润湿反转醇类溶液解堵实验效果与评价

2014-03-21侯博恒王晓磊赵立强张锋张赟新

油气田地面工程 2014年1期

关键词：醇类润湿性润湿

侯博恒王晓磊赵立强张锋张赟新

1油气藏地质及开发工程国家重点实验室 2新疆油田公司采气一厂

润湿反转醇类溶液解堵实验效果与评价

侯博恒1王晓磊2赵立强1张锋2张赟新2

1油气藏地质及开发工程国家重点实验室 2新疆油田公司采气一厂

含氟表面活性剂醇类溶液是基于润湿反转提出的解除反凝析及水锁伤害的解堵溶液，其中表面活性剂是实现润湿反转的关键因素。针对盆5凝析气田伤害特征，提出基于润湿反转的解堵方法。室内实验表明，含氟表面活性剂FT具有憎油憎水、低表面张力等特性，能有效改变岩心润湿性为中性润湿；采用含氟表面活性剂FT醇类复配溶液能将岩石变为中性气湿，起到预防和长效解除反凝析及水锁伤害的作用，实现恢复甚至提高凝析气井产能的目的。

润湿反转；反凝析；水锁；表面活性剂；润湿角

1 实验背景

盆5凝析气藏属于典型的带边底水饱和凝析气藏，地露压差小，反凝析污染与水锁污染严重，同时还存在钻完井液及潜在敏感性伤害，伤害类型复杂，极大地限制了油气井生产能力的发挥。

针对盆5凝析气田伤害特征，提出基于润湿反转的解堵方法。实验测定了润湿反转剂FT基本性能，采用观察法和毛细管上升法评价了其润湿反转效果，通过岩心驱替实验评价了新型润湿反转剂醇类溶液解除反凝析及水锁伤害的效果。

2 实验效果与评价

2.1 溶液基本性能

含氟表面活性剂醇类溶液是基于润湿反转提出的解除反凝析及水锁伤害的解堵溶液，其中表面活性剂是实现润湿反转的关键因素。实验采用的润湿反转剂FT为含氟表面活性剂，能与任意比例的醇类溶液混合，以碳氟链结构代替常规的碳氢链结构，具有憎水憎油特性，能在强酸、强碱和高温等异常环境下表现出良好的稳定性。注气或醇类是解除凝析气藏液相伤害的常用手段，实验采用的润湿反转剂醇类溶液为0.1%FT与乙醇的混合溶液，具有降低油水界面张力和改变岩石润湿性的双重作用。

2.2 润湿反转效果评价

2.2.1 观察法

地层水、凝析油在岩心表面的铺展情况与岩石表面对地层水与凝析油的润湿性密切相关，采用观察法可定性评价润湿含氟表面活性剂的润湿反转效果。

实验材料：胶头滴管、地层水、凝析油、岩心171—7、0.1%FT溶液、烘箱。

实验结果表明，未经润湿反转剂FT处理的171—7岩心具有强亲油、弱疏水的特点；经润湿反应剂醇类溶液处理后的171—7岩心润湿性明显改变，表现出良好的疏水、疏油性。

2.2.2 毛管上升法

采用毛细管上升实验测定经润湿反转剂处理前后的玻璃毛细管油水润湿角，定量评价润湿反转效果。润湿角是评价润湿反转效果的重要参数，定义为过气、液、固三相交点沿液滴表面所做切线与液固界面所夹的角，这里用符号θ表示。

实验原理：将毛细管插入润湿相液体中，则管内液气界面为凹形，液体受到一个附加向上的压力，使湿相液面上升一定的高度。设毛细管半径为r，液面上升高度为h，表面张力为σ，润湿角为θ，油水密度分别为ρo，ρw，结合毛管公式，可得

将公式（1）变形，接触角θ可表示为

实验材料：毛细管（内径0.9 mm）、蒸馏水、凝析油、烧杯。

经0.1%润湿反转剂FT处理后的毛细管润湿性有极大的改变，处理前后油、水自吸高度分别由1.89 cm降至0.2 cm，2.1 cm降至0.42 cm。计算表明，处理前油、水润湿角分别为51.0°和49.7°；处理后油、水润湿角分别为86.2°和82.6°。说明处理前后玻璃管润湿性有显著改变，表现出良好的疏水、疏油特点，即润湿反转剂FT具憎油憎水特性，能够将岩石润湿性变为中性润湿，相关实验数据见表1。

表1 润湿反转效果实验评价

2.3 解堵效果评价

润湿反转溶剂FT醇类溶液润湿反转效果评价实验表明，0.1%FT醇类溶液能够有效改变岩心或毛细玻璃管润湿性为中性润湿，表现出良好的疏水、疏油性。为了评价润湿反转溶剂醇类溶液解除反凝析及水锁伤害的效果，采用高温、高压恒流泵进行岩心驱替实验。

实验仪器主要包括氮气瓶、高温高压恒流泵、岩心夹持器、烧杯、量筒等。

含氟表面活性剂FT醇类溶液岩心驱替实验结果如图1所示。初次油水污染随着累积注入量的增加，水相渗透率逐渐增加，油相渗透率逐渐减小，说明该岩心为疏水亲油型。经润湿反转剂处理后的岩心再次用油水污染，水相与油相渗透率均呈上升趋势，说明岩心变成疏油疏水型，为中性润湿。中性润湿的岩心，油水流动能力有所增强，液相伤害在一定程度上得到解除，气相渗透率显著增高。因此，采用含氟表面活性剂与醇类组合的新型润湿溶剂体系能将岩石变为中性润湿，增强油水流动能力，显著提高气相渗透率，起到预防和长效解除液相伤害的作用。