王正良，牛東巖 （長江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，湖北荊州434023）

楊宇堯 （新疆油田公司風(fēng)城作業(yè)區(qū)，新疆克拉瑪依834000）

吸水膨脹型聚合物暫堵劑儲層保護效果研究

王正良，牛東巖 （長江大學(xué)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院，湖北荊州434023）

楊宇堯 （新疆油田公司風(fēng)城作業(yè)區(qū)，新疆克拉瑪依834000）

探討了吸水膨脹型聚合物暫堵劑對油層及水層或高含水儲層保護效果。結(jié)果表明：JBD吸水膨脹型聚合物暫堵劑對不同滲透率的巖心均具有良好的封堵效果；對油層具有良好的儲層保護效果，JBD暫堵劑體系封堵巖心后，用煤油驅(qū)替測得巖心油相滲透率均大于85%；JBD吸水膨脹型聚合物暫堵劑對水層或高含水儲層將造成較大的傷害，必須配合使用JPC破膠劑進行破膠解堵，此時巖心滲透率恢復(fù)值可大于90%，從而取得理想的儲層保護效果，滿足了注水井或高含水油井暫堵作業(yè)的需要。

暫堵劑；破膠劑；儲層保護；吸水膨脹型聚合物；滲透率恢復(fù)值

油氣田開發(fā)中，修井作業(yè)時往往需使用暫堵劑對漏層進行暫時性封堵，待修井作業(yè)完成后，暫堵劑能夠及時返排、自行溶解或降解，使儲層滲透率很快得以恢復(fù)，達到保護儲層的目的，因此對暫堵劑的基本要求是“堵得住、解得開”。目前，油田常用的暫堵劑有：油溶性暫堵劑［1，2］、酸溶性暫堵劑［3］、水溶性暫堵劑［4］、吸水膨脹型聚合物暫堵劑［5］等。吸水膨脹型聚合物暫堵劑對一些高滲透、大孔道的地層具有良好的封堵效果，對水相具有很好的封堵作用，對油相封堵作用較弱，對油層具有良好的暫堵保護效果，用于油井修井作業(yè)取得了良好的應(yīng)用效果［5］。對于注水井及高含水油井修井作業(yè)的儲層保護效果有待于進一步研究。為此，筆者比較系統(tǒng)地探討了吸水膨脹型聚合物暫堵劑對油層及水層或高含水儲層的保護效果，對吸水膨脹型聚合物暫堵劑的應(yīng)用具有很好的指導(dǎo)意義。

1 試驗部分

1．1 主要原料

JBD吸水膨脹型聚合物暫堵劑（自行研制）；聚丙烯酰胺PAM（分子量1900萬，廣州南中）；氯化鈉（分析純）；氯化鈣（分析純）；氯化鎂（分析純）；JPC破膠劑（荊州嘉華科技開發(fā)有限公司）；不同滲透率人造巖心。

1．2 主要儀器

JA2103N型電子天平（上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司）；JJ－1型增力電動攪拌器（江蘇金壇市城西曉陽電子儀器廠）；2PB00C型平流泵（北京衛(wèi)星制造廠）；多功能修井液評價儀（塔林機電設(shè)備制造有限公司）；TY－2C型巖心夾持器（江蘇海安石油科研儀器有限公司）；SG91－1型恒溫箱（江蘇海安石油科研儀器有限公司）；STY－2型氣體滲透率測定儀（江蘇海安石油科研儀器有限公司）。

1．3 試驗方法

1．3．1 標(biāo)準(zhǔn)鹽水的配制

用去離子水，分別加入7%NaCl、0．6%CaCl2、0．4%MgCl2·6H2O（質(zhì)量比）配制成標(biāo)準(zhǔn)鹽水，再用去離子水稀釋成1／3標(biāo)準(zhǔn)鹽水，然后用G4玻璃砂芯濾斗過濾除去微粒物質(zhì)后靜置，備用。

1．3．2 JBD暫堵劑體系的配制

用去離子水配制0．1%PAM溶液，再準(zhǔn)確稱取定量的JBD吸水膨脹型聚合物暫堵劑，配制成0．5%JBD吸水膨脹型聚合物暫堵劑溶液，充分?jǐn)嚢枋蛊浞稚⒕鶆颍瑐溆谩?/p>

1．3．3 儲層保護效果評價方法

1）巖心的準(zhǔn)備 選取滲透率不同的低、中、高人造巖心各2塊，稱重后用游標(biāo)卡尺測量其長度和直徑，然后在100℃烘箱烘8h，取出后置于干燥器中。冷卻至常溫后，將巖心抽真空用1／3標(biāo)準(zhǔn)鹽水飽和，浸泡4h以上，稱重，計算巖心的孔隙體積。

2）暫堵劑體系對油層保護效果評價 取上述準(zhǔn)備的人造巖心，將其置于巖心流動裝置上，在80℃恒溫下，用脫色煤油正向驅(qū)替，測巖心煤油滲透率K1；然后將巖心取出置于多功能修井液評價儀上，用配好的暫堵劑體系在80℃下反向污染巖心，污染壓力3．5MPa，污染時間120min，記下巖心漏失液體體積V，并關(guān)緊巖心進出口端，放置8h，使暫堵劑體系充分與巖心發(fā)生作用。然后將巖心取出，置于巖心流動裝置上正向測量被污染后巖心的煤油滲透率K2，計算巖心滲透率恢復(fù)值Kr＝K2／K1。

