CN107286918B

CN107286918B - 一种用于低渗砂岩油藏洗井的高效洗井液

Info

Publication number: CN107286918B
Application number: CN201710566328.3A
Authority: CN
Inventors: 罗江涛; 杨蕾; 宋奇; 王志明; 王建华; 王志平
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Jiangsu Oilfield Co
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Jiangsu Oilfield Co
Priority date: 2017-07-12
Filing date: 2017-07-12
Publication date: 2020-04-10
Anticipated expiration: 2037-07-12
Also published as: CN107286918A

Abstract

本发明提供了一种适用于低渗砂岩油藏的高效洗井液，该高效洗井液包含防水锁剂0.1％～1.0％，防膨剂0.5％～3.0％，助溶剂5.0％～10.0％，余量为水。本发明的高效洗井液能将低渗砂岩油藏润湿性由强水湿改变为弱水湿，消除储层自吸毛细管力；具有超低油水界面张力和很强的防乳化能力，能有效降低水锁、贾敏伤害；具有优良的粘土防膨性能，能有效降低水敏伤害，最大程度地保护油气层。

Description

一种用于低渗砂岩油藏洗井的高效洗井液

技术领域

本发明涉及一种洗井液，具体涉及一种可适用于低渗砂岩油藏的储层保护的洗井液。

背景技术

洗井作业是油井常用的维护措施之一，但低渗油藏普遍具有地层压力水平低，油层敏感性强等特点，利用常规洗井液进行洗井作业时，洗井液极易进入储层，对储层造成水锁、乳化、水敏等伤害，且大量的室内实验表明，洗井液侵入地层，产生的伤害主要为水锁，同时也有水化膨胀和油水乳化等。这些储层伤害一旦形成，难以解除，进而使得油井洗井后产量难以恢复或恢复周期长，严重时还会导致油井躺井。

目前以防水锁剂、粘土防膨剂为主处理剂的洗井液体系主要是通过添加表面活性剂来降低入井液侵入程度、解除水锁伤害、抑制粘土水化膨胀等。但还存在以下两方面问题：①洗井液体系普遍存在降低界面张力不够、防乳能力差、抑制水化膨胀效果差等，难以满足低渗油藏储层保护的需求；②洗井液体系以解除钻井液对气层的伤害较多，关于油井洗井及常规作业等的洗井液体系较少，同时对岩石润湿性的研究相对较少。

CN103351856A公开了一种解除低渗砂岩气层钻井液伤害的洗井液及其制备方法，该洗井液包括：表面活性剂重量比0.05-0.1％，有机溶剂氯仿重量比8-10％，甲酸钾重量比5.0-6.0％，双氧水重量比0.6-0.8％，氢氟酸重量比0.5％-0.8％，其能使低渗砂岩气藏由强亲水变为弱亲水，消除储层毛管力，溶解进入部分固相，拆散堵塞，提高气驱水效率，降低固相伤害，从而岩心渗透率恢复率得到明显提高。上述洗井液虽然能在一定程度上改变岩石润湿性，但以降解侵入气层中钻井液的高分子聚合物、溶解滤液固相颗粒，降低滤液对气层的伤害为主。

CN103602326A公开了一种具备油层保护功效的新型高效洗井液及制备方法与应用，所述的洗井液是以氯化甲基二羟乙基羧乙基铵、甲醇、酚胺树脂聚氧乙烯聚丙烯醚、羟胺基聚醚胺复配而成。该洗井液能够高效洗井的同时保护地层，不影响油井正常生产，具有提高产量、降低成本、显著提高经济效益等效果。但上述洗井液没有对岩石润湿性进行研究，且只能将界面张力降低至10^-2mN/m，防乳化能力也有限，防乳率只能达到75％以上。

CN104449627A公开了一种油层保护促进剂及其制备方法，该油层保护促进剂包含以下重量百分比的组分：聚环氧氯丙烷-二甲胺0.1％～1.0％、氯化铵0.5％～2.0％、表面活性剂0.1％～0.5％、乙醇5％～15％，余量为水。该油层保护促进剂虽然能使防膨率达到92％以上，表面活性剂也能使油水界面张力和毛管阻力大幅度降低，但无法使岩石润湿性由强亲水变为弱亲水，无法消除储层自吸毛细管力。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种用于低渗砂岩油藏的高效洗井液，该洗井液能使低渗砂岩油藏的润湿性由强亲水变为弱亲水，消除储层自吸毛管力，并能有效降低油水界面张力、防止油水乳化和控制粘土矿物的水化膨胀，可在高效洗井的同时最大程度的降低洗井液对低渗砂岩油藏的伤害。

