一种阳离子型稠化酸体系的研制

多数稠化剂产品性能比较单一,耐温性、耐剪切性以及缓速性等综合性能较差.由丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)通过反相乳液聚合研制出了阳离子型稠化剂GD-1.该剂是一种可用于高温油藏深部解堵的稠化剂产品.在60℃和90℃条件下热稳定性均大于80%,随着温度的升高,其黏度下降幅度明显小于同类产品PAM,浓度为1.5%的GD-1酸液体系,在90℃下表观黏度大于20 mPa·s.对比实验表明,稠化剂GD-1与油田使用的阳离子型酸液添加剂有较好的配伍性,剪切稳定性好于同类产品,在高温下对岩屑的溶蚀率仅为常规土酸的1/3,并且缓速性能优良,有效作用时间长达12 h,适用于高温砂岩地层的深部解堵.     

一种酸化用无氟缓速酸的性能评价

针对辽河油田欢喜岭采油厂地区注水压力高、地层堵塞严重,常规土酸体系解堵效果差且有效期短等问题,用三氯化磷、有机酸和丙酮合成了一种酸化用无氟缓速酸。此缓速酸属有机磷酸类,单独使用不需复配其他HF酸或氟盐即可达到良好的降压增注效果。室内研究表明,60℃下反应48 h时,20%缓速酸溶液的溶蚀率为23.25%,缓速效果好于土酸和氟硼酸。酸液产生沉淀时的pH值为7～8,络合能力为500～600 g/L,可有效防止Fe（OH）₃、Al（OH）₃等二次沉淀的产生。天然岩心经20%缓速酸处理后的渗透率恢复值为173%,抗压强度损失为22.7%,是土酸处理的0.56倍。将缓速酸体系（20%缓速酸+3%黏土稳定剂BSA-101+0.1%缓蚀剂BSA-602+0.5%助排剂EL-11+0.1%破乳剂YBP-1）在辽河欢喜岭采油厂欢北区块现场应用两口井,注水压力降低5MPa以上,日注水量增加10m³以上。     

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。     

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。      

膦酸体系对砂岩酸化的缓速作用室内研究

对于砂岩储层,采用常规土酸体系酸化时,由于反应速率过快,在近井地带消耗大量的氟化氢,降低酸液的深层穿透能力,影响酸化效果.通过开展膦酸体系的溶蚀评价实验,研究膦酸体系的缓速效果.实验结果表明,膦酸体系在初始时溶蚀率低于土酸体系,在3h后膦酸体系的溶蚀率迅速提高,基本与土酸体系的溶蚀率持平,甚至高于土酸体系,表明膦酸体系在砂岩酸化时可以起到一定的缓速作用,达到深层酸化的效果.     

一种水解酯潜在缓速土酸的实验评价

研究了一种适合砂岩地层深部酸化的以"酯+氟盐"自生得到的氢氟酸为主体酸的缓速酸液体系。自生HF的酸度特性曲线表明该缓速酸具有较强的缓冲性。不同甲酸甲酯/氟盐摩尔配比下的溶蚀实验确定了最佳甲酸甲酯/氟盐摩尔配比为2∶1,且在该比例下,通过调配盐酸的浓度配制出一种水解酯潜在缓速土酸:3%自生HF+10%盐酸。该潜在酸对选取的5号岩粉的溶蚀率由70℃时的20%增加到100℃时的33%,对7号岩粉的初始反应速率仅为常规土酸的一半,具有较好的温控溶蚀能力及缓速性能;对3种不同钻井液体系的溶蚀率均大于33%,对黏土矿物的溶蚀率均高于20%,具有解除钻井液及黏土矿物堵塞地层的能力;经潜在酸酸化后的岩心II的渗透率恢复为之前的4.01倍,达到常规土酸效果的2倍,具有良好的深部穿透的能力。     

海上油田酸液预解堵体系筛选及评价

某海上油田属于砂岩油藏,完井采用砾石充填。钠土矿物中主要含蒙脱石,其次为石英、斜长石等。针对海上砂岩油藏伤害的特点以及对无机絮凝剂稳定化钠土的成分分析,研究了酸化预解堵体系。经过酸液类型及浓度的确定、添加剂的筛选以及物理模拟实验,确定了酸液预解堵体系配方。初步筛选出的前置酸和后置酸体系为7%盐酸(HCl),主体酸体系为5%HCl+5%氟硼酸(HBF4)+1%醋酸(HAc),其对稳定化钠土的溶蚀率分别为2.78%、21.77%,其对砾石的溶蚀率分别为0.38%、1.04%。缓蚀剂BJ最佳加量0.5%,缓蚀率大于95%;黏土稳定剂WS-1最佳加量为3%,防膨率为85.96%。优选出的酸化解堵配方为:前置酸和后置酸为7%HCl+0.5%BJ+3%WS-1,主体酸为5%HBF4+5%HCl+1%HAc+0.5%BJ+3%WS-1。酸液体系配伍性良好。酸液体系解堵效果较好,提高渗透率倍数达7倍以上。该酸液体系能溶解絮凝物,产生较大孔隙,可在一定程度上提高岩心渗透率,达到解堵的目的。     

