[發明專利]一種解決水鎖效應的方法

有效

• 申請號: 201310318008.8
• 申請日: 2013-07-25
• 公開（公告）號: CN103450867A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 方海平;李景燁;狄勤豐;許友生;盛楠;王自強
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海應用物理研究所
• 主分類號: C09K8/58
• 分類號: C09K8/58;C09K8/03
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 鐘華;徐穎

技術領域

本發明涉及一種解決水鎖效應的方法。

背景技術

在鉆井、完井、修井及開采作業過程中，在許多情況下都會出現外來相在多孔介質中滯留的現象。當另外一種不相混溶相滲入儲層；或者多孔介質中原有不相混溶相飽和度增大，都會損害相對滲透率，使儲層滲透率及油氣相對滲透度都明顯降低。當不相混溶相為水相時，這種現象被稱作水鎖效應。

水鎖效應會產生水鎖傷害，也就是指油井作業過程中水浸入油層造成的傷害。水浸入后會引起近井地帶含水飽和度增加，巖石孔隙中油水界面的毛管阻力增加，以及賈敏效應使原油在地層中比正常產生狀態下產生一個附加的流動阻力，宏觀上表現為油井原油產量的下降。

對于解決水鎖效應的方法研究，目前主要有以下四個方面：（1）增大壓差，但圈閉水相飽和度的微量減少必須增加很大的毛管壓差，因此這種方法的廣泛應用受限；（2）改變巖石表面的潤濕性并減小油水相之間的界面張力和氣液相之間的表面張力，主要是采用醇或表面活性劑處理，但成本較高；（3）改變孔隙結構，主要采用酸化的方法，但效果并不理想；（4）用蒸發或加熱等物理方法削弱水鎖效應，但技術困難，效果也比較有限。

雖然表面活性劑也能在一定程度上用于解決水鎖效應，但是，一方面表面活性劑的成本較高；另一方面，由于表面活性劑是液態，無法較好地吸附或滯留在巖石表面，只能暫時性解除水鎖傷害，如果外來水再次入侵時需要再次采取措施，導致使用成本居高不下，且操作繁瑣。

因此，本領域目前迫切需要研究開發新的效果更好、成本更低、實施更為方便的解決水鎖效應的方法。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是為了克服在油氣開采過程中易產生水鎖效應，現有的解除水鎖效應的方法成本較高、且抑制水鎖效應產生的持久性較差的缺陷，而提供一種解決水鎖效應的方法，防止水鎖在油井作業過程中對原油產量帶來的傷害。本發明的解決水鎖效應的方法簡單易行，能夠很好地解決水鎖效應，原料來源廣泛，成本低廉，且能夠持續地抑制水鎖效應產生。

本發明提供的技術方案是：一種解決水鎖效應的方法，其為向產生水鎖的孔道內添加功能性粉體，消除水鎖；所述的功能性粉體為兩親型粉體或由超親水型粉體和疏水型粉體組成的混合粉體，所述功能性粉體的顆粒密度＞1g/cm³，所述功能性粉體的平均粒徑<100微米；所述的兩親型粉體是表面與水的接觸角在5°～90°之間的粉體，所述的超親水型粉體是表面與水的接觸角＜5°的粉體，所述的疏水型粉體是表面與水的接觸角＞90°的粉體。

本發明中，所述的水鎖效應為油氣開采過程中常規所述的水鎖效應。

本發明中，所述功能性粉體的添加量以實際操作所需而定。一般而言，以內徑為1cm的孔道添加10mg～30mg粉體為宜，即所述功能性粉體的添加量為10～30mg/cm內徑，分次投料至水鎖解除即可。本發明的粉體在實際使用的過程中，既可以在產生水鎖的孔道的端口投入粉體，也可以在鉆井工程中將粉體添加至鉆井液，伴隨其進入孔道，前述操作均可達到解除水鎖效應的目的。

本發明中，在所述的混合粉體中，所述的超親水型粉體與疏水型粉體的質量比較佳地為10/90～90/10，更佳地為30/70～70/30。

所述的超親水型粉體為本領域常規所述，優選超親水型金屬氧化物粉體和超親水型硅酸鹽粉體中的一種或幾種；所述的超親水型金屬氧化物粉體較佳地選自二氧化硅粉體、氧化鎂粉體、氧化銅粉體、氧化鋅粉體、氧化鋁粉體、氧化鈦粉體、氧化鐵粉體、氧化錳粉體、五氧化二釩粉體、氧化錫粉體、氧化鉻粉體和氧化鋇粉體中的一種或幾種；所述的超親水型硅酸鹽粉體較佳地選自石英粉體、硅藻土粉體、滑石粉體、云母粉體、高嶺石粉體和蛭石粉體中的一種或幾種。

所述的疏水型粉體為本領域常規所述，優選疏水型高分子粉體和疏水型無機礦物粉體中的一種或幾種；所述的疏水型高分子粉體較佳地選自聚偏二氯乙烯粉體、聚苯乙烯粉體、聚偏二氟乙烯粉體、聚氯乙烯粉體、聚氟乙烯粉體、聚四氟乙烯粉體、聚三氟-氯乙烯粉體、聚對苯二甲酸乙二醇酯粉體和聚丙烯腈粉體中的一種或幾種；所述的疏水型無機礦物粉體較佳地為石墨粉體和/或碳化硅粉體。