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摘要：高尚堡深層為低滲透油藏，以大孔細喉以主，微結構雜基含量高，易造成微粒運移損害。筆者開展了締合非交聯壓裂液傷害特征分析，稠化劑粘均分子量為380X104，是具有長鏈疏水基團的聚丙締酰胺類高分子化合物。破肢液粘度對基質滲透率傷害影響較大，破膠液表觀粘度為2．71mPa＿s時，基質傷害率為28．75％；破肢液表觀粘度為29．6mPa？s時，對基質傷害率為51．9％。返排12h后，基質滲透率下降15％￣20％，說明該儲層易造成顆粒運移傷害。核磁共振、壓采實驗表明高分子聚合物主要堵塞對滲透率貢獻值較大的孔喉（半徑為2￣9nm）。掃描電鏡實驗表明殘肢中的聚合物呈粒狀、絮狀，吸附滯留在巖石、粘土顆粒表面造成大吼喉數量減少，并且殘渣及殘肢相互纏結集中在巖芯入口端，遠端逐漸減少，說明壓裂液對儲層的傷害主要集中在近井地帶。綜合研究認為，該體系不是完全清潔壓裂液，宜在壓裂液配方中關注徹底破膠性能和降低稠化劑的分子量。
關鍵詞：締合壓裂液；微觀分析；基質滲透率傷害率；聚合物；儲層傷害
締合非交聯壓裂液是近年來興起的一種物理交聯聚合物壓裂液，該體系通過靜電、氫鍵和疏水締合等物理作用，形成穩定的三維網狀結構，該體系在不采用化學交聯技術的情況下，具有較好的高溫攜砂性能［1＿3］。壓裂液對地層的傷害是影響壓裂效果的一個重要因素，關于交聯瓜膠壓裂液的傷害特性研究較多［4＿6］，而有關締合壓裂液的傷害特性分析較少。為此，本文以高尚堡深層為例，針對低滲透油藏，從微觀和宏觀上開展室內實驗，表征了締合非交聯壓裂液對儲層的傷害程度、影響因素，為優化低傷害壓裂液提供理論依據。
1高尚堡深層儲層特征分析
1．1巖性微結構分析高尚堡深層儲層填隙物微結構疏松，多為分散質點狀，微結構雜基含量高，易于造成微粒運移損害（圖1）。
1．2大鑄體薄片分析支撐，孔隙式膠結，成分成熟度與結構成熟度偏好，沙河街組以細粒砂巖為主，主要為長石石英雜基充填?？缀磉B通性較差，喉道細，以中孔細砂巖，分選中等，以次棱狀和次圓狀為主，顆粒喉為主，微裂縫不發育（圖2）。
1．3恒速壓汞分析對G94－4井、3690．85m巖心開展恒速壓萊分析，結果如下：儲層滲流能力的大小主要是由喉道控制的（表1），G94－4沙河街組對滲透率貢獻較大的是喉道分布較小的階段：2？8pm；儲層平均孔隙半徑為129．41？140．84m，平均喉道半徑2．18？6．18m，以中孔細喉為主。喉道是控制儲層滲流能力大小的主要因素。外來流體的固相顆粒對喉道造成堵塞，易造成滲流能力的下降。
2締合壓裂液傷害性評價
2．1分子結構分析3404cm—1及3190cm1處為－CO－NH2中NH鍵的伸縮振動，2925cm4及2858cm＿1附近的振動為聚合物主鏈－CH2的伸縮振動，而在1682cr＾1處則出現羰基的伸縮振動吸收峰。這表明稠化劑為聚丙烯酰胺類高分子化合物（圖3）。
2．2分子量分析采用烏氏黏度計法對不同陽離子濃度下壓裂液增稠劑的特性粘度進行測量，得到結果（表2）。由表2可知：締合型清潔壓裂液稠化劑為一種聚丙烯酰胺類合成聚合物，粘均分子量為380x104。
