油田酸化用铁离子稳定剂FW-1的制备与评价

现今在油井增产、水井增注中,酸化作业是一项重要的措施。铁离子稳定剂是在酸化过程中,为克服铁离子的沉淀给地层带来二次伤害而使用的一种酸液添加剂。文章研究了一种在酸化条件下使用的铁离子稳定剂,考察了草酸、冰醋酸、乙二胺四乙酸(EDTA)和柠檬酸四种铁离子稳定剂的稳铁能力,制备出新型铁离子稳定剂FW-1并对其稳铁能力进行了评价实验。研究表明,新型铁离子稳定剂FW-1具有螯合性、还原性和pH控制性等特性。在室温下,FW-1对Fe~(3+)的稳定能力为65.04 mg/mL;FW-1具备较好的热稳定性,在90℃下测得稳铁能力基本不变;在20%盐酸、土酸(12%HCl+3%HF)中具备优异的溶解分散性;与酸液中其他添加剂配伍性好;在10%使用浓度下,FW-1铁离子稳定剂相比母液的稳铁能力提高了121.68 mg/mL;在1%浓度下,与现场使用的铁离子稳定剂LX-2009相比提高了20.04 mg/mL。     

精细化学品工业

TE34200510328HCM酸液添加剂的研制〔刊〕/肖传敏,赵霞…(辽河油田分公司勘探开发研究院试验所)∥精细石油化工进展.-2005,6(1).-1～3酸化是油气田增产的主要措施之一。对油田酸化改造过程中使用的酸液添加剂进行研究,它主要包括粘土稳定剂、缓蚀剂和铁离子稳定剂等。对合成的粘土稳定剂PCM进行了防膨实验和地层伤害评价,筛选并评价了缓蚀剂H2,它在缓速酸中具有较好的配伍性和很低的腐蚀性能。还评价了各种铁离子稳定剂,筛选出合适的铁离子稳定剂。研制的酸液添加剂在酸体系中配伍性很好,地层伤害程度小,综合性能满足酸化液在油田中的要…     

HCM酸液添加剂的研制

对油田酸化改造过程中使用的酸液添加剂进行了研究,它主要包括粘土稳定剂、缓蚀剂和铁离子稳定剂等。对合成的粘土稳定剂PCM进行了防膨实验和地层伤害评价,筛选并评价了缓蚀剂(H2),它在缓速酸中具有较好的配伍性和很低的腐蚀性能。还评价了各种铁离子稳定剂,选出合适的铁离子稳定剂。研制的酸液添加剂在酸体系中配伍性能好,地层伤害程度小,综合性能完全满足酸化液在油田中的要求。     

压裂酸化中铁离子的控制

在压裂酸化中会遇到控制铁离子问题,产生的铁沉淀物将集聚井眼,而导致产量下降,高浓度酸溶液可抑制酸与金属接触的反应,但无法控制与铁化物的反应。文中通过各铁沉淀物形成原因及各控制剂分析,提出酸化压裂施工中,要控制酸的浓度,压裂酸中应含有铁离子控制添加剂,含有稳定剂、pH值控制添加剂,压裂前置液应用赤铁盐处理并应含有固相和粘土稳定剂等。     

H2S对压裂酸化工作液伤害的实验研究

针对碳酸盐岩储层中H2S对压裂酸化工作液的伤害问题进行了实验研究。实验表明,在有铁存在的情况下,H2S可以加大酸液对钢片的电化学腐蚀;铁离子稳定剂的稳铁能力急剧下降,在乏酸（pH值4～6）中生成大量的沉 淀,对储层产生伤害;H2S对其它添加剂的性能没有明显影响。文中从机理方面分析了H2S可以加大酸液对钢片的电化学腐蚀和使铁离子稳定剂失效的原因;通过结合实例对地层岩石的矿物成分分析后认为：在对含H2S储层 的酸压改造过程中,应根据地层岩石的矿物成分,合理调配液体性能,选择适当的施工工艺可以避免产生硫化物沉淀,减少对地层的伤害。根据酸压工艺流程,地层中的H2S一般不会对地面管线或设备造成伤害。     

