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2017年10月苏6井区气藏降低水锁伤害方法分析李韬田磊倪焱闫涛(中国石油长庆油田分公司第四采气厂，陕西西安710021)摘要:苏里格气田苏6区块属于低孔、低渗气藏，在开发过程中储层容易受到伤害，极大的影响了开发效果。
以往的研究成果表明，苏6区块储层伤害主要为水锁伤害，因此，分析研究区储层特征，探讨并实践解除水锁的工艺技术方法，对后期提高采收率具有较为重要的作用。
分析了苏6区块二叠系石盒子组8段储层特征，在实验室内进行了水锁伤害评价实验，分析束缚水饱和度、含水饱和度、自吸水量和驱替压力与水锁伤害的影响，并探讨了常用的水锁解除方法，为研究区储层保护提供技术指导。
关键词:苏里格气田；水锁伤害；水锁解除与预防苏里格气田位于鄂尔多斯盆地中北部区域，属于毛乌素沙漠，气田主要开发层系为二叠系石盒子组8段气藏，储层为典型的低渗、低丰度岩性油气藏[1]。
目前投入开发的苏6区块已处于中后期开发阶段，为河流沉积体系，经过岩心及薄片分析，该层系储层储集空间以孔隙为主，石英砂岩和含泥质岩屑砂岩[2]。
粘土矿物含量较多，主要为伊利石和蒙脱石，孔隙吼道半径较小，面孔率较低。
此类典型的储层特征，决定了在开发过程极易受到各类工程作业造成的储层伤害，例如钻完井液对储层的侵入、酸化压裂过程注入液的影响等[3]。
储层伤害后，渗流能力降低，影响气井正常生产。
经前期的分析研究，苏6区块部分单井存在较为严重的储层水锁伤害。
储层伤害的诱因主要来自于两个方面，一方面是外来流体与储层岩石的相互作用，包含外来固体颗粒对储层孔隙吼道的堵塞、侵入液造成的岩石敏感性损害、储层内部岩石及其组分与流体的反应等；另一方面为外来侵入流体与地层内流体的相互作用，包括流体产生的乳化物堵塞储层孔隙吼道、有机级无机物结垢堵塞、固相颗粒沉淀等[4]。
保护油气层在油气田开发过程具有极为重要的意义，是提高采收率的关键。
国内外对于油气层保护，开展了相关的技术研究，例如储层伤害机理的分析、室内岩心伤害相关实验、低伤害钻井液和压裂液的研发等等。
钻井液性能对钻井的影响一、钻井液的稳定性钻井液是一种分散体系，即粘土分散在水中。
钻井液中的粘土颗粒多数在悬浮体范围（0.1～0.2µm）内,少数在溶液范围(0.1µm～1nm)内,所以钻井液是溶胶与悬浮体的混合物。
钻井液中胶体颗粒含量的大小，对钻井液的稳定性影响很大。
胶体含量的大小主要取决于粘土在钻井液中的分散状态——分散、絮凝和聚结。
粘土的造浆率高，颗粒分散得细，钻井液相对来讲就稳定；若泥土造浆率低，颗粒分散得粗，钻井液相对来讲就不稳定，易呈絮凝或聚结状态。
因此，钻井液稳定的首要条件是钻井液中粘土颗粒要细，即从粘土在水中的稳定角度来看，分散得越细越好（胶体含量越高越好）。
这种稳定性称为沉降稳定性。
然而，即使很细的颗粒，因它具有极大的表面积和很高的表面能，根据表面能自发减少的原理，其发展趋势必然是小颗粒自行聚结变大，最后下沉。
由于某种原因分散相颗粒具有对抗小颗粒自行粘结变大所具有的性质称为聚结稳定性。
沉降稳定性和聚结稳定性是互相联系的。
只有保持聚结稳定性，使小颗粒不聚结为大颗粒，钻井液才能有沉降稳定性，才不至于因聚结而下沉。
所以，聚结稳定性是矛盾的主要方面。
二、钻井液几个重要的流变参数τ⑴动切应力(屈服值)。
