自产气泡沫酸酸化技术

针对低渗透油田重复酸化油井由于地层的非均质性和能量不足,造成酸液在地层中指进严重、返排速度慢、酸化效果差等现象,提出了自产气泡沫酸酸化技术。通过研制的自产气剂和DXQ-1高温起泡助排剂,实现自产气泡沫酸化。室内评价得出,自产气剂在酸液中或温度高于57℃时即可产生CO2气体,发气量大。DXQ-1高温起泡助排剂初期起泡速度快,稳泡能力强,具有较高的表面活性和耐温性。自产气剂在井下生成泡沫,利用泡沫产生的贾敏效应,封堵地层中的大孔道,使后续酸液转向,提高了酸液与地层的作用效率;产生的气体和起泡剂具有高表面活性,大大提高了返排效果。在新民采油厂油井用该体系酸化,注入压力明显提高,返排速度快,增油效果好,施工工艺简单。     

新型增稠酸的配方及性能研究

胶凝酸和控滤失酸中均含有合成聚合物，致使在使用中存在返排困难、聚合物残余物质在地层滞留等问题。为获得具有良好缓速性能的清洁稠化酸，采用具有特殊结构的阳离子表面活性剂和有机金属化合物配制出了高黏度的盐酸溶液，研制出了与该体系具有优良配伍性的缓蚀剂，考察了酸液组成对酸液性能的影响。在此基础上提出了用于碳酸盐岩地层酸化作业的FL增稠酸酸液配方，评价了FL增稠酸的基本性能。研究结果表明，该酸液组成具有良好的剪切稳定性，对钢材腐蚀性小，与大理石的反应速度慢，其黏度随温度升高而下降。组成为4%FL4-22＋2% FL4-22A＋20%盐酸溶液＋2%缓蚀剂的酸液在90 ℃下黏度可达25 mPa·s，与地层岩石反应时具有黏度先升后降的特征，残酸黏度低，易于返排，可用于碳酸盐岩地层的深部酸化作业。     

FR-203酸液降阻剂降阻效果的研究

FR-203酸液降阻剂,在现场用酸化泵经21/2~(?)油管泵入,在排量2.5米~3/分下,使酸降阻最高达80％。含 FR-203的20％HCl,在常压和93℃对钢的腐蚀速度可低于3克/米~2·小时;现场酸化试验后的返排残酸表面张力可控至对水降低56—67％。FR-203降阻酸可含15—22％HCl,适用于110℃左右4000米深井酸化。八井次酸化试验后,七口井日增产天然气共1.26×10~6米~3。     

高温气井非均质碳酸盐储层自转向酸的研制与应用

针对高石19井区西北部气井温度高、常规自转向酸高温降黏导致酸化效果不理想的问题,以含芥酸酰胺羟磺基两性表面活性剂黏弹性转向剂、抗高温酸化缓蚀剂、阳离子低聚物抗温剂等为原料制得自转向酸。评价了自转向酸的抗温性、缓蚀性、缓速性能和自转向性能,并在天东110井进行了现场应用。结果表明,自转向酸适宜的配方为20% HCl+8%转向剂EP-306B+2%铁离子稳定剂TYL+2%酸液缓蚀剂GSY+1%酸液缓蚀增效ZXJ+1%阳离子低聚物DJW+6%有机酸YJS。自转向酸的抗温性和缓蚀性能较好,在150℃下与岩屑反应后的最高黏度为48 mPa·s,对钢片的腐蚀速率为49.8 g/（m2·h）。自转向酸的缓速性能良好,与岩屑反应40 min后酸液质量分数仅降低3%。对高110井渗透率倍数为21.4的2块岩心进行酸化,对低渗透率岩心的改造率为72.2%,具有良好的自转向性能。在天东110井自转向酸酸化中取得预定的酸化效果,残酸返排率达到70%,实现储层有效均匀改造。该自转向酸体系在高温气井非均质地层具有良好的酸化效果。     

YZ-1酸化缓蚀剂的合成及其性能

以甲醛、丙酮和乙二胺为原料，经过Mannieh反应合成了曼尼希碱酸化缓蚀剂YZ-1。通过正交实验得出最佳合成条件为：反应温度70℃，反应时间4h，酮醛胺摩尔比为2：2：1，HCl加量1．0％。用静态失重法在不同温度、不同加量以及不同酸液类型及酸液浓度下，对其缓蚀性能进行了综合评价。结果表明，缓蚀剂YZ-1在盐酸、氢氟酸和土酸中均有良好的缓蚀效果，其耐温性高达150℃，是一种很好的高温酸化缓蚀剂。     

