侯博恒 王曉磊 趙立強(qiáng) 張鋒 張赟新

1油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 2新疆油田公司采氣一廠

潤濕反轉(zhuǎn)醇類溶液解堵實(shí)驗(yàn)效果與評價

侯博恒1王曉磊2趙立強(qiáng)1張鋒2張赟新2

1油氣藏地質(zhì)及開發(fā)工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 2新疆油田公司采氣一廠

含氟表面活性劑醇類溶液是基于潤濕反轉(zhuǎn)提出的解除反凝析及水鎖傷害的解堵溶液，其中表面活性劑是實(shí)現(xiàn)潤濕反轉(zhuǎn)的關(guān)鍵因素。針對盆5凝析氣田傷害特征，提出基于潤濕反轉(zhuǎn)的解堵方法。室內(nèi)實(shí)驗(yàn)表明，含氟表面活性劑FT具有憎油憎水、低表面張力等特性，能有效改變巖心潤濕性為中性潤濕；采用含氟表面活性劑FT醇類復(fù)配溶液能將巖石變?yōu)橹行詺鉂?，起到預(yù)防和長效解除反凝析及水鎖傷害的作用，實(shí)現(xiàn)恢復(fù)甚至提高凝析氣井產(chǎn)能的目的。

潤濕反轉(zhuǎn)；反凝析；水鎖；表面活性劑；潤濕角

1 實(shí)驗(yàn)背景

盆5凝析氣藏屬于典型的帶邊底水飽和凝析氣藏，地露壓差小，反凝析污染與水鎖污染嚴(yán)重，同時還存在鉆完井液及潛在敏感性傷害，傷害類型復(fù)雜，極大地限制了油氣井生產(chǎn)能力的發(fā)揮。

針對盆5凝析氣田傷害特征，提出基于潤濕反轉(zhuǎn)的解堵方法。實(shí)驗(yàn)測定了潤濕反轉(zhuǎn)劑FT基本性能，采用觀察法和毛細(xì)管上升法評價了其潤濕反轉(zhuǎn)效果，通過巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)評價了新型潤濕反轉(zhuǎn)劑醇類溶液解除反凝析及水鎖傷害的效果。

2 實(shí)驗(yàn)效果與評價

2.1 溶液基本性能

含氟表面活性劑醇類溶液是基于潤濕反轉(zhuǎn)提出的解除反凝析及水鎖傷害的解堵溶液，其中表面活性劑是實(shí)現(xiàn)潤濕反轉(zhuǎn)的關(guān)鍵因素。實(shí)驗(yàn)采用的潤濕反轉(zhuǎn)劑FT為含氟表面活性劑，能與任意比例的醇類溶液混合，以碳氟鏈結(jié)構(gòu)代替常規(guī)的碳?xì)滏溄Y(jié)構(gòu)，具有憎水憎油特性，能在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和高溫等異常環(huán)境下表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。注氣或醇類是解除凝析氣藏液相傷害的常用手段，實(shí)驗(yàn)采用的潤濕反轉(zhuǎn)劑醇類溶液為0.1%FT與乙醇的混合溶液，具有降低油水界面張力和改變巖石潤濕性的雙重作用。

2.2 潤濕反轉(zhuǎn)效果評價

2.2.1 觀察法

地層水、凝析油在巖心表面的鋪展情況與巖石表面對地層水與凝析油的潤濕性密切相關(guān)，采用觀察法可定性評價潤濕含氟表面活性劑的潤濕反轉(zhuǎn)效果。

實(shí)驗(yàn)材料：膠頭滴管、地層水、凝析油、巖心171—7、0.1%FT溶液、烘箱。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，未經(jīng)潤濕反轉(zhuǎn)劑FT處理的171—7巖心具有強(qiáng)親油、弱疏水的特點(diǎn)；經(jīng)潤濕反應(yīng)劑醇類溶液處理后的171—7巖心潤濕性明顯改變，表現(xiàn)出良好的疏水、疏油性。

