潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)醇類溶液解堵實(shí)驗(yàn)效果與評(píng)價(jià)

侯博恒 王曉磊 趙立強(qiáng) 張鋒 張赟新

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

潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)醇類溶液解堵實(shí)驗(yàn)效果與評(píng)價(jià)

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(kāi)發(fā)工程國(guó)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(rùn)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(rùn)濕反轉(zhuǎn)的關(guān)鍵因素。針對(duì)盆5凝析氣田傷害特征，提出基于潤(rùn)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(rùn)濕性為中性潤(rùn)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(zhǎng)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(rùn)濕反轉(zhuǎn)；反凝析；水鎖；表面活性劑；潤(rùn)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(shí)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(duì)盆5凝析氣田傷害特征，提出基于潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)的解堵方法。實(shí)驗(yàn)測(cè)定了潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)劑FT基本性能，采用觀察法和毛細(xì)管上升法評(píng)價(jià)了其潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)效果，通過(guò)巖心驅(qū)替實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)了新型潤(rùn)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(píng)價(jià)

2.1 溶液基本性能

含氟表面活性劑醇類溶液是基于潤(rùn)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(rùn)濕反轉(zhuǎn)的關(guān)鍵因素。實(shí)驗(yàn)采用的潤(rùn)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(rùn)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(rùn)濕性的雙重作用。

2.2 潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)效果評(píng)價(jià)

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(duì)地層水與凝析油的潤(rùn)濕性密切相關(guān)，采用觀察法可定性評(píng)價(jià)潤(rùn)濕含氟表面活性劑的潤(rùn)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(rùn)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(rùn)濕反應(yīng)劑醇類溶液處理后的171—7巖心潤(rùn)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(cè)定經(jīng)潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)劑處理前后的玻璃毛細(xì)管油水潤(rùn)濕角，定量評(píng)價(jià)潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)效果。潤(rùn)濕角是評(píng)價(jià)潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)效果的重要參數(shù)，定義為過(guò)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(hào)θ表示。

實(shí)驗(yàn)原理：將毛細(xì)管插入潤(rùn)濕相液體中，則管內(nèi)液氣界面為凹形，液體受到一個(gè)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(rùn)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(rùn)濕反轉(zhuǎn)劑FT處理后的毛細(xì)管潤(rùn)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(rùn)濕角分別為51.0°和49.7°；處理后油、水潤(rùn)濕角分別為86.2°和82.6°。說(shuō)明處理前后玻璃管潤(rùn)濕性有顯著改變，表現(xiàn)出良好的疏水、疏油特點(diǎn)，即潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)劑FT具憎油憎水特性，能夠?qū)r石潤(rùn)濕性變?yōu)橹行詽?rùn)濕，相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)效果實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)

2.3 解堵效果評(píng)價(jià)

潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)溶劑FT醇類溶液潤(rùn)濕反轉(zhuǎn)效果評(píng)價(jià)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(rùn)濕性為中性潤(rùn)濕，表現(xiàn)出良好的疏水、疏油性。為了評(píng)價(jià)潤(rùn)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?、高溫高壓恒流泵、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(shuō)明該巖心為疏水親油型。經(jīng)潤(rùn)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(shì)，說(shuō)明巖心變成疏油疏水型，為中性潤(rùn)濕。中性潤(rùn)濕的巖心，油水流動(dòng)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(rùn)濕溶劑體系能將巖石變?yōu)橹行詽?rùn)濕，增強(qiáng)油水流動(dòng)能力，顯著提高氣相滲透率，起到預(yù)防和長(zhǎng)效解除液相傷害的作用。

圖1 解除液相傷害效果評(píng)價(jià)

3 結(jié)語(yǔ)

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(rùn)濕性為中性潤(rùn)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(zhǎng)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