致密气藏水力压裂中防水锁剂的性能评价研究

水锁是致密气开发过程中最常见的,也是最严重的伤害类型。常用的防水锁剂性能评价方法为测定表界面张力、接触角以及自渗吸实验,这些方法并不能有效反映储层改造作业中防水锁剂的作用效果。因此,基于表界面张力和接触角测定结果,开展岩心流动实验,通过研究不同生产压差和不同作用时间下,加入防水锁剂前后的返排率和含水饱和度的变化,对防水锁剂性能进行评价。实验结果表明:ST-X3较ST-X1有更强的降低表界面张力能力及改变岩石表面润湿性能力,在提高返排率、降低含水饱和度上的作用效果更优于ST-X1。     

致密气藏压裂用防水锁剂的性能评价

为了确保防水锁剂在低压强亲水致密气藏的水力压裂中发挥其应有的功能,需要评估其载体和使用环境 对其性能的影响。研究了3 种不同类型的防水锁剂——氟碳阴离子表面活性剂FCY137、氟碳非离子表面活性 剂FCF102 及纳米FC-ST 降低表面张力和改变岩心润湿性能力,通过对比在不同黏度、APS加量、矿化度、pH值 下溶液的性能,筛选出性能最佳的防水锁剂,并通过自吸实验、吸附性能实验、渗透率同比恢复实验评价了优选 防水锁剂在压裂液体系中防水锁能力。研究结果表明,在室内常规条件下,氟碳阴离子表面活性剂FCY137、氟 碳非离子表面活性剂FCF102 及纳米FC-ST均能显著降低表面张力,增大接触角,有效降低毛管力。纳米FC-ST 在破胶液黏度小于4 mPa·s、120 ℃以内、APS加量为0.5 g/L、矿化度为100 g/L 以及pH≤11 的情况下,能较好地 保持性能稳定,满足常见低压强亲水致密气藏的普遍需求,综合性能优于氟碳阴离子表面活性剂FCY137 和氟碳 非离子表面活性剂FCF102。纳米FC-ST滑溜水体系可以显著降低毛管力,有效减少水的侵入;相较于普通助排 剂,该体系能有效降低近井地带吸附量;该体系有50%以上的渗透率同比恢复率,相较于常规防水锁剂、助排剂, 载体及环境因素对体系性能影响小,预防水锁性能显著。