石南油田缓速酸酸化解堵体系实验研究

石南油田属于低渗透砂岩储层,经过多年开采后储层堵塞严重,迫切需要进行深部解堵.根据储集层物性特征及敏感性分析,确定化学缓速酸为该地区的酸化体系.通过比较不同缓速酸的溶蚀能力,筛选出一种缓速酸体系SN12(10%盐酸+5%色胺酸+3%腐植酸),并对酸液添加剂配方进行了优选.岩心模拟酸化实验结果表明,注入SN12缓速酸后,随着酸岩反应时间的延长,岩心渗透率大幅度提高;且随着缓速酸注入量的增加,酸化效果大幅度提高;动态长岩心酸化效果评价结果表明,SN12缓速酸的深部酸化改造效果明显.     

耐高温聚乙醇酸缓速酸的制备与性能评价

针对现有常规酸液增产体系高温稳定性较差、酸岩反应速率过快且破乳困难的问题,以聚乙醇酸流体为酸 液内相、柴油为外相,并加入适当的表面活性剂和其他添加剂制备了一种新型PGA缓速酸体系,评价了该缓速酸 体系的稳定性、抗剪切性、产酸能力、溶蚀性。结果表明,优化的PGA 缓速酸在90 ℃时可保持76 h 不破乳, 130 ℃时3 h可产生7.91 mol/L的H⁺,持续反应时至多可生成9 mol/L以上的H⁺;130 ℃时剪切120 min后表观黏度 为31.22 mPa·s,150 ℃时为28.4 mPa·s,均符合行业标准。130 ℃时体系对岩心的静态缓速率分别为同浓度土酸 缓速酸和多氢酸缓速酸的2.7倍和2.1倍。PGA缓速酸与岩心的动态反应速率与同浓度的多氢酸缓速酸相比可降 低一个数量级,与土酸缓速酸相比可降低两个数量级。PGA缓速酸对N80钢片的静态腐蚀率仅为3.453 g/（m²·h）。 PGA缓速酸的缓速性能良好,对金属的腐蚀性弱,且最终降解生成物对环境无害,符合现场工艺要求,具有良好 的可持续发展前景。     

镇北长8油藏缓速酸冲压酸化增注技术研究及应用

针对镇北油田长8注水井注水压力高且逐年上升,欠注严重,酸化增注效果差且有效期短的问题,提出了缓速酸冲压酸化工艺。运用水力冲压产生微裂缝,再用缓速酸进行酸化。根据区块的物性和储层伤害因素的分析,优选出了缓速酸的酸液体系为8%(w)HCl+3%(w)HF+1%(w)HBF_4+3%(w)HEDP+3%(w)H_3PO_4+1%(w)聚环氧琥珀酸钠+1%(w)聚乙二醇。该酸液体系1 h溶蚀率为25.02%,8 h溶蚀率为35.31%;Ca~(2+)抑制率为87.76%,Mg~(2+)抑制率为88.87%,Fe~(3+)抑制率为86.88%,沉淀抑制性明显优于目前在用酸化体系;岩心驱替实验也表明该酸液体系能明显改善地层的渗透率。在室内研究的基础上进行现场试验3井次,平均注水压力下降了3.9 MPa,日增注51 m~3,有效期已达到270天,取得了较好的降压增注效果。     

克深2气田井筒堵塞机理及解堵工艺

塔里木油田库车山前克深2气田76%的气井存在井筒堵塞问题,导致油压、产气量下降,甚至关井停产。现场采用连续油管冲砂取样得到井筒堵塞呈局部井段堵塞特征,采用“微观+宏观”分析方法得出堵塞物主要为碳酸钙结垢,并且存在“井周储层+井筒”复合堵塞情况。研发的“9%盐酸+1%氢氟酸”解堵液体系,溶垢能力94.42%,溶砂能力34.17%,对13 Cr油管的腐蚀速率满足行业标准要求;基于堵塞规律认识制定出以“油套是否连通”和“有无挤液通道”为主要考虑因素的4套解堵工艺,并将“井筒解堵”升级为“井筒-井周储层”系统解堵。截至2019年底,克深2气田共实施气井解堵作业14井次,有效率86%,解堵后单井平均油压由29.7 MPa上升至44.1 MPa,单井平均无阻流量由26.8×104 m3增加至123.3×104 m3,增产3.6倍,实现躺井、异常井的高效复产,为国内外与库车山前高压气田具有相同地质及井况条件的其他油田堵塞治理提供借鉴。     