3）暫堵劑體系對水層或高含水儲層保護效果評價 將不同滲透率的人造巖心置于巖心流動裝置上，將恒溫箱恒溫至80℃，用1／3標(biāo)準(zhǔn)鹽水正向驅(qū)替測巖心水相滲透率K1；按上述同樣方法用暫堵劑體系在80℃下反向污染巖心，用1／3標(biāo)準(zhǔn)鹽水正向測量80℃下被污染后巖心的水相滲透率K2，計算巖心滲透率恢復(fù)值Kr＝K2／K1。

4）破膠解堵試驗評價 將滲透率恢復(fù)值較低的巖心取出置于巖心流動裝置上，用3%的JPC破膠劑反向驅(qū)替巖心，流出2倍孔隙體積破膠液后，取出置于裝有破膠液的容器中，在80℃恒溫下養(yǎng)護；養(yǎng)護4h后，正向驅(qū)替測巖心破膠后滲透率K3，并計算滲透率恢復(fù)值Kr＝K3／K1。

2 試驗結(jié)果與討論

2．1 JBD暫堵劑體系對油層儲層的保護效果

按SY／T6540－2002《鉆井液完井液損害油層室內(nèi)評價方法》，評價JBD暫堵劑體系對不同滲透率巖心的油層保護效果，結(jié)果見表1。

表1 JBD暫堵劑體系對油層保護效果

由表1可知，JBD暫堵劑體系對不同滲透率人造巖心均具有良好的封堵效果，承壓能力高，漏失量小。在壓力3．5MPa下，經(jīng)過120min污染，巖心漏失量均較?。煌瑫r，JBD暫堵劑體系封堵巖心后，用煤油驅(qū)替測得巖心滲透率恢復(fù)值均大于85%，巖心的滲透率越高，其滲透率恢復(fù)值也越高。這是由于JBD暫堵劑在一定溫度下遇油后會逐步脫水收縮并隨油流排出，達到自動解堵的目的。因此，JBD暫堵劑體系對油層傷害很小，對油層具有良好的暫堵保護效果。

2．2 JBD暫堵劑體系對水層或高含水儲層的保護效果

室內(nèi)進一步評價了JBD暫堵劑體系對不同滲透率巖心的水層或高含水儲層的保護效果。當(dāng)巖心的滲透率恢復(fù)值較低時，考慮采用JPC破膠劑進行破膠解堵，再測量巖心的滲透率恢復(fù)值。試驗結(jié)果見表2。

表2 JBD吸水膨脹型聚合物暫堵劑體系高含水儲層保護效果評價

表2結(jié)果表明，JBD暫堵劑體系對巖心封堵效果好；但直接用1／3標(biāo)準(zhǔn)鹽水測水相滲透率恢復(fù)值均較小，2塊巖心的滲透率恢復(fù)值分別只有25．50%和41．72%，說明JBD暫堵劑體系對水層或高含水油層將造成較大的傷害。這是由于有部分JBD聚合物膠粒在高壓下變形進入了巖心孔隙，用水直接測滲透率難于解堵，因此會造成儲層較大傷害。通過后續(xù)擠入一定量的3%JPC破膠劑溶液，在一定溫度下恒溫反應(yīng)后，2塊巖心滲透率恢復(fù)值均大于90%，說明JPC破膠劑能降解侵入巖心孔隙的JBD暫堵劑膠粒，從而取得理想的儲層保護效果，可以滿足注水井或高含水油井暫堵作業(yè)的需要。

3 結(jié)論

1）JBD吸水膨脹型聚合物暫堵劑對不同滲透率的巖心均具有良好的封堵效果，承壓能力高，漏失量小。

2）JBD吸水膨脹型聚合物暫堵劑對油層具有良好的儲層保護效果，JBD暫堵劑體系封堵巖心后，用煤油驅(qū)替測得巖心油相滲透率均大于85%。

3）JBD吸水膨脹型聚合物暫堵劑對水層或高含水儲層將造成較大的傷害，必須配合使用JPC破膠劑進行破膠解堵，巖心滲透率恢復(fù)值可達90%以上，從而取得理想的儲層保護效果，滿足了注水井或高含水油井暫堵作業(yè)的需要。

［1］薛新生，潘鳳桐，岳書申．油溶性暫堵劑OSR－1的研究［J］．石油鉆采工藝，1999，21（1）：82～88．

［2］喻高明，蔡木平．JFM暫堵劑性能評價與應(yīng)用［J］．鉆采工藝，1999，22（1）：55～57．

［3］周風(fēng)山，蘇標(biāo)謹(jǐn)．一種新型酸溶性高失水暫堵劑的研制與評價［J］．西安石油學(xué)院學(xué)報，1998，13（5）：40～43．

［4］李克華，王任芳，鄭延成，等．新型水溶性暫堵劑SZD的研究與應(yīng)用［J］．石油天然氣學(xué)報，2008，30（3）：147～149．

［5］周玲革，王正良．JBD吸水膨脹型聚合物暫堵劑的研究［J］．鉆采工藝，2004，27（5）：80～81．

［編輯］ 蕭 雨

TE358．3

A

1000－9752（2012）05－0143－03

2011－10－13

王正良（1964－），男，1987年大學(xué)畢業(yè)，碩士，研究員，現(xiàn)主要從事油田應(yīng)用化學(xué)、提高石油采收率方面的教學(xué)與科研