低渗透气藏水锁伤害的预防技术研究

在21世纪,低渗透砂岩油气藏是我国最重要且最具发展前景的重要能源之一。高效开发低渗油气藏在我国以后的能源可持续发展上有很重要的意义。 在低渗砂岩油气藏中,由于水锁伤害造成的生产效率降低是一个常见的问题。在钻井、完井、压裂、修井、增产等作业中,外来水入侵地层,产生水相的聚集滞留,使其返排困难。因有效驱动压力低于毛细管压力而产生的水锁伤害长时间难以解除。 本文对岩石渗透率、表面润湿性、表面张力等影响水锁的因素进行了一系列的分析,以此来找到一种能在钻采过程中用以高效清除水锁伤害的方法。 本文研究了通过化学处理方法来预防水锁效应的可行性。化学处理的目的是降低毛管压力及将岩石表面润湿性转变为气湿。本文通过岩心自吸入实验、接触角实验、岩心流动实验来考察化学组合物的防水锁性能。岩心自吸入实验结果表明,通过加入防水锁组合物C、B、E可以降低水锁效应的主要因素之一的毛细管压力。对六种防水锁组合物进行润湿反转能力测试。在接触角实验中,组合物B、E表现出了较强的润湿反转作用,经处理后的中低渗岩心与蒸馏水的接触角均大于60°,说明岩石表面由强水湿转变为气湿。随岩心渗透率降低,毛管自吸能力增加,相比中渗透岩心,低渗透岩心的毛管自吸能力更大。加入防水锁组合物B、C、E可以有效降低毛管自吸力,在低渗透岩心中尤为明显。岩心渗透率实验结果表明,加入组合物E能有效的提高渗透率。本文对六种不同的组合物(A-F)的防水锁性能进行一系列的评价。实验结果表明,防水锁组合物E有更为出色地防水锁性能,并且对储层伤害较小。 将防水锁组合物E运用于须家河组气藏的室内研究实验中。岩心流动实验显示,在同钻井液体系、同驱动压力下,加入组合物E后渗透率恢复值达85%左右。 本文研究成果对须家河组气藏的高效开发及之后的储层保护有重要意义,为用化学方法防水锁技术提供了新思路。