[发明专利]一种降低致密储层水锁效应的干化剂

说明书

一种降低致密储层水锁效应的干化剂，其配方由纳米干化主剂、分散剂、协同剂组成；所述纳米干化主剂由碳化铝和乙炔钠组成；所述分散剂为低分子量有机溶剂类；所述协同剂为抗沉降稳定剂、增粘剂与碳酸钾按照任意比例的混合物；所述干化剂的制作步骤如下：将碳化铝和乙炔钠按摩尔比为1:4的比例混合后，对其进行分散，然后加入协同剂，经过高速搅拌后，得到纳米干化剂。本发明所提供的干化剂将地层水消耗后，地层水反应生成物中偏铝酸钠溶于剩余地层水中，生成物的甲烷和乙炔均为气体，沿裂缝排出，在消除地层水的基础上，不会产生新的堵塞物，效率极高、清洁环保。

技术领域

本发明涉及油气田开发技术领域，具体涉及一种降低致密储层水锁效应的干化剂。

背景技术

由于致密储层具有孔喉半径小、原生水饱和度高、天然裂缝发育等特征，使这类储层表现出高损害潜力，尤易发生毛管自吸现象，因此致密气藏干岩心渗透率往往是含束缚水岩心渗透率的10倍以上，这种差异主要是由致密气藏储层地质特征所导致的，一方面，致密储层孔喉半径小，而另一方面，致密储层原生水及外来流体侵入导致储层具有较高的含水饱和度，从而导致大量的孔喉被水膜堵塞，储层中气体可流动性变差。这种束缚水饱和度的升高使地层气相渗透能力降低的情况，通俗称水锁效应。同时，在致密砂岩气藏的开发过程中，即便是在欠平衡条件下，各种水基工作液如钻井液、完井液、洗井液、修井液及压裂液等均会接触储层进而侵入地层，形成液相滞留，增加近井地带或裂缝面附近的基质含水饱和度，造成更严重的水锁伤害，进一步降低了气相渗透率，大幅度降低气井产能，使生产效率降低。水锁伤害是致密气层损害的核心问题，也是致密气开发的主要障碍之一。

针对这种现象，多年以来国内外相关学者对于减轻液相圈闭效应的方法进行了诸多研究并取得一定成果，如授权号为102618224B的中国专利《一种钻井液用防水锁剂》、公布号为104912533A的中国专利《一种煤储层水锁伤害控制方法》、公告号为20040229758的美国专利《Waterblock removal wih surfactant based hydrocarbonaceous liquidsystem》，其采用的手段目前主要集中在四个方面：(1)增大驱替压差；(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；(3)改变孔隙结构，比如采用酸化的办法；(4)用物理方法减轻液相聚集。改变岩石表面润湿性的方法主要是采用醇处理，通过处理使地层的性质由吸水变成自排水，减少液相圈闭效应达到提高储层渗透率的目的。但现有技术的方法，全都是采用增加压力、提高润滑、加大岩石表面张力、增大缝宽等方式来实现解除水锁的功能。采用现有技术的方法，地层水本身依然未被消耗掉，不能从根源上解决水锁的问题，如果被动的物理驱动效果不佳，则地层水还是会在岩缝中影响气体流动。

本发明提出利用分散后和表面修饰后的纳米粒子作为干化主剂，再与协同剂一起注入地层中，通过干化剂与地层水发生化学反应产生烃类气体、消耗地层水、使得储层束缚水饱和度降低(干化储层)，改善气体的渗流能力。用于低孔低渗致密储层的干化，相应的实验结果也表明该纳米干化剂具有良好的干化效果。

发明内容

针对上述问题，本发明的一个目的是提供一种降低致密储层水锁效应的干化剂，针对低孔低渗地层高含水饱和度的特点，通过干化剂与地层水的反应，产生烃类气体，放出大量的热，达到从本质上消耗地层水的目的，从而干化地层降低含水饱和度，可使致密储层渗透率得到大幅度提高。

本发明的技术方案是：

一种降低致密储层水锁效应的干化剂，其配方由三部分组成：纳米干化主剂、分散剂、协同剂；

所述纳米干化主剂由碳化铝和乙炔钠组成，碳化铝和乙炔钠均为纳米级粉末；

所述分散剂为低分子量有机溶剂类；

所述协同剂为少量抗沉降稳定剂、增粘剂与碳酸钾按照任意比例混合

所述的纳米干化主剂的纳米碳化铝用于消耗地层水，其工作原理为：