低渗透油藏水锁损害室内实验研究

冯旭菲 吴汉 王尤富

摘      要： 鄂尔多斯盆地西峰油田储层属于典型低渗透储集层， 是细孔微孔型， 具有强非均质性强和强水锁性。通过进行该储层岩心水锁伤害实验，并分析影响因素和实验结果，得到以下结论：水锁的伤害程度与渗透率之间的关系呈明显的负相关， 渗透率越大水锁伤害就越小;与束缚水饱和度之间的关系呈正相关;而与孔隙度的相关性较差， 但总趋势是孔隙度越大伤害越小。水锁伤害对油气田的采收率有严重影响，因此解除水锁伤害对油气田开发有重要意义。利用6块样品所做的室内返排实验表明返排水量与排驱时间、排驱压力和储集层物性有一定的关系， 返排压力越大，水锁伤害越小，对低渗透储藏添加表面活性剂有利于实现增产，并且减轻水锁和其他敏感性对储集层的伤害。

关  键  词：水锁损害; 低渗透储层; 西峰油田; 提压返排

中图分类号：TE327       文献标识码： A       文章编号： 1671-0460（2019）11-2626-04

Experimental Study on Water Lock Damage in Low Permeability Reservoirs

FENG Xv-fei， WU Han，WANG You-fu

（Yangtze University， Hubei Wuhan 430100， China）

Abstract： The reservoir of Xifeng oilfield is a typical low permeability reservoir， which belongs to fine pore type and has strong heterogeneity and strong water lock. In this paper， The influencing factors of water lock damage were analyzed by water lock damage experiment of the reservoir core. The results showed that the damage degree of water lock was negatively correlated with the permeability. Its correlation with the porosity was poor， but the general trend was that the bigger the porosity， the less the damage. There was a positive correlation with the bound water saturation. Indoor experiments showed that the backflow volume，displacement time， displacement pressure and reservoir physical properties had certain relations， and improving the backflow pressure reduced water locking damage， and using surfactants for low permeable reservoirs can not only increase the oil production， but also help to reduce water lock damage and other sensitivity of reservoir.

Key words： Water lock damage; Low permeability reservoir; Xifeng oilfield; Pressure lifting pressure and backflow

油田開井后，毛细管力的滞留作用使得地层驱动压力不能将钻井液和完井液等外来流体排出地层，逐渐增加的含水饱和度使得近井壁处油气相渗透率降低，这种现象被称为水锁效应^[1]。

水锁效应是低渗透储层油气藏损害的主要因素^[2]。水锁伤害是油、气层开采过程中普遍存在的问题，在油、气井的开发过程中，钻井液、完井液、修井液等外来流体不断入侵，从而增加了近井地带的储层含水饱和度，降低了油相渗透率，随之而来，油、气井会出现采收率降低的现象，尤其对于低渗储层，孔喉尺寸较小，非均质性强，毛细管力较大，形成的水锁伤害比较严重，解除水锁伤害也比中、高渗储层困难得多^[3]，因此开展低渗透油田水锁损害综合研究实验，为油田合理开采提供可靠的依据具有深远的理论意义及现实意义。本文从水锁伤害的影响因素出发，通过室内实验方法得出几个影响水锁伤害的因素，随后提出解除水锁伤害的可行性方案。

式中：σ —水的表面张力;

θ—接触角;

r —孔喉半径。

所以可以通过提压返排和降低表面张力来降低水锁伤害。

2.1  提压返排

在计算入侵后油相渗透率时，先用较低的流速驱替，持续驱替出10倍孔隙体积的地层水后，待入口压力和围压与第一次正向驱时的入口压力和围压一致时，记录围压和入口压力、出油速度，算出油相有效渗透率K_O2。再用较高的流速驱替（提压过程），保持持续驱替，待入口压力和围压稳定时，记录围压和入口压力、出油速度，算出油相有效渗透率K_O3。在这两次不同驱替速度时，实际上造成了返排压力增大，结果如表2、图4。

由上图表可以看出，K_O2为提压前的渗透率，K_O3为提压后的渗透率，通过提压后，渗透率明显有提升，损害率也有明显下降，说明提压在一定程度上是可以解除水锁伤害的^[9]。

2.2  添加表面活性剂

表面活性剂选用的是市面上生产常用的表面活性剂HX-CQ88920，先对已经造成水锁的六块岩心分别挤入相同溶度的表面活性剂，然后分别测油相渗透率，得到的结果如表3、图5。

由图5、表3可以看出，K_O2为加入表面活性剂前的渗透率，K_O4为加入表面活性剂后的渗透率，常用的表面活性剂的加入，明显提升了渗透率，降低了损害率，说明添加表面活性剂在一定程度上是可以解除水锁伤害的。加入的表面活性剂在很大程度上降低了液体的表面张力，从而提高了外来流体进入地层后的返排能力^[10]。

3  结 论

在经过室内实验可以看出，西峰油田这个低渗透的储层的水锁伤害率^[11]确实到了70%～80%，而且影响水锁伤害的因素确实很多，但本次室内研究着重分析了孔隙度和束缚水饱和度和水锁伤害的关系，分析得知随着孔隙度的升高，水锁损害率是下降的，说明水锁伤害与孔隙度呈负相关。随着束缚水饱和度的升高，水锁损害率是升高的，说明水锁伤害与束缚水饱和度呈正相关^[11]。并在解除水锁的方法提出了提压返排和添加表面活性剂，由实验结果可以得知，都取得了很好的效果，对油田的实际应对水锁伤害提供了可行之法。

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