动切力（τ。
）反映钻井液在层流流态时，粘土颗粒之间及高聚物分子之间的相互作用力（形成空间网架结构之力）。
影响动切应力的因素有钻井业的固相含量、固体分散度、粘土的水化程度、粘土吸附处理剂的情况及聚合物的使用等。
⑵表观粘度。
又称有效粘度或视粘度。
它的定义是在某一速度梯度下，用流速梯度去除相应的切应力所得的商。
表面粘度不仅与流体本身性质有关，还受测定仪器的几何形状和尺寸、速度梯度的变化及测量方法的影响。
⑶塑性粘度。
塑性粘度是指钻井液在层流时，钻井液中的固体颗粒与固体颗粒之间，固体颗粒与液体分子之间，液体分子与液体分子之间三种内摩擦力的总和。
⑷触变性。
钻井液的触变性是指搅拌后变稀（切力降低），静置后变稠（切力升高）的特性。
作为岩石组分的粘土矿物其含量、种类及其分布、产状等对地层伤害有着非常密切的关系。
由于粘土矿物颗粒细小（<0.01mm），比表面极大，并具有特殊的结构组成，因此它们对外来作业流体如注入水、压裂液、酸化液、压井液等的侵入极为敏感。
当与外来流体接触时，粘土矿物往往会发生膨胀、微粒运移、生成某种沉淀等从而堵塞储层油气流动的孔隙通道，造成储层渗流能力的下降，损害油气层。
因此了解粘土矿物的性质对油田开发十分重要。
通过X射线衍射分析和扫描电子显微镜技术可以确定岩石中粘土矿物的含量、分布及产状等。
选取了西泉5井的部分岩石样品进行了上述测定，测定结果见表1。
表1 西泉5井区三叠系储层粘土矿物含量统计表根据X衍射和扫描电镜分析，韭菜园子组砂层以蒙皂石（包括蒙脱石和皂石两个亚族）为主，63％～98％，平均87.8％；其次为伊/蒙混层（20％～99％，平均72.76％），绿泥石（1％～55％，平均9.33％），另有高岭石（1％～12％，平均5.74％）和伊利石（2％～16％，平均6.24％）（见表1）。
对韭菜园子组敏感性的简单分析：（供参考）韭菜园子组伊/蒙混层和绿/蒙混层含量较多，伊/蒙混层和绿/蒙混层是遇水易膨胀的矿物，易发生粘土膨胀和分散造成地层伤害。
韭菜园子组绿泥石含量相对较高（平均9.33％），绿泥石是酸敏性矿物，酸化时易造成氢氧化铁胶体沉淀（酸敏）。
另外伊利石和高岭石是速敏性矿物，易造成颗粒运移堵塞地层。
粘土矿物分析在储层潜在敏感性评价中的应用一、粘土矿物类型粘土矿物(clay minerals)是粘土和粘土岩中晶体一般小于2微米，主要是含水的铝、铁和镁的层状结构硅酸盐矿物。
有的在其成分中还有某些碱金属或碱土金属存在。
粘土矿物包括高岭石族矿物、蒙皂石、蛭石、粘土级云母、伊利石、海绿石、绿泥石和膨胀绿泥石以及有关的混层结构矿物，此外还包括具过渡性的层链状结构的坡缕石（凹凸棒石）和海泡石以及非晶质的水铝英石。
绪论单元测试1.关于石油工程的理解，说法正确的是（）。
A:开展石油工程研究与工作和油气生成、油气藏类型及其特征等无关B: 石油工程包括油气藏工程、钻井工程、油气开采工程、地面工程等多方面内容C:石油工程是石油天然气工业体系中的重要一环D:石油工程是经济有效地将深埋于地下的油气从油气藏中开采到地面所实施的一系列工程和工艺技术的总称答案:BCD第一章测试1.油藏流体是指存在于地下油藏岩石中的石油、石油伴生气(天然气)和地层水；随温度、压力的变化，油藏流体的物理性质也会发生变化。
（）A:错B:对答案:B2.多组分烃类系统相图中的三线包括（）。