HA一体化砂岩酸化酸液体系的研制及其性能评价

常规的砂岩酸化工艺需要多个段塞注入前置液、处理液、后置液等,给生产作业带来了不便和困扰。为此,基于"一步"代"多步"的一体酸概念和高效、集约化的理念,研制了一种主要由有机多元酸(HA)+HCl+HF+高效有机溶剂构成的HA一体化酸液体系,可实现对砂岩储层复杂堵塞的有效解堵。对其缓速性能、有机堵塞物溶解、螯合性能和抑制沉淀性能等的实验评价结果表明:(1)新型HA一体化酸不仅可以达到常规一体化酸"一步"代替"多步"酸化的功效而且还具有良好的缓速性能,可通过控制H+的多级分步电离和在黏土矿物上形成硅酸—膦酸铝膜达到缓速的目的 ;(2)对有机物堵塞物解除效率高;(3)HA一体化酸体系相比常规的APCS(氨基聚羧酸类)螯合剂具有更宽的p H值溶解范围,对Ca~(2+)、Mg~(2+)、Fe~(3+)的螯合能力比常规螯合剂(EDTA、NTA、DTPA等)更强,抑制金属氟化物、氟硅酸碱金属和氟铝酸碱金属、氢氧化物沉淀比多氢酸、氟硼酸、土酸效果更优异。该研究成果为高温深层油气藏的解堵提供了技术支撑。     

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。      

南海W油田转注井的解堵增注液体系研究与应用

针对南海W油田转注井堵塞问题,提出了先有机解堵,再无机解堵"段塞解堵"的解堵增注思路,研制了解堵增注液体系,并对该体系性能进行了评价.结果表明:该体系对无机堵塞物和有机堵塞物均具有较好的溶解性;腐蚀性小,在78℃ ×24 h对油管钢的腐蚀速度为0.9026 g/(m2·h);配伍性好;具有较好的铁离子稳定能力和降压助排...     

绿泥石弱酸性解堵剂的开发与性能评价

黏土矿物常对油田储层造成污染和堵塞,绿泥石矿物是黏土矿物的主要组成部分之一。目前现场常采用的强酸性解堵剂腐蚀性大,作用时间短,当体系质子消耗到一定量时,体系解堵效率大大降低。为了解决以上问题,对各产地绿泥石物性分析比较,引入缓冲概念,针对性地复配了一种螯合能力强、具有缓冲能力的弱酸性解堵剂。通过室内实验研究发现:在解堵主剂质量浓度4%、pH值为5条件下,解堵剂对绿泥石24 h溶蚀率达25%,说明该解堵剂具有溶蚀率高、解堵效果好、腐蚀性弱以及配伍性好的优点。机理研究表明,解堵剂和缓冲体系有效组合,持续稳定提供一定浓度质子的特点是该弱酸性绿泥石解堵剂高效解堵的关键。WZ-X井在开发开采过程中,由于钻完井液侵入地层造成黏土膨胀与运移伤害,使用绿泥石解堵剂进行解除污染,作业后该井产液量由55.5 m3/d提升至98.0 m3/d。该技术的成功应用为油田解堵提供了新的方向。的方向。      

低损害钻井液体系的性能及在川西低渗气藏的应用

针对川西低渗气藏储层特性及损害机理,在重质碳酸钙类刚性颗粒表面接枝部分交联的聚合物制得储层保护剂SMRP-1,将其与井壁修补强化剂等复配制得低损害钻井液。室内评价了SMRP-1的阻渗性、酸溶性、与常见水基钻井液体系的配伍性,考察了低损害钻井液的各项性能,并在川西陆相低渗气藏储层江沙209HF井进行了现场应用。结果表明,SMRP-1的阻渗性能和酸溶性良好。SMRP-1对水基钻井液流变性的影响小,配伍性良好。低损害钻井液具有较好的阻渗、抗钙离子污染性能。含3%SMRP-1的钻井液形成的泥饼在15%盐酸中浸泡4 h的泥饼酸溶率为27%,酸溶性较好。低损害钻井液的储层保护效果较好,解堵作业后岩心的平均渗透率恢复值为89.59%。在现场应用中,低损害钻井液性能稳定,对储层的保护效果较好。低损害钻井液体系具有较强的井壁稳定和储层保护能力,对钻井液液相的渗透效应也具有良好的降低作用。     

