大慶油田中新型表面活性劑的應(yīng)用研究

余欣夢

[摘 要]通過大慶油田龍西地區(qū)儲層物性、黏土礦物組分、地層水礦化度資料的細(xì)致分析，龍西地區(qū)巖石的礦物成份主要由石英、長石、巖屑組成，儲層巖石膠結(jié)物以灰質(zhì)和泥質(zhì)為主，含少量硅質(zhì)。黏土礦物主要以伊/蒙混層、綠泥石和伊利石形式存在；孔隙度普遍小于10%，為低孔低滲低壓類型，油層孔滲條件差，由于孔道狹窄，毛細(xì)效應(yīng)十分顯著，極易造成水鎖損害。防止地層水鎖是鉆井儲層保護(hù)的關(guān)鍵，通過鉆井液中加入兩種表面活性劑DW-3（非離子型）及ABW-6（兩性離子型）后，可以有效地降低濾液的表面張力；質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.2%～0.25%的DW-3能夠使得油水界面張力達(dá)到超低界面張力數(shù)量級（10-3mN/m）。本文主要通過對水鎖傷害機(jī)理分析，防水鎖劑的優(yōu)選和評價(jià)，開展了防水鎖技術(shù)攻關(guān)與研究，形成了低滲透油層保護(hù)技術(shù)。

[關(guān)鍵詞]表面活性劑；低滲透；水鎖損害；優(yōu)選；油氣層保護(hù)

中圖分類號：TE39 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）25-0118-02

1 龍西地區(qū)的水鎖損害研究

龍西地區(qū)扶楊油層屬于低滲透儲層，由于孔道狹窄，毛細(xì)效應(yīng)顯著，滲流阻力增加致使油相滲透率降低，水鎖損害嚴(yán)重。特別是當(dāng)儲層滲透率很低或原始含水飽和度低于外來液體侵入形成的束縛水飽和度時(shí)，水鎖效應(yīng)會(huì)更加明顯。

以龍西地區(qū)塔284井的儲層巖樣為例，應(yīng)用B.B.Bennion等提出的建立在油藏平均滲透率和初始含水飽和度值之上的水鎖損害定量評價(jià)方法，計(jì)算方法如下：

由式（1）可以看出，儲層的滲透率和原始水飽和度是決定水鎖效應(yīng)的主要因素。APTi>1.0表示儲層水鎖效應(yīng)不明顯；APTi為0.8～1.0，表示儲層有潛在的水鎖效應(yīng)；APTi<0.8，表示如果水基流體被驅(qū)替或自吸入儲層，會(huì)出現(xiàn)明顯的水鎖效應(yīng)。對儲層可能出現(xiàn)的水鎖效應(yīng)進(jìn)行了逐一評價(jià)，結(jié)果見表1。

由表1可知，平均水鎖指數(shù)為0.56，這表明如果水基流體被驅(qū)替或自吸入儲層，有可能出現(xiàn)明顯的水鎖效應(yīng)，造成較嚴(yán)重的水鎖傷害。因此，對于該地區(qū)的水鎖損害要進(jìn)行預(yù)防和解除。

2 表面活性劑優(yōu)選及性能測定

2.1 表面活性劑的表面性能測定

采用滴重法測定了常用表面活性劑、聚合物鉆井液處理劑水溶液的表面張力。將ABW-6（兩性離子）和DW-3（非離子型）兩種表面活性劑作為首選的鉆井液防水鎖劑。幾種樣品表面張力測試結(jié)果見表2—3。

由表2—3可知，鉆井液中加入兩種表面活性劑后，可以有效降低濾液的表面張力，DW-3及ABW-6兩種表面活性劑降低濾液表面張力的程度大致相同。在95℃高溫滾動(dòng)爐里加熱16h，ABW-6降低表面張力的趨勢有所減弱。

2.2 防水鎖劑的界面性能測定

采用TX-500型旋滴界面張力儀對非離子型DW-3表面活性劑的油/水界面張力進(jìn)行測定，計(jì)算公式如下：

對DW-3不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的油水界面張力進(jìn)行了測量，結(jié)果如圖1所示，結(jié)果表明在考察質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.20%～0.25%的DW-3能夠使得油水界面張力達(dá)到超低界面張力數(shù)量級（10-3mN/m），由此可以看出，隨著質(zhì)量分?jǐn)?shù)增加其界面張力逐漸降低，且在40min內(nèi)就能達(dá)到平衡。

3 結(jié)論

（1）預(yù)測和實(shí)測表明該地區(qū)儲層強(qiáng)水敏，低滲透和特低滲透，防止地層水敏和水鎖是鉆井儲層保護(hù)的關(guān)鍵，同時(shí)防止固相堵塞也是儲層保護(hù)的重要工作。

（2）鉆井液中加入兩種表面活性劑DW-3（非離子型）及ABW-6（兩性離子型）后，可以有效降低濾液的表面張力；對DW-3不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的油水界面張力進(jìn)行了測量，結(jié)果表明在考察質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.20%～0.25%的DW-3能夠使得油水界面張力達(dá)到超低界面張力數(shù)量級（10-3mN/m）。

（3）現(xiàn)場應(yīng)用井徑規(guī)則，施工順利，取得了很好的油保效果。在KCl-聚合物鉆井液中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%的DW-3后，明顯的降低水鎖損害，滲透率恢復(fù)值達(dá)到85%以上，對提高勘探效率起到非常好的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]曹國慶，周娟，盧永斌，張華.新型表面活性劑驅(qū)油效果研究[J].應(yīng)用化工.2013（11）

[2]劉進(jìn)東.新型表面活性劑十六烷基二苯醚二磺酸鈉的研制[J].煉油與化工.2013（01）