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。     

新型酸化解堵剂与体系研究

在对辽河油田欢喜岭采油厂地区注水压力高、地层堵塞严重等问题原因分析的基础上,研发了一种新型酸化解堵剂(ABRer-1).室内实验表明,与土酸相比,20％的新型解堵剂水溶液具有良好的缓速性能、防二次沉淀性能.根据辽河油田欢喜岭地区的岩性特征,室内优选了缓蚀剂、黏土稳定剂、助排剂、破乳剂等酸液添加剂,并确定了各添加剂加量,得到了新型酸化解堵体系配方:20％酸化解堵剂+0.1％缓蚀剂BSA-602+3％黏土稳定剂BSA-101 +0.5％助排剂EL-11 +0.1％破乳剂YBP-1.两口井的现场试验表明,新型酸化解堵体系可以降低注水压力5 MPa以上,大幅度提高了日注水量.     

精细化学品工业

TE358200606341新型铁离子稳定剂NHM-1的研究〔刊〕/黄天杰,李海涛…(西南石油学院)∥化工时刊.-2005,19(9).-23~25在油水井酸化施工中,如何有效地防止由铁离子沉淀所造成的地层2次沉淀伤害,直接关系到酸化效果的好坏。针对这一特点,研究了一种新型酸化铁离子稳定剂NHM-1,并对其性能进行了室内评价。研究表明该稳定剂具有生产工艺简单、螯合能力较强;在一定条件下可有效控制铁离子沉淀的生成;酸溶性、流动性较好,能与多种酸化缓蚀剂及表面活性剂配伍使用,且与原油的相容性较好。图2表3参5(许德联摘)TE358200606342一种改性聚丙烯酰胺灌…     

铁离子稳定剂SWLY-1的性能评价

酸化作业时,Fe³⁺容易生成Fe（OH）₃沉淀而造成地层的二次伤害。自制铁离子稳定剂SWLY-1能与铁离子形成稳定的可溶性螯合物。通过室内实验评价了SWLY-1的相关性能。结果表明,SWLY-1对三价铁离子的稳定能力为1435 mg/g;最高可抗150℃高温;在清水、20%盐酸、土酸（12%HCl+6%HF）中的溶解性好,对岩心的渗透伤害率较小;与其他酸液添加剂配伍性良好;SWLY-1与EDTA-2Na、柠檬酸、草酸、乙酸在不同pH值下稳定常数的大小顺序均为:lgK_SWLY-1>lgK_EDTA-2Na>lgK_柠檬酸>lgK_草酸>lgK_乙酸。     

VES自转向酸体系流变性能

VES自转向酸分流酸化技术是近年来发展起来的实现大井段、多层系储层改造的新方法,VES自转向酸体系是实现该技术的关键.把室内合成的油酸酰胺丙基甜菜碱作为稠化剂,优化形成VES自转向酸体系,并对VES自转向酸体系的流变性能进行了研究.系统测试了酸液体系的pH值、环境温度以及剪切速率对残酸体系表观粘度的影响.实验结果表明,在不同环境下VES自转向酸体系的表观粘度都能保持在100mPa·s以上,能够保证分流酸化施工的顺利进行.酸液主要添加剂(缓蚀剂以及铁离子稳定剂等)都使残酸体系表观粘度有一定的下降,所以在优选酸液体系过程中必须进行酸液体系配伍性测试.当VES自转向酸体系中的铁离子质量浓度超过1g/L后,体系发生相分离或者絮凝,失去分流转向的能力.     

