论文部分内容阅读
低渗透油气储层具有粘土含量高、孔隙喉道半径小、渗透率低等特点,在处理低渗透油气储层中粘土存在的遇水膨胀问题时,通常选用相对分子质量较大的阳离子聚合物作为粘土防膨剂,虽然能起到稳定粘土的作用,但聚合物会吸附在孔隙喉道壁上,导致低渗透储层的孔隙喉道半径减小甚至堵塞,使得本来就不高的储层渗透率再次降低,进一步加重对储层的损害。因此,开发利用与低渗透储层相适应的小分子量粘土防膨剂成为当务之急。小分子量阳离子化合物即小阳离子,主要是指短链的季铵盐,一般情况下,小阳离子不具备表面活性,但也可以认为小阳离子是阳离子表面活性剂。小阳离子化合物作为粘土防膨剂,主要用于储层钻井、注水、压裂、酸化和射孔等方面。在保护储层渗透率时,小阳离子具有大分子量阳离子聚合物所不能比拟的、特有的优良性能。在低渗透率储层中使用小阳离子作为粘土防膨剂是一种既能长效稳定粘土颗粒又能保护储层渗透率的有效途径。2-氯乙基三甲基氯化铵,简称CETA,是一种有机季铵盐型小阳离子,其正电荷密度高、相对分子质量小,加入水中,电离出的有机阳离子可以通过静电作用吸附在粘土颗粒的表面,形成一层有机阳离子保护膜,防止粘土颗粒的水化膨胀和分散运移,起到稳定粘土的作用,非常适合作为低渗透储层的粘土防膨剂。在大量查阅国内外文献的基础上,本课题拟从以下几个方面展开实验：1)针对低渗透率强水敏性油气储层的特征及其在注水开发过程中的水敏性损害问题,选择了小阳离子CETA作为粘土防膨剂,并综合运用现代分析手段从小阳离子CETA与地层水的配伍性、最佳使用浓度、防膨效果的持久性、岩屑回收率、岩心破碎率以及岩心渗透率等方面对小阳离子CETA对粘土的防膨稳定性能进行综合的评价,取得了较好的粘土防膨效果,证明小阳离子CETA作为粘土防膨剂具有广阔的的应用前景；2)针对低渗透储层极易产生水锁损害的问题,本课题选用小阳离子CETA同表面活性剂复配开发出TA-2系列防水锁剂,并通过界面张力实验、岩心流动实验和岩心滚动实验分析评价小阳离子CETA在TA-2系列防水锁剂中的应用性能,结果表明：TA-2系列防水锁剂具有较好的防水锁效果；3)针对因粘土水化膨胀而导致的井壁不稳定问题,提出将小阳离子CETA加入到钻井液中以提高钻井液的抑制性,从ζ电位变化、相对润湿接触角、吸附和X射线衍射方法等方面考察了小阳离子CETA/蒙脱石体系的基本性质,研究了将小阳离子CETA应用于抑制性水基钻井液中可行性。