用于塔里木地区奥陶系的酸液配方研究

介绍了供塔里木奥陶系地层酸化压裂用的酸液性能,考察了各组分对酸液的腐蚀性、酸岩反应性、乳化性和返排性的影响,对新型酸液复合添加剂SD1-7的性能进行了评定。试验结果表明,本文推荐的酸液腐蚀性弱,与岩石的反应速度小,残酸液表面张力低,施工效果良好。     

碳酸盐岩油藏水平井酸化用的两种添加剂

本文讨论了水平井酸化对酸液体系的基本要求。除酸液缓速、防粘土膨胀、铁离子稳定,破乳助排等与直井酸化相同的要求外,水平井酸化中使用的酸液体系应在长时间内保持低腐蚀速度,不产生点蚀,降阻效率高,而且要实行转向酸化。报道了新开发的碳酸盐岩油藏水平井酸化用的两种添加剂的应用性能具有良好缓蚀性能并兼有破乳、降低表面张力等多项性能的多功能复合添加剂SHS-1;不溶于酸而溶于油的悬浮液型转向剂(酸化暂堵剂)SHS-2。     

不返排绿色可降解酸的研制与性能评价*

针对目前常规酸液环境不友好、酸化后需及时返排等问题,在考察乳酸、葡萄糖酸溶蚀能力、谷氨酸N,N-二乙酸GLDA的螯合容量以及优选添加剂的基础上,确定了绿色可降解酸液体系配方:20%乳酸+葡萄糖酸(摩尔比1∶1)+1.5%谷氨酸N,N-二乙酸GLDA+2%缓蚀剂HLS-1+1%铁离子稳定剂CA-1+2%黏土稳定剂COP-2,研究了该体系的溶蚀性能、缓蚀性能、可降解能力及对储层的伤害性。研究表明:绿色可降解酸液体系具有较好的缓蚀、缓速及螯合性能,对岩心伤害率低,不会产生二次沉淀,无酸渣,残酸稳定。该体系的溶蚀反应速率常数为3.37×10^-7(mol/L)^-m/(cm^2·s),是常规稠化盐酸的0.1倍,在酸化过程中生成了溶解度较大的乳酸葡萄糖酸钙,红外光谱分析进一步证明了酸液的可降解性。该酸液具备不返排酸化的性能特点,有助于降低酸化施工成本和实现绿色环保作业。图14表6参10。     

多氢酸酸液体系酸度特性实验分析

一般砂岩的主要成分含有大量的硅质（包括石英和硅酸盐），由于氢氟酸能与石英和硅酸盐反应，迄今为止对于砂岩酸化都是用含有HF的酸液体系。但是，氢氟酸会快速的与黏土反应，同时产生二次、三次沉淀，这不利于保护岩矿的胶结和防止酸化过程中的储层伤害。为了减少这些负面效应的产生，提高油气藏酸化效果，国内外一直致力于酸液体系和酸化工艺改进研究。为此，对多氢酸酸液体系的特性进行了进一步的实验研究，结果表明：多氢酸酸液体系是一种多元弱酸，在酸化过程中能逐渐释放H⁺，可以保持溶液的pH值变化较小，即保持酸液的HF浓度变化较小；多氢酸酸液体系的初始pH值较高，可减少缓蚀剂的用量；多氢酸酸液体系是一种缓冲酸液体系；对于砂岩酸化，多氢酸比传统的含HF酸液体系更好；对于高温砂岩地层油气藏酸化，使用多氢酸酸液体系可延长酸液有效作用范围。     

热化学复合酸化解堵技术研究

在稠油油藏进行常规酸化解堵易造成二次伤害，且残酸返排较难。以江苏油田W5块稠油为对象，开展了热化学复合酸化解堵技术研究，即优选合适的酸液配方，采用酸液溶蚀部分岩心及有机堵塞物，提高近井地带地层渗透率；同时在酸液中加入A剂，在后置液中加入B剂，分段注入后让其在地层中发生热化学反应，产生气体并放出大量的热，利用热化学反应产生的大量热量和气体，对地层有效升温，溶解有机物，降低原油粘度，促进残酸返排。优选出的多功能添加剂KB—28在降低表面张力和缓蚀性船上的作用较为明显，但抗酸渣的性能不强，因此在酸液中使用了抗酸渣剂KS—96。     

