凝析油气藏气湿反转解水锁实验研究.pdfVIP

学兔兔 第28卷 第5期 钻 井 液 与 完 井 液 、bI．28 No．5 2011年 9月 DRILLING FLUID C0MPLET10N FLUID Sept．2011 文章编号：1001—5620(201 1)05．0001．04 凝析油气藏气湿反转解水锁的实验研究 冯春燕 ， 孔瑛 ， 蒋官澄 ， 杨金荣 ， 蒲春生 ， 张玉忠 ， 李颖颖 (1．中国石油大学(华东)重质油国家重点实验室，山东青岛；2．中国石油大学教育部石油工程重点实验室，北京 ； 3．天津工业大学中空纤维膜材料与膜过程教育部重点实验室，天津) 摘要 气湿反转是目前解决油气藏水锁损害的有效方法之一。通过溶胶一凝胶法和氟烷基甲基丙烯酸共聚物 Zonyl 8740的修饰，使岩心表面的润湿性发生了气湿反转。通过做接触角测量实验，发现溶胶的陈化时间、溶胶一 凝胶处理时间、热处理温度、氟化浓度和氟化时间对岩心的浸润性有明显的影响。毛细管上升实验结果表明，用 溶胶和Zonyl 8740处理后，气／水体系和油／气体系中的润湿性由优先液湿转变为气湿。利用扫描电子显微镜对处理 岩心表面的形貌和能谱进行分析显示，用溶胶和Zonyl 8740共同处理岩心后，岩心表面具备了微细的粗糙结构和 低表面能物质。岩心驱替实验结果表明，通过Zonyl 8740处理后，岩心中水的渗透率比未处理时增大了4倍。 关键词 气湿反转；液湿；溶胶．凝胶 ；微细粗糙结构；含氟表面活性剂 中图分类号：TE258 文献标识码：A 0 引言 缺乏经济有效的处理剂。 作为固体表面一个重要的特性，润湿性受表面 水锁损害是凝析油气藏最主要、最严重的损 化学组成和表面结构的控制。因此，气湿性表面的 害类型之一[1-5]。研究认为，储层中的高含水饱和 制备可以通过2条途径来实现，一是通过在低表面 度主要是由岩石的强液湿性引起的_6]，而高含水饱 自由能的物质上制备粗糙结构；二是降低具有粗糙 和度是储层产生水锁损害的主要原因之一，根据 结构物质的表面自由能。本文对使用硅溶胶和低表 Young．Laplace公式，毛细管压力与接触角的余弦 面能物质Zonyl 8740处理的岩心的气湿反转及水的 成正比，储层的液湿性越强，毛细管压力就越大， 渗透率变化进行了实验研究，以期为解除油气藏的 结果大量的原始地层水、外来侵入水和井底附近的 水锁损害、提高产能提供理论依据。 凝析水将滞留在油气层中，不能返排，从而降低了 油气渗透率，最终使油气藏的产能急剧下降[7-10]。 1 实验 2000年李克文课题组用含氟表面活性剂处理油 层岩心，使其润湿性由强液湿转变为中性气湿[1”， 1．1 实验材料与仪器 这是 “气湿”概念的首次提出。室内研究认为，油 正硅酸乙酯(si(OC H ) )，化学纯；浓氨水 气藏的润湿性经过处理转变为气湿性以后，液体的 (NH ·H O)，无水乙醇(CH CH2OH)，分析纯； 流动性会增强[12-13]，水锁效应得以解除，使油气藏 含氟表面活性剂Zonyl 8740，氟烷基甲基丙烯酸 的产能得到提高[14-20]o虽然该结果引起了人们的广 共聚物 ；航空煤油 ；取自胜利油田营544 、井深 泛关注，但气湿性研究的理论基础还不完善，并且 2 943．60 m处的天然岩心 ；蒸馏水。 基金项目：国家自然科学杰出青年基金资助项目、国家自然科学基金和山东省自然科学基金 (ZR2010EM014)项目资助。 第一作者简介：冯春燕，在读博士研究生，1979年生，现