2.2.2 毛管上升法

采用毛細(xì)管上升實(shí)驗(yàn)測定經(jīng)潤濕反轉(zhuǎn)劑處理前后的玻璃毛細(xì)管油水潤濕角，定量評價潤濕反轉(zhuǎn)效果。潤濕角是評價潤濕反轉(zhuǎn)效果的重要參數(shù)，定義為過氣、液、固三相交點(diǎn)沿液滴表面所做切線與液固界面所夾的角，這里用符號θ表示。

實(shí)驗(yàn)原理：將毛細(xì)管插入潤濕相液體中，則管內(nèi)液氣界面為凹形，液體受到一個附加向上的壓力，使?jié)裣嘁好嫔仙欢ǖ母叨?。設(shè)毛細(xì)管半徑為r，液面上升高度為h，表面張力為σ，潤濕角為θ，油水密度分別為ρo，ρw，結(jié)合毛管公式，可得

將公式（1）變形，接觸角θ可表示為

實(shí)驗(yàn)材料：毛細(xì)管（內(nèi)徑0.9 mm）、蒸餾水、凝析油、燒杯。

經(jīng)0.1%潤濕反轉(zhuǎn)劑FT處理后的毛細(xì)管潤濕性有極大的改變，處理前后油、水自吸高度分別由1.89 cm降至0.2 cm，2.1 cm降至0.42 cm。計(jì)算表明，處理前油、水潤濕角分別為51.0°和49.7°；處理后油、水潤濕角分別為86.2°和82.6°。說明處理前后玻璃管潤濕性有顯著改變，表現(xiàn)出良好的疏水、疏油特點(diǎn)，即潤濕反轉(zhuǎn)劑FT具憎油憎水特性，能夠?qū)r石潤濕性變?yōu)橹行詽櫇?，相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見表1。

表1 潤濕反轉(zhuǎn)效果實(shí)驗(yàn)評價

2.3 解堵效果評價

潤濕反轉(zhuǎn)溶劑FT醇類溶液潤濕反轉(zhuǎn)效果評價實(shí)驗(yàn)表明，0.1%FT醇類溶液能夠有效改變巖心或毛細(xì)玻璃管潤濕性為中性潤濕，表現(xiàn)出良好的疏水、疏油性。為了評價潤濕反轉(zhuǎn)溶劑醇類溶液解除反凝析及水鎖傷害的效果，采用高溫、高壓恒流泵進(jìn)行巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)儀器主要包括氮?dú)馄俊⒏邷馗邏汉懔鞅?、巖心夾持器、燒杯、量筒等。

含氟表面活性劑FT醇類溶液巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖1所示。初次油水污染隨著累積注入量的增加，水相滲透率逐漸增加，油相滲透率逐漸減小，說明該巖心為疏水親油型。經(jīng)潤濕反轉(zhuǎn)劑處理后的巖心再次用油水污染，水相與油相滲透率均呈上升趨勢，說明巖心變成疏油疏水型，為中性潤濕。中性潤濕的巖心，油水流動能力有所增強(qiáng)，液相傷害在一定程度上得到解除，氣相滲透率顯著增高。因此，采用含氟表面活性劑與醇類組合的新型潤濕溶劑體系能將巖石變?yōu)橹行詽櫇?，增?qiáng)油水流動能力，顯著提高氣相滲透率，起到預(yù)防和長效解除液相傷害的作用。

圖1 解除液相傷害效果評價

3 結(jié)語

含氟表面活性劑FT具有憎油憎水、低表面張力等特性，能有效改變巖心潤濕性為中性潤濕；采用含氟表面活性劑FT醇類復(fù)配溶液能將巖石變?yōu)橹行詺鉂瘢鸬筋A(yù)防和長效解除反凝析及水鎖傷害的作用，實(shí)現(xiàn)恢復(fù)甚至提高凝析氣井產(chǎn)能的目的。

（欄目主持 楊軍）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.1.016