本发明提供的一种用于低渗砂岩油藏的高效洗井液，按下列重量百分比配比：

防水锁剂0.1％～1.0％；

防膨剂0.5％～3.0％；

助溶剂5.0％～10.0％；

余量为水。

进一步优选地，按下列重量百分比配比：

防水锁剂0.2％～0.56％；

防膨剂1.5％～2.8％；

助溶剂6.0％～8.5％；

余量为水。

进一步优选地，防水锁剂为由阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂复配组成，以摩尔配比计，阴离子型表面活性剂:阳离子型表面活性剂:非离子型表面活性剂为(0.4-0.6)：(1-1.5)：(1.2-1.5)。

进一步优选地，阴离子型表面活性剂为油酸钠、月桂酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种的混合物，阳离子型表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、溴代十六烷基吡啶中的一种或几种，非离子型表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或几种的混合物。

进一步优选地，所述的防膨剂为聚醚二胺类。

进一步优选地，所述的助溶剂为甲醇、乙醇、丙醇中的一种或几种的混合物。

本发明还提供了上述用于低渗砂岩油藏的高效洗井液的制备方法，按上述配比把防水锁剂、助溶剂直接加入水中，加热至45～55℃，充分搅拌1-2小时，待各处理剂完全溶解后再加入防膨剂使其混合均匀，即得到该洗井液。

本发明的有益效果：对于低渗砂岩油藏，普遍具有地层压力低、储层敏感性强，毛细管压力高，孔吼细小等特点，在洗井过程中，利用常规洗井液进行洗井时，洗井液极易漏失到地层，且进入地层后，洗井液降低油水界面张力、防止原油乳化和抑制粘土水化膨胀的能力又不够，进而导致储层受到伤害。为了确保洗井作业的顺利进行，减少漏失到地层的洗井液量和洗井液漏失地层后如何更有效的降低或解除地层伤害，引入了一种高效洗井液及其制备方法。该洗井液具有如下优点：

(1)改变储层岩石表面润湿性：加入的防水锁剂，能使低渗砂岩油藏的岩石表面由强亲水变为弱亲水，消除毛细管力，降低洗井液的侵入程度。

(2)有效降低油水界面张力和较强的防乳化能力：加入特定比例复配的防水锁剂，可使油水界面张力达到10^-4mN/m，防乳率≥98％，能最大程度的降低水锁、贾敏伤害。

(3)抑制粘土矿物的水化膨胀：加入的聚醚二胺类防膨剂，防膨率可达94％以上，能有效抑制粘土的膨胀、分散作用。

与常规洗井液相比，本发明的洗井液具有优良的防水锁、防膨、防乳化性能，且配液简单，能在高效洗井的同时，最大程度的降低洗井液对低渗砂岩油藏的伤害，具有良好的应用前景。

具体实施方式

下文将通过具体实施例对本发明的技术构思做进一步阐释与佐证。

如无特别指代，下述实施例中所有使用的原材料均为本行业市场上通用的原材料。

实施例1

由以下组分混合制备适用于江苏低渗砂岩油藏的高效洗井液：

防水锁剂0.2份，其中阳离子型表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵0.06份，阴离子型表面活性剂十二烷基硫酸钠0.08份，非离子型表面活性剂脂肪醇聚氧乙烯醚0.06份；

防膨剂聚醚二胺类2.0份；

助溶剂甲醇6.0份；

余量为水。

按配比把防水锁剂、助溶剂直接加入水中，加热至45～55℃，充分搅拌1-2小时，待各处理剂完全溶解后再加入防膨剂使其混合均匀，即可得到适用于低渗砂岩油藏的高效洗井液。

室内开展高效洗井液的解水锁伤害评价等实验，经室内评价得出，本实施例中的高效洗井液油水界面张力达到3.55×10^-4mN/m数量级，岩心渗透率恢复率97％，防膨率95％，防乳率100％。

采用自吸法测定岩样润湿性，经过洗井液处理前后的岩样水湿指数由0.941下降至0.615，说明该洗井液可将低渗砂岩油藏由强亲水变为弱亲水，消除储层自吸毛管力，降低洗井液的侵入程度。

实施例2

防水锁剂0.25份，其中阳离子型表面活性剂十二烷基三甲基溴化铵0.065份，阴离子型表面活性剂十二烷基苯磺酸钠0.087份，非离子型表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚0.098份；

防膨剂聚醚二胺类2.5份；

助溶剂丙醇8.0份；

余量为水。

室内开展高效洗井液的解水锁伤害评价等实验，经室内评价得出，本实施例中的高效洗井液油水界面张力4.22×10^-4mN/m数量级，岩心渗透率恢复率99％，防膨率94％，防乳率99％。

