雙河油田油層保護技術研究與應用

邊彥英，吳曉勇

（河南油田采油一廠雙河采油管理區，河南南陽 474780）

新材料與新技術New Material and New Technology

雙河油田油層保護技術研究與應用

邊彥英，吳曉勇

（河南油田采油一廠雙河采油管理區，河南南陽 474780）

雙河油田已進入油田開發后期，地層能量低，作業過程入井液易侵入油層，且返排困難，作業后產量恢復期長，甚至不能完全恢復原油產能；通過對雙河油田油層物性分析及入井液配伍性研究，優選了以黏土穩定劑和表面活性劑為主體的油層保護液，大大降低了入井液對油層的傷害，縮短了油井作業恢復周期。

入井液；配伍性；油層保護；滲透率

1 黏土穩定劑評選

清潔鹽水是國外各石油公司普遍使用的洗井液、壓井液體系，它主要是利用體系中的各種無機鹽及其礦化度與地層水中的各種無機鹽及其礦化度匹配，盡可能避免或減少地層中敏感性黏土礦物發生變化，保持黏土穩定，從而實現保護油層，同時，該體系也避免了固相損害和高聚物損害這一問題，具有成本低和施工工藝簡單的特點。

黏土穩定劑主要分無機鹽類和有機陽離子聚合物類兩種。無機類黏土穩定劑主要包括鈉鹽、鈣鹽、鎂鹽、鉀鹽、銨鹽。這類黏土穩定劑的優點是來源廣，價格低廉，并且使用方法簡單，對只需短期穩定黏土的情況適用。有機陽離子型黏土穩定劑對黏土具有好的穩定效果。有機陽離子聚合物更有著特殊的穩定黏土的作用，第一，有機陽離子聚合物鏈上的正電性原子與黏土晶層間和表面上的低價陽離子（如 Na+、NH4+、K+、Ca2+、Mg2+等）發生陽離子交換，并通過大分子鏈上的眾多正電性原子或基團與黏土負電荷中心的強烈的靜電作用，以及大分子鏈與黏土晶面間很強的范得華引力的作用，使大分子牢固的吸附在黏土和其他微粒的晶層表面以及顆粒表面，形成一層單分子膜。長鏈有機陽離子聚合物的單分子層吸附，一方面“中和”了黏土晶層間和表面的負電荷，使晶層和顆粒間的靜電斥力減少，晶層收縮而且不易水化膨脹分散。另一方面，長鏈有機陽離子聚合物可以同時吸附到多個晶層間的微粒上，從而抑制黏土膨脹和分散，起到穩定黏土和微粒的作用。第二，一旦有機陽離子聚合物吸附到黏土和微粒上，要把它取代下來是相當困難的，因為要使吸附的有機陽離子聚合物再從黏土上脫落下來，必須同時使聚合物鏈上的每一個陽離子吸附點都被其他的低價離子所取代，才能得以實現，而實際上，發生這種事件的概率是極小。此外，吸附的有機陽離子聚合物與黏土和微粒間的作用力很強，流體（油、水或酸液）很難沖走它們，所以，陽離子聚合物可以較長時間的穩定黏土和微粒。第三，因為有機陽離子聚合物的性能基本不受酸堿性的影響，所以它們可以耐酸和耐堿，在酸性、中性和堿性環境中同樣有效。

2 表面活性劑評選

在洗井液中加入表面活性劑可以大大降低洗井液的表面張力，提高洗井液進入地層后的返排能力。活性劑選擇一方面要求其能有較地降低溶液的表面張力，另一方面要求其使用濃度低，降低現場應用成本。通過對油田常用助排劑評選，篩選出最佳的表面活性助排劑。

把收集到的表面活性劑配成各種濃度的水溶液，配制成100×10-6、500×10-6、800×10-6、1 000×10-6、2 000×10-6、3 000×10-6、5 000×10-6濃度的表面活性劑溶液，測其溶液的表面張力。

XSB-919、YT-2 在 濃 2 000～5 000×10-6時 表 面 張 力 較 低，具有較好的降低表面張力能力，而 XSB-919性能更突出一些。

3 雙河油田洗井液配方評選

雙河油田地層水敏程度不高，洗井液傷害主要是低壓油井洗井液返排困難。因此確定洗井液配方時主要是降低洗井液表面張力，提高其返排性能。

根據黏土穩定劑和活性劑評選結果，無機鹽黏土穩定劑NH4CL 和有機黏土穩定劑 JS-7 均具有好的穩定效果。雖然NH4CL 有效期短，考慮到洗井液并不要求太長的有效期，但其價格較低，是一種廉價的黏土穩定劑。因些確定洗井液配方為 ：清水 +2%NH4CL（0.5%～1% JS-7）+0.2%XSB919。

3.1 洗井液性能評價及配伍性實驗

按上述配方配制好洗井液，按上述的方法測試其防膨性和返排性。同時與地層水按3 ∶ 1，1 ∶ 1和1 ∶ 3的比例混合均勻，放入70℃的水浴鍋中加熱24h，觀察結果。

洗 井 液 防 膨 率 及 表 面 張 力 分 別 為 90.2%、91.7%、23.4mN/m，均具有良好的防膨性和較低的表面張力。同時洗井液與地層水配伍性良好。

3.2 巖心流動評價試驗

1）將洗好油的巖心柱烘干，測量好長度、直徑和重量，然后抽空8h，用模擬地層水飽和24h。

2）用模擬地層水測基礎滲透率 K1。

3）注入洗井液，用洗井液浸泡巖心8小時，測滲透率 K2。巖心傷害率 RS=（K1-K2）/K1×100%。

洗井液注入巖芯后，巖芯的滲透率傷害很小或基本無傷害，說明該洗井液不會造成儲層傷害，具有良好的保護油層的作用。

3.3 現場試驗情況

在雙河油田應現場用該配方3井次。洗井作業后排液期1～3d，平均 2d，作業前平均日產油 3.1t，作業后平均日產油 5.2t，達到油層保護目的。

4 結論及建議

1）通過對雙河油田洗井液配方完善研究，評選出了各油田區塊油層保護洗井液配方，現場試驗有效地降低了油井作業洗井后排液期，作業后平均產油量均高于作業前，達到了保護油層的目的，建議在各類洗、壓井作業中推廣應用。

2）推薦雙河油田油層保護洗井液配方如下：雙河油田：2% NH4Cl+0.2%XSB919 或 1% JS-7+0.2%XSB919。

3、對部分疑難區塊進一步研究，提高油層保護有效率。

Research and Application of Oil Layer Protection Technology in Shuanghe Oilfield

Bian Yan-ying，Wu Xiao-yong

Shuanghe Oilf i eld has entered the late stage of oilf i eld development.The formation energy is low，and the working process is easy to penetrate into the reservoir，and the backf i lling is diff i cult.The yield recovery period is long and can not fully recover the crude oil production capacity.And the compatibility of wells into the well，the choice of clay stabilizer and surfactant as the main body of the reservoir fl uid，greatly reducing the damage to the reservoir into the reservoir damage，shortening the oil well recovery cycle.

inlet fl uid ；compatibility ；reservoir protection ；permeability

P618.13

：A

：1003–6490（2017）07–0068–01

2017–05–22

邊彥英（1971—），女，河南南陽人，采油技師，主要從事采油工作。