川东石炭系低压气井解堵工艺研究与应用

川东石炭系气井生产时间长,部分气井出现不同程度的井筒堵塞影响产能,常年反复酸化导致气井井周形成大的近井酸蚀通道,酸液未发挥作用就已漏失,酸化效果差且稳产周期短。鉴于目前川东石炭系气井解堵难的问题,通过井筒堵塞物分析明确了堵塞物主要由铁的氧化物、碳酸盐、BaSO₄和SiO₂等无机物和月桂醇聚醚类有机物组成,推荐的解堵工作液体系(15%(w)HCl+1%(w)缓蚀剂+2%(w)铁稳剂+3%(w)表面活性剂)在地层温度下对垢物的溶蚀率最高达77.6%。对不同堵点位置的堵塞提出了针对性的解堵工艺,油管堵塞推荐连续油管或油管注酸解堵,套管堵塞推荐真空回位抽砂工艺,地层堵塞推荐泡沫酸酸化解堵。采用研究的解堵液体系和工艺开展现场试验6口井,解堵有效率100%,为本区和同类型低压气井解堵提供了有效的技术手段。      

高温携砂酸液体系及其性能评价

携砂酸压已经成为碳酸盐岩地层储层改造的重要措施之一，而实现携砂酸压的关键问题是选择性能良好的耐高温可携砂酸液体系。针对目前国内外交联酸液体系剪切变碎、脱酸严重、交联剂用量大、成本高等问题，通过设计合成了新型酸用疏水缔合稠化剂和高效交联剂，优选出了最佳交联酸体系配方，并对该体系进行综合性能评价室内实验。具体配方为20%盐酸+0.8%稠化剂SRAP-1+0.8%交联剂SRACL（2:10）+2%高温缓蚀剂SRAC-1+0.2%铁离子稳定剂DF-1+1.0%助排剂SRCU-1+0.05%胶囊破胶剂JSP-8。综合性能评价结果表明，在大幅度降低交联剂用量的同时，该体系交联时间为89 s左右，具有良好的延迟交联特性；在140℃、170 s-1条件下恒温剪切2 h后黏度仍大于60 mPa·s，且交联状态仍然良好，无脱酸现象，完全满足现场施工要求，有很好的推广意义。      

中性酸化压裂一体化滑溜水体系研究

常规压裂作业后,通常采用酸化解除储层伤害,施工步骤多,经济性较差,研发能够实现压裂酸化一体化的液体体系具有重要的现实意义。通过测定中性且水溶性的脂类在不同温度和浓度条件下的有效生成H+浓度及对碳酸盐的溶蚀率,优选了自生酸压裂添加剂,并与滑溜水复配形成新型抑制与解除伤害的自生酸滑溜水压裂液体系;采用摩阻仪和压力传导实验对该体系的摩阻、伤害抑制与解除能力进行研究。研究结果表明:自生酸常温下基本不生酸,在储层温度下具有明显的缓速生酸效果,最终生酸浓度高达8%的等效盐酸,溶蚀碳酸岩量为0.41 g/mL;优选的自生酸与滑溜水配伍性能良好,减阻率达到72.3%;压力传导实验表明传统滑溜水产生了34.8%的储层伤害,该体系不仅不产生伤害,处理后的岩心反而高出原始岩心渗透率29.9%,体现出明显的一体化增产改造效果。      

氟硼酸深部酸化技术在石南油田中的应用研究

对石南油田选用的氟硼酸酸化体系从酸液缓蚀性能、配伍性能、缓速性能、残渣试验、铁离子稳定试验、防膨性能等方面进行了较全面的室内静态评价和岩芯酸化动态评价。从氟硼酸酸化技术应用研究结果表明,所选用添加剂与氟硼酸具有很好的配伍性,优选出的酸液配方表面张力低、破乳效果好、络合铁离子能力强、产生的酸渣量少,防粘土膨胀能力强等特点,对储层伤害小;氟硼酸酸化效果最佳,酸化后岩石骨架结构破坏小,能有效控制微粒运移;氟硼酸深部酸化工艺达到了深部防膨酸化解堵的目的。     

