油田注水开发(6)

西安石油大学毕业论文 4.1.6 改变润湿性（抗吸附）

润湿反转，由于表面活性剂的吸附而造成的岩石润湿性改变的现象。 储层润湿性的改变(水湿—油湿),不影响岩石的绝对渗透率,但它是各类油藏油相渗透率降低的主要原因,一般会降低40%左右。产生润湿改变的来源主要有钻井滤液及油井增产措施中所用流体含有表面活性剂、防腐剂、杀菌剂、破乳剂(通常是阳离子表面活性剂)吸附在岩石表面上,使岩石由水湿变为油湿,减少了地层对油的相对渗透率。一般认为,砂岩储层比灰岩储层更易遭受油润湿和乳状液堵塞。影响润湿性改变的因素有岩石的矿物组成、孔隙结构、所含油水的化学组成及温度、压力。一般地,渗透性越差、含油饱和度越高越易发生润湿性改变。生产中表现为产油量下降、水量不变或增加。

采用自吸法测定岩心的润湿指数，润湿性测定实验结果见表3-5

4-5 复合剂对岩心润湿性的影响结果

复合解堵挑 相对润 湿指数 润湿性 亲油岩心 弱亲油岩心 亲油岩心 弱亲油岩心 0．0 0．57 -0．25 亲油 弱亲油 0．1 -0．08 -0．05 中间润湿 中间润湿 0．2 0．28 0．26 弱亲水 弱亲水 0．3 0．38 0．35 亲水 亲水 05 0．42 0．39 亲水 亲水 4.2含聚污水注水井解堵剂研制

高效有机垢解堵剂：有三部分组成a:渗透、溶解b:剥离、脱落c:溶解、清除。

a组分活性很高，具有很强的渗透、分散能力，它具有一定的溶解蜡的能力，其亲油基极易插入蜡聚集体内部，穿透蜡的结构，破坏蜡分子与孔隙表面及蜡分子与蜡分子之间的粘结力，使蜡从岩石孔隙表面剥落下来并分散，在蜡表面结上一层极性水膜，使蜡不易再沉积，由“死蜡”变成了“活蜡”。还可以在一定程度上降低原油粘度，改善其流动性，有利于原油的增产。

b组分含有各种脂肪酸与脂肪醇，由于其成分复杂，更能发挥协同作用。其中不同碳数的脂肪酸可与c组分发生反应，生成HLB值在15-18之间的增溶性很强的表面活性剂，同时有机酸在蜡从岩石表面剥落后还有清洗孔道的作用。

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西安石油大学毕业论文 c组分除了与脂肪酸反应生成表面活性剂之外，还可与沥青质等极性物质发生反应，它们的产物易分散于水，即易于从表面将它们去除。

许多油田聚合物驱三次采油过程中,随着聚合物注入体积的增加,注聚井堵塞问题日益突出,主要表现是:注入压力高、达不到配注、间歇注入等,严重影响聚驱效果.注聚井解堵增注技术分析了聚驱注入井注入压力上升的主要原因及注聚井堵塞规律,并根据注聚井近井地带堵塞物的成分分析,研制出新型注聚井解堵剂配方;为减少注聚井解堵后因聚合物的再吸附而重新堵塞,研究了注聚井油层保护技术,形成了既能防止聚合物在油层孔隙表面的再吸附,又能通过竞争吸附将吸附在油层孔隙表面的聚合物驱替掉的油层保护剂配方

针对地层堵塞原因，开发出BSJ—1剥离渗透抗吸附复合解堵剂。BSJ—1剥

离渗透抗吸附复合解堵剂是多成份的复合物，其中包含两种不同结构的功能型高分子活性剂，辅以酸性剂、络合剂、缓蚀剂、氧化剂等，对原油、沥青、胶质石蜡、聚合物等有机质及微生物粘泥具有极强的渗透性、分散性和剥离性。该产品外观为淡黄色液体(A组分)与青色液体(B组分)，A组分能有效渗透粘在岩石上的稠油、沥青、蜡质，B组分能有效剥离管壁与地层中的无机盐垢及粘泥，且能将岩石表面由亲油变为亲水性，在岩石表面形成保护膜，抑制有机物质在岩石表面的吸附。该产品能有效渗透、分散微生物膜形成的粘稠物质，抑制微生物的生成，不会对地质和环境造成污染，不会对设备产生腐蚀。

