新疆某细粉砂油藏防膨抑砂体系室内试验研究(3)

由表6可以看出，随着砂粒粒径的减小，出砂量会逐渐增大，其对应临界出砂量逐渐减小，当砂粒目数为60～80目和80～100目时，对应临界流速为3 000 mL/h；当砂粒目数为100～120时，对应临界流速仅为600 mL/h，而且出砂量呈线性逐渐递减，分析认为这可能是由于填砂管端口出砂导致的，说明仅用相同目数粉细砂制成的填砂管进行冲砂试验不足以证明BY-53对粉细砂的适应性，因此有必要模拟油田粉细砂条件进行含黏土的混砂冲砂实验。不同目数填砂管渗透率保留率见表7。BY-53对目数粒不同的砂渗透率保留率也大不相同；随着砂粒粒径的减小，渗透率保留率逐渐减小。这是因为聚合物分子具有长链结构，吸附在砂粒表面，且长链结构相互缠绕形成网状结构，使小沙粒变成大沙团，从而不易出砂；同时由于砂粒粒径越小，体表面积越大，被更多的长链聚合物充填，所以渗透率变小。

表7不同目数填砂管渗透率保留率实验数据目数孔隙度/mL原始渗透率/μm2注入BY-53后的渗透率/μm2渗透率保留率/%40～60目～80目～100目～120目

2.3BY-53对地层砂冲砂试验

单一粒径粉细砂填砂管冲砂试验不足以证明BY-53防膨抑砂效果，因此，加入黏土后的清水与BY-53的冲砂进行对比试验；为了混砂试验能更准确的模拟该油田地层砂，对200 g油田出砂样进行筛滤，分析结果见表8。

表8油田出砂砂样数据目数/目砂粒粒径/mm砂量/g占比/%40～600.43～～800.25～～1000.18～～1200.15～～1400.125～

由表8可知，油田出砂砂样中40～60目和80～100目砂粒占比为69.2%，即粒径在0.15～0.18 mm左右的砂粒量最多。

在室内进行混砂冲砂试验，40～60目与80～100目混砂质量比为1∶1，黏土含量为8%。试验数据见表9。

表9混砂80～100目后的清水与BY-53体系冲砂试验排量/(mL·h-1)现场流速/(m3·d-1)清水冲砂压力/MPa出砂量/gBY-53压力/MPa出砂量/无砂0.35无砂.无砂1 .无砂1 .无砂2 .无砂3 无砂3 .无砂4 .无砂4 .无砂

由表9可以看出，在黏土混砂试验粉细砂目数为80～100目砂粒中，加入黏土的BY-53填砂管出砂量大量减少，当流量达到了4 800 mL/h，仍然未出砂。分析认为防膨抑砂剂吸附在黏土和砂粒表面，一方面抑制黏土膨胀减少出砂；另一方面将黏土和细粉砂粒黏附在一起，成较大的个体，砂粒流动困难，起到抑砂作用。聚合物对砂粒与黏土的黏附作用，使渗透率发生了改变，渗透率保留率降为78.9%。

为进一步验证BY-53对粉细砂抑砂效果，混砂40～60目与100～120目的质量比为1∶1，黏土含量为8%，进行混砂冲砂试验。试验数据见表10。

表～120目混砂后的清水冲砂试验排量/(mL·h-1)现场流速/(m3·d-1)清水冲砂压力/MPa出砂量/gBY-53压力/MPa出砂量/无砂.无砂1 .无砂1 .无砂2 .无砂3 无砂3 .无砂4 . 无砂4 . 无砂

通过表10可见，BY-53对100～120目细粉砂岩混砂的抑砂效果较好，当排量达4 800 mL/h时，仍未出砂，但渗透率保留率减小到了70.8%，该油田抑砂剂渗透率保留率必须大于75%，所以BY-53未能满足该油田目数为100～120目，即粒径为0.125 mm防砂的需求，在未来工作中有待进一步提高和研究。

3结论

1)研制优选出了复配型防膨抑砂体系BY-53(0.5%BSA-101+0.3%有机阳离子聚合物)，黏土防膨率可达83.82%，静态吸附量为0.264 mg/g；在40～60目动态冲砂实验中，当排量为4 800 mL/h时，动态抑砂率可达85.42%。

2)通过BY-53抑砂体系适应性分析，体系可适用在温度低于70 ℃、矿化度小于3×104mg/L的地层条件下，与该油田储层流体具有良好的配伍性。

3)在80～100目(0.17 mm～0.15 mm)黏土混砂冲砂实验中，在排量为4 800 mL/h条件下，仍未出砂，渗透率保留率达78.9%，可有效满足该油田粒度中值0.17 mm粉细砂和渗透率保留率大于75%的抑砂要求。

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文章来源：《油田化学》 网址: http://www.ythxzzs.cn/qikandaodu/2020/1228/350.html