[發明專利]致密氣層保護的毛管阻滯完井液優選方法

有效

• 申請號: 202010033363.0
• 申請日: 2020-01-13
• 公開（公告）號: CN111236882B
• 公開（公告）日: 2021-12-28
• 發明（設計）人: 游利軍;姜超;康毅力;陸鈺;游翔;閆霄鵬;田鍵;王藝鈞
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: E21B33/13
• 分類號: E21B33/13;E21B33/138;E21B47/00
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本發明公開了一種致密氣層保護的毛管阻滯完井液優選方法，該方法可用于優選能保護致密氣層的乳化完井液，考慮氣層孔喉尺寸、潤濕性、溫度及壓力等特征，利用液體乳化封堵致密氣層孔喉或微裂縫的承壓能力、穩定性與返排恢復率進行篩選乳化劑與完井液。優選出的完井液能有效增加完井液進入孔喉的阻力，預防壓差與毛管自吸誘發的液相侵入，防止或弱化氣層損害。

技術領域

本發明涉及油氣井完井技術領域，特別涉及致密氣層保護的毛管阻滯完井液優選方法。

背景技術

致密氣是非常規天然氣重要組成部分，具有非常高的開發價值，然而由于致密氣層基塊孔喉以納米尺度為主，毛管力高，在完井過程中極易因作業正壓差和毛管力發生液相滲吸，且侵入工作液返排量低，因此致密氣層常表現出易侵入、難返排特性，誘發氣層損害或井壁失穩。另外，致密氣層微裂縫的存在加劇了氣層損害。因此如何有效預防致密氣層損害成為不可忽視的問題。

現有的預防工作液侵入損害技術主要是在完井液中加入助排劑或固相暫堵劑。但這兩種方法都存在局限性，其中加入助排劑促進返排的原理是減少工作液返排的毛管阻力，促進侵入工作液的返排，但同時會導致工作液在返排過程中可能發生微粒運移，造成固相堵塞，且深部侵入工作液和小孔徑的侵入工作液依舊難返排。而常用的固相暫堵劑因顆粒較大不適用于致密氣層的納米尺度的孔喉，且加入固相封堵劑會增大工作液密度，不適用于低壓氣層，且對于利用暫堵材料形成的封堵層依然存在未完全封堵細小孔隙，影響暫堵效果。

在完井液中加入乳化劑與氣層少量油形成乳狀液，能有效預防完井過程工作液進一步侵入，然而完井液中乳狀液基本性能將直接或間接影響封堵的效果，如乳狀液滴的直徑、潤濕性和穩定性等，選擇正確完井液是形成致密封堵的關鍵。因此，有必要尋求一種致密氣層保護的毛管阻滯完井液優選方法。

發明內容

本發明的目的是針對如何利用毛管阻滯效應對致密氣層納米級孔喉進行封堵這一技術問題，提供一種致密氣層保護的毛管阻滯完井液優選方法，包括以下步驟：

S1、選取致密氣層巖心，對巖心進行孔隙結構表征，測試出巖心最大孔喉尺寸；

S2、將備選乳化劑配制成乳狀液，在儲層壓力溫度下測試乳狀液滴的直徑，篩選出液滴平均直徑大于儲層最大喉道直徑的乳狀液；

S3、測試步驟S2篩選出的乳狀液在含地層水巖心表面的潤濕性，選取巖心非潤濕的乳狀液；

S4、在儲層溫度與壓力條件下，用步驟S3篩選出的乳狀液對致密氣層巖心進行封堵效果評價實驗，測試并計算封堵后的承壓能力和穩定性，篩選出能形成承壓能力和穩定性均較高的乳狀液；

S5、在完井液中添加最終篩選的乳狀液對應的乳化劑即為優選的致密氣層保護的毛管阻滯完井液；

S6、對形成的完井液進行承壓能力和返排恢復率的評價實驗，優選出承壓能力高、返排壓差低及滲透率返排恢復率高的完井液。

本發明的有益效果是：

1、本方法利用了造成氣層損害的毛管力封堵致密氣層微納米級孔喉，防止或弱化氣層液相損害新技術，能有效預防致密氣層因毛管力過高而引起的完井液毛管自吸造成的液相大量侵入，避免因液相侵入后造成的儲層損害問題。

2、本方法適用范圍廣，不僅適用于致密氣層的完井過程，也能利用深層鉆井過程中加入的潤滑油或凝析氣藏鉆井過程中侵入井筒凝析油乳化對深層氣層或凝析氣層的保護，而且適用于預防致密氣層修井、壓裂等過程工作液侵入損害。

3、本方法不僅能對孔喉進行封堵，對微裂縫也有很好的封堵效果，有效預防鉆井液侵入頁巖、煤巖地層誘發的井壁失穩。

4、本方法能有效降低保護完井液密度，可適用于低壓油氣藏以及能量衰竭的油氣藏。

5、本方法對完井液乳化劑的性能要求簡單，實驗材料普遍。