2．3驅替實驗分析實驗方法［W）］：（1）實驗巖心（人造巖心、天然巖心洗油烘干）抽空飽和KC1鹽水，正向利用KC1鹽水測試初始水相滲透率Kwl；（2）按照壓裂液配方配置壓裂液，并對壓裂液體系進行破膠，破膠后取上部清液進行室內實驗（離心后取上部清液）；（3）破膠后的壓裂液清液反向驅替4－5PV；（4）正向KC1鹽水反排，測試反排滲透率Kw2；（5）傷害率。由此實驗方法’得到結（3、表4、表5）。由表3可知：（1）當APS加量為0．01％時，破膠液表觀黏度為2．71mPa＿s，對巖芯的基質傷害率為28．75％，當APS加量為0．03％時，120°C破膠2h，破膠液表觀黏度為29．6mPa＿s，Xt基質傷害率為51．9％。說明破膠液黏度對巖心滲透率傷害率影響較大，該體系破膠劑加人量較大，現場施工過程中，應保證破膠劑的楔形加人量，保證壓裂液徹底破膠。由表4、表5可知：通過長時間12h返排，基質滲透率下降較明顯，約下降15％￣20％，不考慮水敏傷害的影響，約下降10％以上。說明在長時間驅替過程中，疏松填隙物的“雜基”由于高分子聚合物的吸附，帶動“雜基”顆粒運移導致的，即“顆粒運移傷害”。
2．4核磁共振分析結合壓汞實驗結果可知：高分子聚合物主要堵塞對滲透率貢獻值較大的孔喉部分（孔喉半徑為2？9urn），造成大吼喉數量減少，小吼喉數量增加，并且驅替過程中開啟了少量的多裂縫，增加了新的油氣通道（圖4）。
2．5靜態驅替巖心微觀結構分析巖心的人口端有大量的殘渣及殘膠相互纏結呈片狀吸附在黏土顆粒表面及堵塞在吼喉中，從而造成基塊滲透率下降，巖心中部聚合物呈薄膜吸附在巖石顆粒表面，而出口端的巖石、黏土顆粒表面較干凈、光滑（圖5、圖6）。2．6動態濾失及巖心微觀分析將締合型壓裂液開展動態濾失實驗（表6），并將傷害后的巖心進行前、中、后端切片，進行掃描電鏡實驗（圖7）。由表6可知：締合型壓裂液36min未形成明顯濾餅，平均動態濾失傷害率為34．8％。巖心的人口端具有大量的殘膠相互纏結吸附在黏土顆粒表面及堵塞在吼喉中，造成基質滲透率下降，巖心出口端的巖石顆粒表面較干凈、光滑，說明該壓裂液的濾液對基質的浸人深度并不深。
3結論
（1）高94斷塊低孔低滲，孔喉連通性較差，喉道細，以中孔細喉為主，微裂縫不發育，固相顆粒易堵塞喉道，造成滲透率下降，且微結構雜基含量高，易于造成微粒運移損害。（2）締合型清潔壓裂液稠化劑為一種聚丙烯酰胺類合成聚合物，黏均分子量為380xlO4，破膠液黏度大小對巖心滲透率傷害率影響較大，該體系破膠劑用量較大，當APS加量為0．03％時，在120丈下，2h徹底破膠，現場壓裂施工過程中，需要保證體系平均APS的加人量。（3）高94斷塊，通過長時間12h返排，基質滲透率下降較明顯，注水井壓后注水過程中，需要控制水的注人速度，防止黏土中的雜基發生運移，盡量降低顆粒運移傷害。（4）通過核磁共振、壓汞實驗、掃描電鏡表明，高分子聚合物主要堵塞對滲透率貢獻值較大的孔喉部分（孔喉半徑為pm），為降低聚合物傷害，盡量降低聚合物的分子量大小。
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作者：劉彝 劉京 顏菲 王政國 姚丹丹 單位：中國石油天然氣股份有限公司冀東油田分公司鉆采工藝研究院