[发明专利]一种解决水锁效应的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种解决水锁效应的方法。

背景技术

在钻井、完井、修井及开采作业过程中，在许多情况下都会出现外来相在多孔介质中滞留的现象。当另外一种不相混溶相渗入储层；或者多孔介质中原有不相混溶相饱和度增大，都会损害相对渗透率，使储层渗透率及油气相对渗透度都明显降低。当不相混溶相为水相时，这种现象被称作水锁效应。

水锁效应会产生水锁伤害，也就是指油井作业过程中水浸入油层造成的伤害。水浸入后会引起近井地带含水饱和度增加，岩石孔隙中油水界面的毛管阻力增加，以及贾敏效应使原油在地层中比正常产生状态下产生一个附加的流动阻力，宏观上表现为油井原油产量的下降。

对于解决水锁效应的方法研究，目前主要有以下四个方面：（1）增大压差，但圈闭水相饱和度的微量减少必须增加很大的毛管压差，因此这种方法的广泛应用受限；（2）改变岩石表面的润湿性并减小油水相之间的界面张力和气液相之间的表面张力，主要是采用醇或表面活性剂处理，但成本较高；（3）改变孔隙结构，主要采用酸化的方法，但效果并不理想；（4）用蒸发或加热等物理方法削弱水锁效应，但技术困难，效果也比较有限。

虽然表面活性剂也能在一定程度上用于解决水锁效应，但是，一方面表面活性剂的成本较高；另一方面，由于表面活性剂是液态，无法较好地吸附或滞留在岩石表面，只能暂时性解除水锁伤害，如果外来水再次入侵时需要再次采取措施，导致使用成本居高不下，且操作繁琐。

因此，本领域目前迫切需要研究开发新的效果更好、成本更低、实施更为方便的解决水锁效应的方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服在油气开采过程中易产生水锁效应，现有的解除水锁效应的方法成本较高、且抑制水锁效应产生的持久性较差的缺陷，而提供一种解决水锁效应的方法，防止水锁在油井作业过程中对原油产量带来的伤害。本发明的解决水锁效应的方法简单易行，能够很好地解决水锁效应，原料来源广泛，成本低廉，且能够持续地抑制水锁效应产生。

本发明提供的技术方案是：一种解决水锁效应的方法，其为向产生水锁的孔道内添加功能性粉体，消除水锁；所述的功能性粉体为两亲型粉体或由超亲水型粉体和疏水型粉体组成的混合粉体，所述功能性粉体的颗粒密度＞1g/cm³，所述功能性粉体的平均粒径<100微米；所述的两亲型粉体是表面与水的接触角在5°～90°之间的粉体，所述的超亲水型粉体是表面与水的接触角＜5°的粉体，所述的疏水型粉体是表面与水的接触角＞90°的粉体。

本发明中，所述的水锁效应为油气开采过程中常规所述的水锁效应。

本发明中，所述功能性粉体的添加量以实际操作所需而定。一般而言，以内径为1cm的孔道添加10mg～30mg粉体为宜，即所述功能性粉体的添加量为10～30mg/cm内径，分次投料至水锁解除即可。本发明的粉体在实际使用的过程中，既可以在产生水锁的孔道的端口投入粉体，也可以在钻井工程中将粉体添加至钻井液，伴随其进入孔道，前述操作均可达到解除水锁效应的目的。

本发明中，在所述的混合粉体中，所述的超亲水型粉体与疏水型粉体的质量比较佳地为10/90～90/10，更佳地为30/70～70/30。

所述的超亲水型粉体为本领域常规所述，优选超亲水型金属氧化物粉体和超亲水型硅酸盐粉体中的一种或几种；所述的超亲水型金属氧化物粉体较佳地选自二氧化硅粉体、氧化镁粉体、氧化铜粉体、氧化锌粉体、氧化铝粉体、氧化钛粉体、氧化铁粉体、氧化锰粉体、五氧化二钒粉体、氧化锡粉体、氧化铬粉体和氧化钡粉体中的一种或几种；所述的超亲水型硅酸盐粉体较佳地选自石英粉体、硅藻土粉体、滑石粉体、云母粉体、高岭石粉体和蛭石粉体中的一种或几种。

所述的疏水型粉体为本领域常规所述，优选疏水型高分子粉体和疏水型无机矿物粉体中的一种或几种；所述的疏水型高分子粉体较佳地选自聚偏二氯乙烯粉体、聚苯乙烯粉体、聚偏二氟乙烯粉体、聚氯乙烯粉体、聚氟乙烯粉体、聚四氟乙烯粉体、聚三氟-氯乙烯粉体、聚对苯二甲酸乙二醇酯粉体和聚丙烯腈粉体中的一种或几种；所述的疏水型无机矿物粉体较佳地为石墨粉体和/或碳化硅粉体。