A:露点线B:等压线C:等液量线D:等温线E:泡点线答案:ACE3.地层油的粘度随着温度增加而降低，随着压力增加而增加。
（）A:对B:错答案:B4.表征天然气与理想气体差异的主要参数是（）。
A:天然气的体积系数B:通用气体常数C:天然气的压缩系数D:天然气的压缩因子答案:D5.关于地层水的高压物性说法正确的是（）。
A:同样温度压力条件下，溶有天然气的地层水较不含气的地层水的压缩性大B:地层水的体积系数可近似视为1C:地层水的压缩系数与地层油的压缩系数定义形式相似D:地层水中溶解的天然气量一般比较少答案:ABCD第二章测试1.岩石的孔隙度是指岩石孔隙体积与岩石外表体积之比，可分为绝对孔隙度、有效孔隙度、流动孔隙度等。
（）A:错B:对答案:B2.关于流体饱和度的说法正确的是（）。
A:同一油气藏中，含油、含气、含水饱和度之和小于1B:剩余油饱和度不随时间变化C:残余油饱和度是指被工作剂驱洗过的地层中被滞留或闭锁在岩石孔隙中的油的体积占孔隙体积的比例D:油藏中若已知束缚水饱和度就可以求出原始含油饱和度答案:CD3.岩石的压缩系数是指单位体积岩石中孔隙体积随有效压力的变化值；该值很小，油田开发过程中常被忽略（）。
A:错B:对答案:A4.关于油藏岩石渗透率的说法正确的是（）。
2017年03月吸水膨胀类堵漏材料研究进展史野夏景刚周志强闫文华于肇云（中国石油集团渤海钻探工程有限公司第五钻井公司，河北河间062450）摘要:对近年来国内外吸水树脂堵漏材料的作用机理和材料类型进行了综述。
介绍了目前吸水堵漏材料延时膨胀的方法如包裹法、接枝疏水性单体和采用非水携带液等。
总结了延迟吸水树脂类堵漏材料存在的问题，并提出了研究建议。
关键词:吸水膨胀材料；膨胀机理；膨胀材料类型；延迟膨胀方法堵漏是钻井作业中最常遇到的复杂难题之一，至今没有得到有效解决。
全球石油行业每年因井漏而造成的经济损失高达数亿美元[1]。
在钻井液中加入桥堵材料是常见的堵漏方法。
化学堵漏材料包括胶堵剂、树脂堵剂、膨胀堵漏剂。
膨胀材料的密封层不需要粒径和泄漏通道完全匹配，利用颗粒自身的膨胀特性进入漏层进行堵漏，对大孔隙或裂缝，渗漏的效果好。
1吸水膨胀类堵漏材料现状1.1堵漏用膨胀材料吸水膨胀作用机理遇水膨胀材料是一种交联聚合物，只溶胀而与水不溶解。
其分子结构包括羧基、羟基、酰胺基、磺酸基等亲水基团，具有一定的网状结构。
根据吸水树脂吸水机理，吸水树脂吸水膨胀的前提是有亲水基团例如-COONa 和-SO 3Na 。
-COONa 和-SO 3Na 发生离解，产生-COO -、-SO 3-和Na +。
由于高分子链上的-COO -和-SO 3-不能向水中扩散，为维持电中性，Na +也不能自由地离开高分子网络向水中扩散，即网络中的Na +浓度。
正是这种浓度差，使聚合物网络外部的水向网络内渗透，发生吸水膨胀。
1.2堵漏用吸水膨胀材料类型1.2.1粘土类复合吸水材料凝胶封堵层由分散的、亲油的膨润土形成，或者由土粉和干粉PAM 的混合物与水混合后注入密封层。
粘土也可以被包裹在聚合物膜囊中，在袋中留下一个孔，当胶囊被泵入井筒内，水通过孔进入胶囊，粘土膨胀并破坏涂层膜，释放聚合物膨胀形成密封层封堵漏层。
1.2.2丙烯类聚合物吸水材料丙烯酸（AA ）与丙烯酰胺（AM ）和丙烯腈（AN ）单体构成的聚合物和带电荷离子或有机化合物的活性官能团交联形成凝胶。