渤海油田疏水缔合类堵塞物伤害机理及解堵技术

针对渤海S油田注聚井进行多次解堵仍达不到油藏配注需求的生产难题,开展了堵塞特点及伤害机理的研究。利用扫描电镜、红外光谱及原子力显微镜等实验仪器对该油田注入过程中形成的疏水缔合类堵塞物与常用聚丙烯酰胺类堵塞物进行了对比研究,发现疏水缔合类堵塞物比常规堵塞物结构更加复杂、包裹油污能力更强,并针对其伤害特点研发出新型SOA解堵剂。通过室内实验发现,新型SOA解堵剂对疏水缔合聚合物类堵塞物降解率达到90%以上,而当SOA与酸组合使用后降解率达到99%以上,由此形成了一套SOA解堵剂与酸交替注入的新工艺。研究成果在S油田完成4井次现场应用,有效率100%,为海上油田注聚井高效解堵提供有效的方法,具有很好的推广应用前景。     

海上注聚油田复合解堵修井液的研究与应用

针对渤海注聚油田聚合物堵塞问题,开发复合解堵修井液体系,利用修井作业窗口期解除近井地带聚合物堵塞,恢复油井产能。复合解堵修井液体系由主剂氧化剂和辅剂高效清洗剂、螯合剂组成。采用垢样静态溶解和动态岩心驱替实验评价复合解堵修井液对聚合物堵塞物溶解能力。室内实验表明,该体系具有良好的聚合物降解、洗油和金属阳离子螯合能力,24小时可完全溶解含油聚合物垢样中的有机组分。动态驱替实验表明,对于聚合物伤害后的岩心,注入复合解堵修井液体系后,岩心渗透率恢复率达96%。该体系已应用于注聚油田油井修井作业,具有明显的提液增油能力,为海上注聚油田利用修井作业窗口期提升油井产能提供了有力支持。     

重晶石滤饼堵塞机理与螯合解堵决策技术论评

钻井液加重剂重晶石在储层中的迁移、转化、沉淀形成了难以酸溶的重晶石泥饼,对油气藏造成严重伤害,需要安全可靠地解除重晶石堵塞。而对重晶石堵塞重视程度不够、堵塞机理与解堵机制不明、解堵决策设计不当、投入产出得不偿失、商家技术保密等种种原因,制约了我国重晶石解堵技术的进步。以氨基多羧酸盐为主要组分的螯合型解堵剂是解除重晶石堵塞最有前途的工艺选择,而螯合剂结构（氨基种类、羧基数量、环链大小、化学稳定性等）、金属离子的性质（电荷、离子半径、电离电位或碱度、共伴生金属离子等）、介质环境（pH值、温度、压力等）等对重晶石的溶解效应都有较大影响。经济高效的螯合型解堵剂及其解堵工艺的设计必须要考虑不同螯合剂的解堵特点、使用浓度、催化剂、碱性转化剂、聚合物溶蚀剂、井底温度、环境友好性、腐蚀性、地层岩石基质、解堵过程造成的二次储层伤害等因素。借助滤饼溶蚀、溶蚀产物组分及形貌、岩心流动等现代实验技术测评,精心设计解堵剂注入量、注入压力、浸泡时间、返排液处理等螯合解堵工艺细节,以便全面了解重晶石堵塞机理、螯合型解堵剂设计及其在油气田重晶石解堵决策中的应用。综述了近几年先行研究者在解除重晶石滤饼堵塞方面所做的比较系统的工作,希望能为读者提供一个新视角,以提高我国钻井液与完井液技术创新水平。      

海上油田微粒运移堵塞井解堵控砂一体化工作液体系

针对海上油田微粒运移堵塞井产能下降严重的问题,采用酸化解堵后再防砂的常规工艺措施往往存在作业工期长、成本费用较高以及施工效果较差等缺点,因此,开展了解堵控砂一体化工艺措施研究。室内以复合有机酸HCW-2、树脂HWR301S和固化剂HWR302S为主要处理剂,研制了一套适合海上油田微粒运移堵塞井的解堵控砂一体化工作液体系,并对其综合性能进行了评价。结果表明:该体系的控砂能力较强,在高流量（120 mL/min）和长时间（720 min）驱替作用下仍能保持较高的控砂效率;注入解堵控砂一体化工作液可以有效解除微粒运移产生的堵塞伤害,并且注入流速越大,解堵效果越好;另外,该体系还具有较低的黏度、pH值和表面张力,有利于其注入和返排,体系的防膨性能、缓蚀性能和稳定铁/钙离子性能较好,能够确保施工过程的安全,并不会对地层造成二次伤害。综合分析研究结果,研制的解堵控砂一体化工作液体系能够在解除微粒运移堵塞的同时起到良好的控砂效果,达到长效解堵增产的目的。