利912块白云岩油藏酸压酸液体系试验研究

利津油田利912块白云岩储层属薄层裂缝型层状油藏,油藏埋藏深、压力高、非均质性强,针对这一特点,采用"稠化酸酸压+裂缝闭合酸化工艺"对其进行开发。通过盐酸酸化试验确定20%盐酸作为基础酸液,通过试验筛选1.5%的EL-10为缓蚀剂,2%的EL-4和KCY-03为黏土稳定剂,0.5%的EL-19为破乳剂,0.5%的EL-11为助排添加剂,5%的EL-22为稠化降阻剂。确定的降阻稠化酸和闭合酸在常温下和95℃下配伍性良好,表面张力和界面张力低、降阻性能良好、防膨效果明显,能够适应利912区块白云岩油藏的开发要求。     

塔河油田碳酸盐岩储层用新型长效酸液体系的实验研究

塔河油田碳酸盐岩储层酸压要求酸液具有耐高温、延缓反应速率和降低滤失速率的性能,为此需要研发一种新型长效酸液体系。通过优选聚合物、破胶剂和助排剂,筛选出一种新型长效酸液体系配方：20%HCl＋0.9%聚合物A＋2.5%缓蚀剂H＋1.0%助排剂C＋1.0%破乳剂Q。评价结果表明,该长效酸液体系耐温耐剪切性能好,腐蚀速度低,缓速性能及助排性能好。     

孪联型表面活性剂提高稠油采收率研究

新型孪联型表面活性剂在高温、高矿化度、很宽的pH范围内均能保持良好的发泡性、泡沫稳定性和超低的界面张力，具有优良的乳化降粘和洗油性能。在辽河油区选择海外河油田海31块作为研究对象，在室内分别考察了该表面活性剂单独使用及与助剂复合体系使用时对原油间油水界面张力的影响及驱油效率。结果表明，单独使用效果不理想，油水界面张力只降低到10^-1mN／m数量级，驱油效率提高6％-8%；而使用与助剂复合体系可降低油水界面张力达10^-3mN／m数量级，驱油效率提高9％-15％。矿场2井次的先导试验结果表明，驱油效果较好，累计增油217t。     

岩心流动法筛选酸化助排剂

酸化作业时向酸液中添加助排剂可以提高残酸的返排率,但酸岩反应使残酸中舍有大量的Ca^2＋,若残酸不能有效地排出会对地层造成新的更严重的堵塞。因此,助排剂不但应与酸液配伍,而且更重要的是要与高含量Ca^2＋残酸溶液配伍。目前有关的文献对于助排剂的研究在配伍性上仅评价与酸液的配伍性,在应用上主要是通过筛选表面与界面张力较低,助排率较高的助排剂来确定配方。而实际生产中助排剂的应用在配伍性上要求与酸液和残酸配伍,在应用效果上要求其提高反应后残酸溶液的排出程度,且不影响甚至提高地层岩石的渗透率。本试验评价了各种表面活性剂与酸液、残酸溶液的配伍性,通过岩心流动实验,对比分析筛选出了效果好、成本低的非氟表面活性剂助排剂配方。     

致密砂岩气藏混醇酸液体系研究

为解决巴喀油田致密砂岩气藏酸化时的水锁等地层伤害问题,研制出一种混醇酸液体系,用于改善地层气相渗透率和酸化效果。通过室内实验筛选了醇、酸的类型和浓度,评价了混醇酸液体系的表面张力特性及与添加剂配伍性,并通过岩心流动实验对混醇酸液体系的酸化效果进行了综合评价。实验结果表明,醇具有良好的降低表面张力作用,甲醇与6%多氢酸混合形成多氢酸+醇酸液体系后对致密砂岩气藏岩心溶蚀率达到了14.08%～15.45%;6%多氢酸+甲醇/乙醇酸液体系和黏土稳定剂、缓蚀剂、助排剂等添加剂具有良好的配伍性,并且其表面张力和残酸表面张力均低于25.8 mN/m;经多氢酸+醇体系酸化后岩心最终渗透率为基准渗透率的14.28～21.00倍,解堵效果明显,完全满足巴喀致密砂岩气藏酸化工艺要求。     

渤南油田酸化添加剂研究

针对渤南油田含油层系多、主力单层厚度大、平面上迭合连片、原油性质好、埋藏深,渗透性差、自然能量和吸水能力低等特点,评价了渤南油田酸化中铁离子二次沉淀、酸化淤渣产生量、防膨剂和助排剂的作用、酸液导致润湿反转的程度、酸液(乏酸)对原有的乳化作用等,在此基础上筛选了适合渤南油田的铁离子稳定剂、防酸化淤渣剂、粘土防膨剂、助排剂、润湿反转剂(互溶剂)和防乳破乳剂,并评价了各添加剂在酸化中的作用,为同类型低渗透油藏的开发提供了科学依据.     

