[发明专利]一种基于生物表面活性剂的水锁伤害处理剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于生物表面活性剂的水锁伤害处理剂及其制备方法，属于油田入井液添加剂技术领域。

背景技术

在我国，低渗透油气田开发潜力巨大，仅2008年，低渗透原油产量就占全国原油总产量的37.6%，低渗透天然气产量则占全国天然气总产量的42.1%。同时，我国东部老油区目前的主力产层，多数是已处于高含水期的中高渗透油藏，采出程度在28%左右，可采储量采出程度达70%以上，含水普遍高达90%，自然递减率则超过了11%，若无新的储量接替，现有产量将难以保持；由此，低渗透油气田的高效开发日益凸显其深远意义。

当外来的水相流体渗入油气层孔道后，会将储层中的油气推向储层深部，并在油气/水界面形成一个凹向油相的弯液面。由于表面张力的作用，任何弯液面都存在一个附加压力，即产生毛细管阻力，其大小等于弯液面两侧水相压力和油气相压力之差，并且可由任意曲界面的拉普拉斯方程确定。欲使其流向井筒，就必须克服这一毛细管阻力和流体流动的摩擦阻力。若储层能量不能克服这一附加的毛细管压力，就不能把水的堵塞消除，最终影响储层的采收率，这种损害称为“水锁损害”。水锁损害多发生在低渗透油气藏中，研究表明由于外来液体侵入造成的伤害最大可达80%以上，严重影响了低渗透油气藏开发效果，已成为低渗透油气藏的主要损害类型之一。

低渗透、特低渗透油藏普遍存在着水锁效应，出现这种情况后将严重影响油藏开发效果，如：妨碍油藏及时发现和准确评价；增加作业成本；降低天然气采收率；减缓开发过程；延长资金回收周期。

造成水锁效应的主要影响因素有：渗透率大小、初始饱和度、界面张力、水相物理侵入深度、注入流体粘度、驱动压力、孔隙结构、粘土矿物种类及含量等。

一般认为，水锁效应存在内在和外在两方面的因素。储层致密、孔隙喉道小，油藏压力低、存在薄膜状的孔隙衬边结构是造成储层产生水锁效应的内在因素；驱动压差小、外来流体与岩石的润湿角小、粘度大及油水界面张力大是造成储层产生水锁效应的外在因素。

水伤害程度与储集层渗透率的负相关性很强，渗透率越大伤害越小。与岩性密切相关，喉道细、伊利石、泥质含量高的储集层水锁伤害大。储集层原始含水饱和度与水锁伤害程度负相关，含水饱和度越高水锁伤害越小。水锁伤害程度与束缚水饱和度正相关，束缚水饱和度越高水锁伤害越严重。在压裂作业中，外来的压力将地层水和外来流体强行压入，使得储层含水饱和度明显增加，水相物理侵入深度增加，水伤害更加严重。室内试验表明，外来压力由5mPa上升到10mPa，损害程度可由50%上升到80%，外来压力越大，加压时间越长，水锁伤害越严重。

现有减轻或消除水锁效应的方法为水力压裂、预热地层、注混相溶剂、增大生产压差、酸化处理及添加表面活性剂等，但由于不同井导致水锁的原因也不同，因此一种具有相对广谱效应、高效解除水锁，又易于大面积推广的方法是迫切需要解决的。

发明内容

本发明通过以产鼠李糖脂、脂肽、海藻糖脂和槐糖脂中的一种生物表面活性剂的微生物菌株发酵液为主剂，辅以多种化学表面活性剂制备的水锁伤害处理剂，解决了现有水锁伤害处理剂不具有相对广谱效应、高效解除水锁，难于大面积推广的难题。

本发明提供了一种基于生物表面活性剂的水锁伤害处理剂，所述水锁伤害处理剂按质量百分比包括下述组分：

所述微生物发酵液为产鼠李糖脂、脂肽、海藻糖脂和槐糖脂中的一种生物表面活性剂的微生物菌株发酵液。

本发明所述水锁伤害处理剂以富含生物表面活性剂的微生物发酵液为主剂，该微生物发酵液具有较低的表界面张力，较多的活性基团有利于吸附在油水界面，促使地层毛细管中的弯页面变形，降低毛细管自吸力，同时具有较好的稳定性、抗温抗盐性。所述水锁伤害处理剂辅以多种化学表面活性剂，通过降低油（气）/水界面张力，减弱毛管力效应和贾敏效应，有效降低入井液的返排阻力、减少返排时间、提高返排效率，从而达到改善作业效果、提高采收率的目的。

本发明所述微生物菌株优选为铜绿假单胞菌Pseudomonas aeruginosa、枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis、红球菌Rhodococcus sp.H13A和球拟酵母Torulopsis apicola和假丝酵母属Candida bombicola中的一种。