提高酸化效果的缓速酸

本文综述了酸化作业中提高酸液酸化效果的缓速酸，它主要包括稠化酸、自生酸、乳化酸，活性酸和泡沫酸等。对其所用的聚合物、表面活性剂及机理进行了详细介绍。     

碳酸盐岩酸液注入段塞组合方式及其协同效应

伊拉克S油田主力开发层系为中高孔、中低渗的孔隙-裂缝型碳酸盐岩油藏，酸化是该油田增产改造的主要技术手段。碳酸盐岩酸岩反应速度快，为实现深部处理，酸液体系均以缓速酸为主。该油田目前使用了多种缓速酸，为了进一步降本增效，需要探索各种缓速酸最佳的段塞组合方式及其协同效应。因此选用3种缓速酸（乳化酸，交联酸，螯合酸），使用岩心流动仪和CT扫描仪，研究了单一缓速酸及其两两组合时的酸蚀蚓孔形态及变化规律，定义了一种碳酸盐岩酸液段塞组合选择方法，探索了不同酸液之间协同增效作用。实验结果表明：不同缓速酸段塞组合均具有一定的协同增效作用，主控因素为酸液类型，其中乳化酸和交联酸协同增效作用最强，协同效应达49.69%，可节省近一半的酸液用量，降本效果显著。实验结果可为酸液体系的选择及酸化工艺参数的优化提供理论依据。     

深层碳酸盐岩储层新型酸压液体体系研究现状

酸压是油气井增产增注的重要措施之一,选择适当的酸液体系对酸压施工十分重要。本文主要论述了深层碳酸盐岩储层酸压改造难点及应对措施,概述了新型碳酸盐岩储层酸压液体体系的国内外发展现状,分析了每种新型酸压液体体系的作用机理、特点及应用。新型酸压液体体系总体发展趋势为"低伤害,低成本,低滤失,低反应速度,高溶蚀效果"。清洁自转向酸的分流转向效果良好,遇烃自动破胶,易返排,无污染。常规乳化酸滤失量小,缓速性能好,能进入地层深部,是目前最为常用的缓速酸液。缓蚀剂在外相的新型乳化酸,使得缓蚀剂更快速地分散在管道金属表面形成保护膜,防止酸液对管道表面的腐蚀,可使酸液进入更深的地层。纳米微乳酸分子直径为纳米级,具有极低的界面张力,黏度低,易泵入。无伤害合成酸对人类健康无伤害,溶蚀能力与盐酸相当,在当今提倡的环保型社会中,这种酸液具有很好的发展前景。复合酸克服了单一酸液的局限,发挥各种酸压液体的优点,适用于不同类型的复杂碳酸盐岩储层。     

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。     

前置缓速酸加砂压裂中酸岩反应模拟研究

水力压裂是低渗、特低渗砂岩油气藏增产改造的主流技术,但常规水力压裂由于压裂液破胶不彻底等伤害储层而不能使增产效果最大化。室内实验及现场施工表明,前置缓速酸能改善压裂效果。前置酸加砂压裂要求施工结束后返排阶段酸液仍具有一定反应活性,能促使压裂液破胶和清洗支撑裂缝。酸液对滤失区孔隙度和渗透率的改善程度、施工结束后滤失区酸液浓度决定了前置酸对压裂效果的改善程度。基于酸液缓速机理和酸岩反应机理,建立裂缝内和滤失区的酸液浓度分布和矿物浓度分布模型,可用于计算滤失区酸液和矿物浓度分布,以及对孔隙度和渗透率的改善程度,评价前置酸对常规水力压裂效果的改善程度。模拟结果表明氟硼酸和氢氟酸的复合缓速酸液体系能有效改善滤失区孔隙度和渗透率,并保证返排阶段酸液仍具有一定反应活性,可有效促使压裂液破胶和清洗支撑裂缝。     

乳化酸酸化在青海花土沟油田的应用

针对花土沟油田储层泥质含量高、具有较强水敏的特性,选择了乳化酸酸液体系对花土沟油田储层进行酸化措施改造。根据乳化酸酸化机理和酸液乳化剂的选择要求,评价了乳化酸的粘度、稳定性、静态缓速性能、对粘土的膨胀率及对岩心酸化后的渗透率。对现场施工情况作了简介．通过两口井的效果分析表明乳化酸适合于花土沟泥质含量高、具较强水敏性地层的酸化措施改造。     

一种新型乳化胶凝酸的制备与性能评价

在碳酸盐岩储层酸压施工中，胶凝酸作为常用缓速酸体系，具有良好缓速效果和降摩阻效果，但不能满足高温储层深度酸化要求。因此，需要研发耐温和缓速性能更加优良的缓速酸液体。乳化酸具有滤失量小、缓速性能好、能产生较长酸蚀裂缝的特点，其高温稳定性差限制了进一步推广应用。本研究将胶凝酸和乳化酸合二为一，研发了一种新型双重缓速酸液体系——乳化胶凝酸（EGA）。室内实验确定了耐温120℃乳化胶凝酸配方与制备工艺，并对乳化胶凝酸体系的稳定性能、耐温性能、高温流变性能、酸岩反应等进行了评价研究。乳化胶凝酸室温下稳定放置48 h无分层破乳现象，120℃下可稳定2 h以上，120℃、170 s-1下剪切80 min后黏度大于40 mPa·s，酸岩反应动力学实验表明乳化胶凝酸酸岩反应速率小于乳化酸及胶凝酸。说明乳化胶凝酸体系具有良好的耐温性能、耐温耐剪切性能、双重缓速性能，具有良好的推广应用前景。      