采用自吸法测定岩样润湿性，经过洗井液处理前后的岩样水湿指数由0.962下降至0.727，说明该洗井液可将低渗砂岩油藏由强亲水变为弱亲水，消除储层自吸毛管力，降低洗井液的侵入程度。

对比例1

由以下组分配制解除长庆上古低渗砂岩气层钻井液伤害的洗井液，按照重量百分比用：

清水重量比82.6％，表面活性剂重量比0.1％，做为有机溶剂的氯仿重量比10％，甲酸钾重量比6.0％，双氧水重量比0.8％，氢氟酸重量比0.5％，混合制成解除长庆上古低渗砂岩气层钻井液伤害的洗井液。

按照实施例1的实验室条件进行试验得出，该洗井液界面张力为7.6×10^-3mN/m；防膨率为81％；防乳率为90％；岩心渗透率恢复率为72％。

对比例2

反应条件：

反应温度：40℃～45℃

反应压力：-0.08～0.15Mpa

反应时间：1～2h。

生产1000份产品的投料：

制备工艺过程：

1)按投料比，在0.1Mpa室温搅拌下，向水中先后加入氯化甲基二羟乙基羧乙基铵、酚胺树脂聚氧乙烯聚丙烯醚、羟胺基聚醚胺。

2)缓慢升温到40℃～45℃并不断搅拌0.5h。

3)按配比加入甲醇，继续搅拌1h至混合均匀即可得到本实施例的保护油层的新型高效洗井液。

按照实施例1的实验室条件进行试验得出，该保护油层的新型高效洗井液界面张力为9.8×10^-3mN/m；防膨率为86％；防乳率为87％；岩心渗透率恢复率为95％。

对比例3(选自CN 104449627A中的实施例)

本实施例的油层保护促进剂，包含以下重量百分比的组分：

聚环氧氯丙烷-二甲胺1.0％、氯化铵2.0％、氟碳表面活性剂0.5％、乙醇15％，余量为水。本对比例的油层保护促进剂的制备方法，包括下列步骤：1)取配方量的聚环氧氯丙烷-二甲胺、表面活性剂和乙醇，加入占油层保护促进剂质量百分比为60％的水中，混合均匀后，得混合物；2)取步骤1)所得混合物，加入配方量的氯化铵和剩余的水，混合均匀，即得。

按照实施例1的实验室条件进行试验得出，该高效洗井液油水界面张力为16.85mN/m数量级，岩心渗透率恢复率96％，防膨率92％，防乳率90％。

本发明提供的高效洗井液能使低渗砂岩油藏的润湿性由强亲水变为弱亲水，消除储层自吸毛管力，并能将油水界面张力降低至10^-4mN/m，防膨率≥94％，防乳率≥98％，岩心渗透率恢复值≥97％，耐温≥120℃。

Claims

1.一种用于低渗砂岩油藏的高效洗井液，其特征在于，按下列重量百分比配比：

防水锁剂0.1％～1.0％；

防膨剂0.5％～3.0％；

助溶剂5.0％～10.0％；

余量为水；

所述防水锁剂为由阴离子型表面活性剂、阳离子型表面活性剂和非离子型表面活性剂复配组成，其中，以摩尔配比计，阴离子型表面活性剂：阳离子型表面活性剂：非离子型表面活性剂为(0.4-0.6)：(1-1.5)：(1.2-1.5)；

所述防膨剂为聚醚二胺类。

2.根据权利要求1所述的高效洗井液，其特征在于，按下列重量百分比配比：

防水锁剂0.2％～0.56％；

防膨剂1.5％～2.8％；

助溶剂6.0％～8.5％；

余量为水。

3.根据权利要求1所述的高效洗井液，其特征在于，阴离子型表面活性剂为油酸钠、月桂酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种的混合物，阳离子型表面活性剂为十二烷基三甲基溴化铵、十六烷基三甲基溴化铵、十八烷基三甲基氯化铵、溴代十六烷基吡啶中的一种或几种，非离子型表面活性剂为烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪醇聚氧乙烯醚中的一种或几种的混合物。

4.根据权利要求1所述的高效洗井液，其特征在于，所述的助溶剂为甲醇、乙醇、丙醇中的一种或几种的混合物。

5.一种根据权利要求1-4中任一项所述的用于低渗砂岩油藏的高效洗井液的制备方法，其特征在于，按上述配比把防水锁剂、助溶剂直接加入水中，加热至45～55℃，充分搅拌1-2小时，待各处理剂完全溶解后再加入防膨剂使其混合均匀，即得到该洗井液。