粘度穩定劑改善林樊家油田油井防砂效果

朱軍（勝利油田 濱南采油廠采油一礦 山東 濱州 256606）

林樊家油田館四組儲層以細-粉細砂巖砂巖和粉砂巖為主。平均孔隙度32.5%，滲透率738.1×10-3μm2，泥質含量8.6%，屬中孔、中高滲儲層。油藏埋深 1020～1050米，根據粘土礦物從上到下的分布規律是蒙脫石含量逐漸減少，伊利石含量逐漸增多，高嶺石在一定深度消失，綠泥石主要分布在深層[1]。

一、林樊家油田儲層敏感性特征

粘土礦物成分:主要為蒙脫石(61.6-63.5%)，其次為伊利石，高嶺石，綠泥石，見表1。

表1 粘土礦物成分統計表

根據林15井和林中2井館陶組室內巖心敏感性實驗評價，該塊儲層具有中等水敏。遇淡水時，砂巖中的蒙脫石類粘土礦物將發生水化膨脹，導致儲層滲透率下降20-50%，見圖1。

圖1 水敏感性評價圖

二、林樊家油田地層粘土礦物膨脹和運移特征

林樊家油田含有一定程度的粘度礦物，這些粘土礦物多由硅氧四面體和鋁氧八面體組成層狀結構。其中蒙脫石由兩層硅氧四面體夾一層鋁氧八面體組成，層間表面均為氧層，聯結力弱。因林樊家油田注水開發，當與水接觸時，水可進入晶層之間，晶層表面的可交換陽離子在水中解離擴散，形成擴散雙電層，使表面帶電，晶層之間相互排斥，產生膨脹，引起地層滲透率降低。高嶺石、伊利石和綠泥石或因層間易形成氫鍵、聯結緊密，水不易進入層間，或因陽離子交換容量很小，水引不起膨脹。在地層流體沖刷下，非膨脹粘土可分散成片狀微粒而運移，進入地層孔隙，堵塞喉道，降低地層滲透率。

三、粘土穩定劑防膨機理

無論是顆粒的運行還是粘土的溶脹，其直接原因都是粘土表面所攜帶的負電荷。林樊家油田主要應用的是常溫粘土穩定劑主要成分是聚季胺鹽類，易溶于水，具有穩定粘土微粒和地層其它礦物微粒，防止其分散運移的性能，能有效中和蒙脫石表面的電荷，抑制由酸化、壓裂、注水等增產而引起的粘土膨脹。

防膨脹機理：由于有機陽離子聚合物可在水中溶解、解離，產生聚陽例子，這些聚陽離子既可通過吸附中和粘土表面的負電性，又可在粘土晶層或顆粒之間吸附微粒，使它們之間的靜電排斥力減小，晶層收縮，抑制粘土膨脹。

防運移機理：有機陽離子聚合物主要通過微粒表面的負電性，吸附多個粘土，粘土微粒橋接在地層表面，或通過分子膜的“包被”作用，抑制粘土的分散和微粒運移。

四、應用效果

根據油井的油層有效厚度，油層物性的特點，2013年林樊家油田全年共計高壓充填防砂施工13口，平均單井使用粘土穩定劑3噸，累計產油量8500噸，取得了較好生產效果。

表二 應用粘度穩定劑防砂油井效果對比表

五、結論

1、粘土穩定劑在林樊家油田防砂過程中應用具有良好的效果，能抑制粘土膨脹和運行，提高滲透率，提高單井產能。

2、林樊家油田油層薄，粘度穩定劑用量一般在3噸左右能達到施工要求。

3、粘土穩定劑防砂材料施工簡單，成功率高、成本低，在常規稠油出砂油藏油井防砂中具有一定的推廣價值。

[1]：宋萬超主編.水溶性陽離子高分子在油田中的應用.北京：石油工業出版社，2002.5.