室内实验数据(表4-1、4-2)表明；BSJ-1复合解堵剂可以溶解聚合物胶团，浓度不同对聚合物溶液的降解程度不同；把胶团放置于0。0.30%的复合解堵剂中，5小时后，胶团完全溶解。

表4-1 不同时间BSJ-1不同时间BSJ-1复合解堵剂对聚合物溶液的降解试

BSJ-1复合解 堵剂浓度％ 0．1 0．2 0．3 0．5 1．0 0．0 87 87 87 87 87 0．5 34．2 26．5 11．9 4．2 3‘5 不同时间(h)的粘度(m1)as) 1．0 18．7 13．2 7。1 3．2 2．3 3．0 9．5 6．4 4．6 2．0 1．0 5。0 5．2 4．3 3．1 1．0 1．0 7．0 4．3 3．6 2．3 1．0 1．0

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西安石油大学毕业论文 表4-2 BSJ-1 复合解堵剂对不同粘度的聚合物降解实验

BSJ-1复合解 堵剂浓度％ 0．3 0．3 0．3 0．3 0．0 87 98 134 176 0．5 4．2 5．5 9．8 19．2 不同时间(h)的粘度(m1)Ls) 1．0 3．1 4．3 6．4 14．5 3．0 2．0 3．6 4．6 6．7 5．0 1．0 2．0 3．1 4．2 7．0 1．0 1．0 2．3 3．2

图4-3 浸泡后垢片扫描电镜(放大倍数250)图象

能从谱分析图可知，垢片在浸泡前其Si、Ca及Fe元素成分含量较高(图4-1)，而这些物质都是所结垢的成分，当垢片浸泡24h后，上述元素成分含量显著降低(图4-2)，说明绝大部分垢被除去，体现出SH-1表面活性复合剂的除垢、渗透剥离特从垢片相同位置、以扫描电镜相同放大倍数(250倍)所观察到的图象可以明显看出，垢片被药剂溶液中浸泡24h后，其所结垢几乎全部脱离壁面(4—1、4-2)，体现药剂良好渗透剥离

显然，不管油藏岩石润湿状态如何，经BS-1处理的岩石润湿性均朝着亲水憎油方向转变，同时发现，岩石颗粒表面润湿程度不同，润湿性改变的幅度不同，亲油性越强，润湿性向亲水性转变的幅度就越大，如实验结果所示，亲油岩心其转变幅度较弱亲油岩心高出2596以上，体现出BSJ-1更为理想的剥离效应。BS-1可以使岩石的润湿性明显向亲水方向转变，且在岩石表面形成保护膜，防止后续的有机物质在岩石表面的吸附，延长解堵周期。

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西安石油大学毕业论文 总之，油气储层受到损害而出现堵塞是物理作用化学作用共同作用的结果，即属于有机和无机的复合堵塞。该解堵技术将渗透剥离、润湿反转、化学生热、氧化性能降解有机质、井底自生泡沫等技术结合在一起，是一项完善的解堵增注技术，能够现场解堵工作的需要。

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结 论

(1)含聚污水注水井堵塞原因是受物理和化学共同作用的结果，是有机和无

机的复合堵塞，其堵塞机理为化学反应结垢(无机堵)及物理作用形成有机质胶团(有机堵)

(2)采用仪器逐层剥离的方法进行水井返排物结构分析表明：胶团中间有胶核，胶核成份主要是硫化物、氧化铁、油及有机质等杂质，外层缠绕着聚丙烯酰胺残骸。

(3)BSJ-1剥离渗透抗吸附复合解堵剂是多成份的复合物，其中包含两种不同结构的功能型高分子活性剂，辅以酸性剂、络合剂、缓蚀剂、氧化剂等，对原油、沥青、胶质石蜡、聚合物等有机质及微生物粘泥具有极强的渗透性、分散性和剥离性。

(4)从能谱分析图及扫描电镜结果可知，垢片在浸泡后其Si、Ca及Pe元素成分含量显著降低，说明绝大部分垢被除去，其所结垢几乎全部脱离壁面，体现出BS-1复合剂的良好的除垢与剥离特性。

(5)杀菌实验结果表明：BSJ-1浓度达到lOOppm以后，对总菌、腐生菌、硫酸盐还原菌的杀菌效果达到99％以上，对铁细菌的杀菌效果较差，但当浓度达到10000ppm时，对各种菌的杀菌率均达到100%。

(6)BSJ-1剥离渗透抗吸附复合解堵剂将剥离、润湿反转、化学生热、氧化性能降解有机质、井底自生泡沫等技术结合在一起，是一项完善的解堵增注技术。

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