摘要：孤东油田以粉细砂岩油藏为主，胶结疏松，出砂严重，注聚区转后续水驱后，绕丝充填防砂工艺对油井产液量影响较大。目前采用的高渗透滤砂管，取得了一定效果，但受选井条件限制，大部分井仍以绕丝充填防砂为主。通过对绕丝表面修饰降阻，可以改善注聚区油井绕丝充填防砂层的渗流能力，提高单井产能，适应于注聚区油井绕丝充填防砂。
关键词：表面改性；双疏
1、基本情况
为了解决绕丝充填防砂层渗透率降低的问题，提出了注聚区低阻防砂技术。该技术通过对防砂管降阻研究，降低防砂筛管表面的吸附性，避免防砂层堵塞并实施长效控制，形成一套适合孤东油田注聚区油井低阻防砂的配套技术，从而经济高效的提高油井产液能力，对提高注聚区油井生产效果具有积极重要的作用。
2、防砂管表面修饰降阻研究
纳米流体材料为仿生荷叶材料，疏油、疏水，自清洁的效果。
（1）疏水疏油原理
通过扫描电子显微镜图像，可以清晰地看到，在处理过的防砂管表面上存在着非常复杂的多重纳米和微米级的超微结构。表面上布满着一个挨一个隆起的“小山包”（每两个小山包之间的距离约为20－40μm）在山包上面长满了绒毛，在山包顶又长出了一个个馒头状的“碉堡”凸顶。整个表面被微小的疏水材料所覆盖（大约200nm－2μm）。因此，在“山包”间的凹陷部份充满着空气，这样就在紧贴表面上形成一层极薄、只有纳米级厚的空气层。这就使得在尺寸上远大于这种结构的流体与表面接触后，隔着一层极薄的空气，只能同表上“山包”的凸顶形成几个点接触，由于空气层、“山包”状突起和疏水层的共同托持作用，使得流体不能渗透，而能“自清洁”，体现出疏水疏油效果。
表面电镜扫描图及乳突示意图
效果示意图
图1 表面微观结构与效果示意图
（2）润湿性
在不锈钢表面涂覆纳米流体材料，自然晾干固结后，测试润湿性。实验结果见图2。
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经纳米流体处理后的表面，对水相的初始润视角为85.3°，稳定润视角为62.6°；对油相的初始润视角为21.1°，稳定润视角为13.0°。处理后的表面较弱亲水，较强亲油。
处理前对表面进行滴水，水滴粘附在钢片表面；处理后滴水，水滴不在钢片表面停留，顺序滑落。处理前钢片表面滴煤油，煤油平铺润湿钢片表面；处理后钢片表面滴煤油，煤油迅速从钢片表面流走，只有少量残留表面。经纳米流体处理后的不锈钢表面虽然是较弱亲水、较强亲油的润湿性，但该纳米流体具有的“荷叶效应”，使得流体不能渗透，而能“自清洁”，体现出良好的疏水疏油效果与自清洁特性。
（3）吸附量
纳米流体涂覆处理金属片表面后，对聚合物溶液的吸附量与对原油的吸附量进行测定。实验结果见表1。
表1纳米流体处理表面后对聚合物和原油的吸附量
处理方式聚合物吸附量g.m-2原油吸附量kg.m-2
表面处理前20.832.8
处理表面后7.68.4
经纳米流体处理表面后，对聚合物溶液的吸附量降低63.5%，对原油的吸附量降低74.4%。具有良好的降粘附效果。
3 应用效果
2019年通过室内喷涂、刷涂和浸泡多种处理方式对比，最终优选浸泡方式对加工好的绕丝表面进行预处理，开展现场试验6口井，措施后单井日产液87.1m3，动液面650m，平均日增液38.1m3，提液幅度48.2%，动液面回升107m，阶段有效期183天。
4 结论
（1）针对孤东油田注聚区油井地层条件与生产状况，分析了造成注聚区油井防砂层渗透率降低的原因主要有两个方面：一是绕丝管柱被原油、聚合物和粘土等粘附缠绕，引起堵塞，造成产液下降；二是防砂层由于高泥质、注聚和低含水造成渗透率降低，大大影响产液量。
（2）对防砂管表面修饰降阻的材料进行优选评价，最佳为纳米流体类表面修饰处理剂，喷涂、刷涂、沾涂均可实现对金属表面良好的粘附与改性。对聚合物溶液的吸附降低63%，对原油吸附降低74%。具有成本低，强度高，处理工艺简单，降阻效果好的优点。
参考文献：
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[2]杨碧微.超双疏涂料的制备与应用[A].中国化学会高分子学科委员会.2015年全国高分子学术论文报告会论文摘要集——主题L 高分子复合体系[C].中国化学会高分子学科委员会：，2015：1.
论文作者:纪超
论文发表刊物:《文化时代》2020年1期
论文发表时间:2020/3/24
标签：表面论文; 疏水论文; 流体论文; 油井论文; 山包论文; 纳米论文; 聚合物论文; 《文化时代》2020年1期论文;