气井储层水锁效应解除措施应用

气井储层水锁效应解除措施应用

张学辉 胡杰 柳向平

中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司第二采气厂 陕西省 榆林市 719000

摘要：低渗透气藏内部的通道比较狭窄，流体的渗流阻力大，液气界面的表面张力较大，这就会造成气井在生产过程中，由于受到地层水或者外来流体的影响，导致内部渗透率下降，从而出现水锁效应，水锁效应会直接影响到气井的产能，因此需要对水锁效应产生的原因进行分析，提出相应的解除措施，能够有效提高气井的产气量。

关键词：气井；水锁效应；措施

随着气田的不断开采，相应的开采技术也在不断的更新，注水开采一直是气井开采的主要手段，由于低渗透气井的渗透率较低，当气井内的外来流体达到一定条件时，气井内部的渗透率会直线下降，进而导致气井储层出现水锁效应，水锁效应出现以后会严重影响到气井的开采量，因此需要采用相应的解除措施，才能够有效提高气井的产气量。

1应用背景

1.1储层物性特征差

低渗透气井的地质特征为低孔隙度、低渗透率以及低气藏压力，并且毛管力高、露点压力高。天然裂缝发育的程度不同，含水饱和度较低，这些特征的存在对于天然气的开发有着积极的作用，也有着不利的作用，但是不利的影响要远远大于有利的因素，气井在开采过程中如果发生水锁损害，会导致气胀的开采受到严重损害。

1.2粘土矿物含量高

低渗透气藏的粘土类型主要有伊利石、高岭石、绿泥石等，粘土矿物总量达到了7.6%， 低渗透气田一般都富含有粘土矿物质，随着外来流体的影响，会导致粘土物质的微观结构发生变化，并且粘土物质会发生异动，从而堵塞孔隙吼道，从而降低了气井的渗透率。

气井在进入稳产期以后，低产、低压气井的增多会严重制约气田的发展，随着我国气井比例的逐渐缩小，产量也会逐渐减少，会严重影响到气井的产能发挥，相应的措施挖潜空间较大。

2气井储层水锁效应解除工艺技术

2.1水锁伤害机理

结合气水相对渗透率的变化可以看出，气井在初识的含水饱和度要低于束缚水饱和度，当含水饱和度接近束缚水饱和度时，气相渗透率会明显降低，导致气井的产能下降明显，当含水饱和度大于束缚水饱和度时，气象渗透率降低不明显，产能降低幅度较小。由此可以看出，气井发生水锁伤害主要集中于含水饱和度增加质数水饱和度时的气相渗透率，引起水锁伤害的主要机理包括毛细管力自吸作用于液相滞留效应。

2.2水锁伤害影响因素

通过分析器藏的地质特征以及水锁损害形成的主要机理可以看出，控制水锁损害程度主要有以下几点内容：

1. 初始含水饱和度与束缚水饱和度的差异，两者之间的差值越大，相对应的渗透率效应也会更加明显，造成的水锁渗透率损害就会越高。束缚水饱和度与孔隙系统中的毛管压力有着直接关系。当气井中岩石越密，孔喉尺寸越小就会造成束缚水饱和度越高，因此，结合岩石的毛管压力曲线可以直接反映出束缚水饱和度的大小，但是不能够确定束缚水饱和度的值。

2. 在低流体饱和度区间内气水相对渗透率的影响为曲线状态，由于孔隙介质的干扰作用，曲线会越来越陡，由此可以说明，当含水饱和度逐渐增加时，气球内的渗透率会下降的更加明显。岩石的孔渗性也会影响含水饱和度。

3. 水相流体侵入气井体积，如果所侵入的体积越大，就会造成排液困难，这主要是因为在相同的压差下，含水饱和度段的长度越长，相应的压力梯度就会减小，流体的流动就会更加困难，造成水锁损害的情况就会更加严重。

4. 气藏的压力可能会提供最大的压降，流体饱和度与毛管压力梯度有着直接关系，当两者之间的压差越大时，所形成的毛管压力梯度就会越高，最终导致剩余水的饱和度降低。

5. 岩石润湿性。在水湿性气藏中，如果出现较低的初始含水饱和度，则气井内流体自吸效应非常明显。

6. 气井储层的孔隙结构与注入流体性质。由于低渗透气藏的渗透率较低，毛细管压力较大，所产生的自吸作用非常明显。如果气水表面张力较大，注入流体的粘度越大，导致排液时间就会增加，进而气井所产生的水锁损害就会更加严重。

2.3解水锁技术及对策

气井储层水锁反应解除工艺措施的关键内容：第一，改变储层的孔隙形态。毛管压力与空弧半径在实际对比过程中呈反比例关系，如果储层孔喉半径大，渗透率高，那么水锁反应解除的时间就会越快。酸化可以腐蚀岩石并形成孔道，有效扩大孔喉尺寸，提高储层的渗透效率，降低毛管压力，可以帮助气井迅速排液。第二，降低气水表面张力。表面张力与毛管压力成正比例关系。由此可以降低气水表面张力来减少毛管压力对于水锁损害的影响，在实际应用过程中，可以加入表面活性剂降低界面张力。另外，加入表面活性剂可以有效增强气水两相之间的同流区，有效改变低渗透储层的渗流特征，从而有效提高气井内初始水的压力梯度。

2.4解水锁药剂复配

复配解水锁药剂的主要工作目的是改善气藏储层孔隙的几何形态，并且能够有效改变储层的润湿性。通过大量的实验表明，降低气水界面张力可以选择RfSM氟碳表面活性剂，如果想要提高返排性能可以选择CHSB两性离子表面活性剂，A型酸液体系能够有效增加气藏孔隙体积方向。因此在实际操作过程中，应当根据气井的实际情况选择合适的表面活性剂，才能够在最大程度上解决水锁损害，从而达到水锁反应解除的目的。

3结束语

了解低渗透气井是否具有水锁伤害的潜在风险，提前采取相应的控制措施，可以减少气井出现水锁反应；出现水锁伤害的主要原因是由于毛管自吸作用以及液相滞留聚集作用，当气井中的含水饱和度越低，渗透性能越差时所形成的水锁伤害越大。因此需要对水锁反应进行有效控制，才可以有效增加气井的产气量。另外，气藏在实际开采过程中需要充分了解气井内的初始含水饱和度，才能够有效确定水锁反应的控制力度，进而增加气井开采的效率，并后期的开采提供基础。

参考文献

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