一种新型两性表面活性剂自转向酸体系

常规自转向酸体系在乏酸(2< pH< 4)时变黏,影响转向效率,使转向酸化具有一定的局限性。根据黏弹性表面活性剂的变黏机理,研制了一种新型两性表面活性剂(VES)自转向酸,该转向酸在酸岩反应过程中黏度逐渐升高,乏酸时黏度又降低。考察了表面活性剂、盐酸、钙离子对转向酸黏度的影响;模拟了酸岩反应过程,根据酸岩反应速率拟合了酸岩反应动力学方程;对新型VES体系耐温、流变和破胶性能进行了研究。结果表明:酸岩反应至盐酸浓度为5%时VES黏度最大(144 mPa·s),酸液转向;温度高于90℃时VES黏度下降,因此该转向酸适用于中低温储层;该转向酸体系具有较好的耐剪切性能,剪切黏度恢复率大于90%;VES酸岩反应速率约为普通盐酸酸岩反应速率的1/2,有利于缓释转向;乏酸黏度较低(小于30 mPa·s),遇烃类或地层水容易破胶水化,破胶液具有较低的黏度和表/界面张力,对地层不产生污染。该新型两性表面活性剂自转向酸现场应用后,增油效果明显,具有较好的应用前景。      

复合表面活性剂酸液助排剂FOC及其应用

测定分属4种类型的10余种常用表面活性剂的表/界面张力和润湿性(相对润湿角)。根据测试结果并考虑相互间的协同效应和价格,研发了由20%降低表面张力能力强的FSK(临界胶束浓度FSK水溶液的表面张力为25.3 mN/m)、40%降低界面张力能力强的CTAB(临界胶束浓度CTAB水溶液与煤油间的界面张力为2.0 mN/m)、10%可增加接触角的OP-10(1.6 g/L OP-10的20%盐酸溶液在石英砂上的接触角为69.1°)及辅助表面活性剂组成的高效助排剂FOC。FOC在酸液中与各种添加剂配伍,表/界面活性高,加入200 mg/L FOC的20%盐酸溶液的表面张力为26.3 mN/m,与煤油间的界面张力为2.1 mN/m,助排率为85.9%,热稳定性好。74低渗区块741313油井经检泵、洗井作业后受到严重水伤害,产出液含水100%,注入含0.5%FOC的前置液、8%盐酸及8%/2%土酸 5%醋酸后,含水降至51.6%,日产油恢复至4.8 t。图9表2参5。     

提高砂岩酸化效果的优化技术研究

川西须家河组砂岩储层埋藏深、地质条件复杂,加砂压裂和常规酸化增产效果均不理想,结合砂岩酸化增产机理和地质特征,优选出了对岩心骨架溶蚀率低(约2％)、对钻井液溶蚀率高(约15％),能较好防止酸化沉淀且缓速性好的新型高效酸液体系.同时,该酸有较好防止酸化沉淀的能力、酸化缓速性能好,稳定铁离子能力较强和较低的表面张力,非常适合川西高温深层砂岩酸化改造的需要且现场应用效果明显.     

新型高性能转向酸的制备及性能评价

碳酸盐岩储层微裂缝发育,酸化压裂改造过程中酸液单向突进,造成储层有效裂缝沟通困难,酸化压裂改造效率低。为了提高碳酸盐岩储层酸化压裂改造效率,制备了一种对CO₂敏感的新型高性能转向酸体系,该体系主要由盐酸、SDS、TMPDA及缓蚀剂组成,配方为3.96% SDS+1.09% TMPDA+24% HCl+0.5% MZ-1缓蚀剂。虽然该体系本身不具有黏弹性,但在CO₂存在的条件下,体系中的TMPDA作为联接基与普通的SDS生成黏弹性极好的类Gemini型表面活性剂,CO₂消除之后可恢复到初始状态。相关性能评价及研究表明,该体系抗温、抗剪切性好、转向性能优越,酸液驱替前后岩心渗透率明显增大,而且渗透率差异较大的2组岩心的渗透率极差基本消除,可以有效地提高碳酸盐岩储层酸压改造效率,而且有希望实现循环利用。