适用于碳酸盐岩储层的固体酸解堵体系

传统的液体酸解堵体系,多使用盐酸、硝酸等常规液体酸。在存放、运输和使用过程中,液体酸存在设备成本高和安全风险大的问题。选用氨基磺酸、柠檬酸、二乙基三胺五乙酸为基础,对这3种不同类型固体酸的溶蚀性能、稳定铁离子能力进行性能评价。利用复配实验,调控3种固体酸的比例,确定最优的复配固体酸配方为m（氨基磺酸）∶m（柠檬酸）∶m（二乙基三胺五乙酸）为8∶1∶1。以此复配固体酸为主剂,加入缓蚀剂、渗透剂、黏土防膨剂构建得到固体酸解堵体系。该固体解堵体系具有较好的溶蚀碳酸钙能力,对大理石的溶蚀率达到27.65%,良好的稳定铁离子的能力,络合铁离子容量达到643.71 mg/L。通过岩心流动实验表明,该固体酸解堵体系的注入体积达到10 PV时,可以提高岩心渗透率20%以上。现场利用固体酸体系施工后,施工井产量较高。      

强渗透缓速酸液体系研究与评价

在碳酸盐岩储层的酸化压裂改造过程中,酸液质量的优劣直接影响着最终的改造效果。目前,常用的酸液体系存在渗透性差、腐蚀高、缓速效果不佳等问题。通过室内实验,研选出了适宜的复合有机缓速酸主体酸液以及酸用降阻剂、缓蚀剂和铁离子稳定剂等助剂,开发出了一套适合碳酸盐岩储层的新型强渗透缓速酸液体系。实验室综合评价结果表明,该强渗透缓速酸液体系具有良好的缓速性能、较低的腐蚀速率以及更优的渗透性能。此项研究对碳酸盐岩油藏储量的充分动用及高效开发具有重要的理论指导意义和实际应用价值。      

鲁克沁油田缓速酸体系研究

介绍了鲁克沁油田油藏特性,考察了盐酸、土酸及缓速酸对鲁2井岩粉和岩块的缓速性能。结果表明,土酸对岩粉溶蚀率最高,达50％以上;由15％HCl＋10％黏土酸组成的缓速酸和12％HCl＋3％氟硼酸组成的缓速酸对岩粉和岩块溶蚀率均较低,对岩粉溶蚀速度较慢,尤其是起始溶蚀速度明显小于土酸。对酸液中添加剂进行筛选,确定缓速酸体系由缓速酸（15％HCl＋10％黏土酸）＋黏土稳定剂（1％MW-2）＋铁离子稳定剂（TW-1）＋缓蚀剂（HS-6）组成。     

超低渗透油田降压增注体系的研究与应用

为了降低超低渗透油田的注水压力,增加注水量,研制出由质量浓度为320～850 mg/L 的双子表 面活性剂G12-3、质量浓度为60～200 mg/L 的防膨剂NNR、质量浓度为16～50 mg/L 的阻垢剂YJ 以 及质量浓度为4～20 mg/L 的铁离子稳定剂QA 组成的降压增注体系。当降压增注体系溶液的质量浓 度为400～1 200 mg/L 时,油水界面张力降至10-3 mN/m,防膨率为81.2%～89.3%,Ca2+,Ba2+ 和Fe3+ 的 阻垢率分别为84.7%,83.5% 和81.7%;降压增注体系溶液能够使亲油的云母表面向弱亲水转变;从油水 相对渗透率曲线可看出,降压增注体系溶液能够改善地层中油水的渗流能力。现场试验表明,降压增注 体系溶液使欠注井（T214-16 井）的注入压力平均降低了3.5 MPa,且能够按照配注量注水,有效期达6 个月以上,在该区取得了较好的应用效果。     

乙酸在酸化工作液中的作用

研究了乙酸的相对反应速度,乙酸与柠檬酸对稳定铁离子的协同效应,乙酸的腐蚀速度及其对酸液局部腐蚀钢铁表面的影响。结果表明,乙酸具有缓速、协同柠檬酸稳定铁离子的作用,可以有效地降低高温下酸液的腐蚀速度,能够协同缓蚀剂有效地控制高温动态条件下高浓度土酸溶液对钢片表面的局部腐蚀。