吉林油田低渗透气藏防水锁处理剂的实验研究.pdf

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1、石油天然气学报(江汉石油学院学报)2014年6月第36卷第6期JournalofOilandGasTechnology(J．JPI)Jun．2014Vo1．36No．6吉林油田低渗透气藏防水锁处理剂的实验研究王军(中石油吉林油田分公司采油工艺研究院，吉林松原138000)[摘要]在低渗透气藏的钻井、完井、修井等作业过程中，外来液相的侵入极易引发储层的水锁伤害。在气藏水锁伤害机理研究的基础上，开发出适用于吉林油田研究区块低渗透气藏的防水锁处理剂，体系由氯化钾、氟碳表面活性剂(FC．-3B)及甲醇组成，表面张力为21．32mN／m。利用天然岩心

2、开展的物模试验结果表明，开发的防水锁体系能够明显减缓岩心的自吸水作用，体系对岩心渗透率的伤害率最大为2．74，岩心渗透率恢复率最高可达到98．74。[关键词]低渗透；气藏；防水锁；自吸；吉林油田[中图分类号]TE357[文献标志码]A[文章编号]1000—9752(2014)06—0136—03原始状态下，气藏中的天然气以非湿相聚集在大孔道的中问，原生水则以平衡状态分布在小孔道附近。在钻完井、压裂、修井、增产等作业过程中，外来液相侵入地层，受毛细管压力的影响，易发生水相的毛细管自吸作用，导致外来水返排困难口]。造成水锁伤害的主要原因是气藏中

3、水相的聚集滞留，更低的渗透率就意味着其影响更为严重l2]。吉林油田研究区块为致密气藏，储层受外来液相的影响极易发生水锁伤害，导致储层渗透率降低，影响开发效果。优选适宜的防水锁剂对于该类气藏的有效开发具有重要意义。1试验部分1．1试验药品与仪器1)试验试剂模拟地层水；KCI，国药集团化学试剂有限公司，分析纯；表面活性剂FC一3B，江汉油田采油工艺研究院制；甲醇，天津市永大化学试剂有限公司，分析纯。2)试验仪器JZC一15TSE型电子天平，福州科迪电子技术有限公公司；D-250L型恒速恒压泵、平面二维平模模拟评价试验装置，海安石油科研仪器有限公

4、司。1．2天然岩心自吸性能评价利用岩心自吸试验可以评价防水锁剂性能[3]。通过得到含水饱和度一时间曲线图可以分析防水锁剂对岩心自吸性能的影响。岩心自吸试验过程：①将岩心干燥，以确保岩心是清洁干燥的；②岩心抽空质量分数为2的饱和KCI溶液后，用滤纸轻轻吸干岩石表面液体，测出岩心饱和后的质量；③在岩心称取干重后用胶带密封岩心侧面，将其悬挂于铁架台上；④将装有质量分数为2的KC1溶液的烧杯放置于电子天平上，清零；⑤通过调节铁架台，使岩心底部与液面接触(约1ram)，同时开始计时并记录电子天平读数变化。调节岩心高度使之保持只有底部与液面接触；⑥将质

5、量分数为2的KC1溶液换为所配制的防水锁液，重复步骤②～④。结果分析计算公式为：Sw—gw×1O0％[收稿日期]2014—02一10[作者简介]王军(1965～)，男，1988年大学毕业，高级工程师，现主要从事采油工程技术研究及管理工作。第36卷第6期王军：吉林油田低渗透气藏防水锁处理剂的实验研究式中：S为含水饱和度，；V为吸入水的体积，C1TI。；为岩心的孔隙体积，Ci"-fi。。试验选用岩心渗透率为0．526linD，岩心孔隙度为9．4，孔隙体积为3．3cm。。通过比较质量分数2的KC1溶液与防水锁液对岩心自吸效果的影响，可以判断防水锁

6、剂对岩心自吸性能的控制能力。1．3岩心渗透率伤害与恢复试验试验采用质量分数为2KC1溶液作为对岩心损害、造成气藏水锁的工作液。具体试验步骤如下：①将岩心饱和地层水；②将岩心装入岩心夹持器，设定围压8MPa以及恒速恒压泵流速；③用地层水测试岩心初始渗透率，停泵；④改变驱替方向，反向注气，测出束缚水条件下气相渗透率K，停泵；⑤再改变驱替方向，正向注入工作液，待稳定后再反向注气，测出气相渗透率K。，停泵；⑥正向注入补救剂即防水锁剂，注人体积约为500PV，然后反向注气，测出处理后气相渗透率K，停泵。2气藏防水锁剂配方的确定2．1气藏水锁伤害的机理

7、研究水锁伤害普遍发生在钻井、完井、修井等作业过程中，主要是外来液相侵入储层导致油气渗透率降低。处于原始状态下的气藏，天然气主要聚集在大孔道的中间，小孔道附近则分布着原生水，二者呈平衡状态。一旦储层被打开，外来液相侵入地层，在水～气弯曲界面产生的毛细管压力使水相发生自吸，进而产生水锁伤害。由于水取代气比水取代油更容易，水可进入更小的气藏孔道，返排过程中气又难以驱走小孔道中的水。因此，气藏的水锁伤害将比低渗透油藏的更为严重。2．2气藏防水锁处理剂配方的确定根据气藏防水锁机理_4]，确定防水锁剂配方。加入表面活性剂减小侵入液的表面张力，改变储层的

8、润湿性；加入KC1稳定黏土，减小工作液对储层的伤害；加入挥发性溶剂，加速地层水的蒸发。经过前期筛选，确定吉林油田研究区块气藏防水锁剂的配方为2％KC1+0．02％氟碳表面活性剂F