新型砂岩酸化液体系

介绍了一种用于砂岩酸化的缓速低伤害酸液体系——以磷酸/氢氟酸为主体的酸液体系,即A-924酸液;文中对其作用机理进行了探讨。室内试验结果表明,与常规土酸相比,A-924酸液缓速性能好,对岩石骨架破坏小;用于硅质或灰质砂岩酸化时,残酸pH值均较低,能有效地防止AlF_3、Al(OH)_3、Si(OH)_4、Fe(OH)_3及CaF_2等沉淀的生成,减少地层伤害;此酸液与酸液添加剂有良好的配伍。A-924酸液原材料货源广,配制方便,施工简单,便于使用。     

聚异丙烯膦酸在长庆油田解堵过程中的技术研究

针对长庆油田低渗、矿物中绿泥石含量高、酸化效果差的特点,选用了缓速性能好的IPPA酸.在此基础上加入盐酸等添加剂,优选出了IPPA酸液体系,并对其性能进行了评价.实验结果表明,IPPA酸液体系具有溶蚀能力强、界面张力低、无二次沉淀、对施工管道腐蚀速率低等特点;用IPPA酸液处理后,岩心的渗透率提高率平均达98.12%,岩心渗透率恢复率平均达128.94%,适合于该油田地层的酸化解堵.现场实施缓速深部酸化8口井,成功率为90%,平均单井日增油量为2.53t.     

吸附型缓速酸体系的开发与应用

针对目前常规酸液体系反应速度快,有效作用距离短,刻蚀效果差等问题,研究了一种吸附型缓速酸体系。该体系通过缓速剂中阳离子疏水基团吸附在岩石表面,形成保护膜将酸液中H+隔离,延缓酸岩反应时间,提高酸蚀裂缝长度及非均匀刻蚀程度。进行了酸液、添加剂加量优化,得到缓速酸体系配方。性能评价结果表明,该体系缓速率为91.2%,缓蚀率为99.6%,缓速酸与岩石反应形成了较明显的沟槽且导流能力随闭合压力升高降幅较小,缓速效果明显。该体系在苏里格地区得以成功应用,单井产气量是相邻井产量的5倍左右,改造效果显著。      

Reduction of the Total Acid Number of Crude Oil with Basic Solution

Reduction of total acid number (TAN) of crude oil with sodium hydroxide and sodium carbonate solution was investigated. For emulsion emerging in an acid removal process by a sodium hydroxide solution, effects of the volume ratio of sodium hydroxide solution to crude oil and dosage of demulsifiers have been investigated. A model has been engaged to explain the interfacial behavior. When the volume ratio of sodium hydroxide solution (4 wt%) to crude oil exceeds 2, the formed emulsion is an unstable oil-in-water emulsion. When the volume ratio of 4 wt% sodium hydroxide to crude oil reaches 4:1, the total dosage of demulsifiers is 20 mg/l, the weight ratio of non-ion demulsifier LA42 to cationic demulsifier LGA is 1:1, the temperature reaches 40°C, most naphthenic acids were removed from crude oil and the emulsion separated quickly.     

Reduction of the Total Acid Number of Crude Oil with Basic Solution

Abstract

Reduction of total acid number (TAN) of crude oil with sodium hydroxide and sodium carbonate solution was investigated. For emulsion emerging in an acid removal process by a sodium hydroxide solution, effects of the volume ratio of sodium hydroxide solution to crude oil and dosage of demulsifiers have been investigated. A model has been engaged to explain the interfacial behavior. When the volume ratio of sodium hydroxide solution (4 wt%) to crude oil exceeds 2, the formed emulsion is an unstable oil-in-water emulsion. When the volume ratio of 4 wt% sodium hydroxide to crude oil reaches 4:1, the total dosage of demulsifiers is 20 mg/l, the weight ratio of non-ion demulsifier LA42 to cationic demulsifier LGA is 1:1, the temperature reaches 40°C, most naphthenic acids were removed from crude oil and the emulsion separated quickly.     

加氢脱酸催化剂的酸改性

以磷酸为酸性助剂,对通用型加氢处理催化剂进行了酸改性,采用X射线衍射仪、N2物理吸附仪、X射线电子能谱仪等对制备的系列加氢脱酸催化剂进行了表征,并在固定床加氢装置上对其性能进行了评价。结果表明:磷改性后,催化剂的强度、堆积密度、弱酸性均增加,比表面积和孔容均降低;当磷质量分数高于1.50%时,催化剂中会出现磷酸铝晶型;4种催化剂中,磷质量分数为0.75%时,制得的催化剂具有最优的脱酸、脱硫、脱氮性能,在反应压力为3 MPa,反应温度为280℃的条件下,其脱酸、硫、氮率依次为99.1%,44.72%,10.8%,油品酸值可降至0.028 mg/g。     

聚天冬氨酸和原油中含铁组分的螯合效果

分析了胜利油田孤六老化原油中铁的存在形态,实验考察了聚天冬氨酸(PASP)和老化原油中含铁组分的螯合效果。结果表明,胜利油田孤六老化原油中的铁主要以油溶性有机酸铁和络合铁的形式存在,其中有机酸铁50.01%、络合铁39.11%。水含率50%的老化原油乳状液在破乳温度60℃、破乳剂BSE-238质量浓度100 mg/L、PASP与乙酸1∶1复配且总质量浓度为200 mg/L、螯合剂作用时间20 min时,脱水和脱铁效果最佳;与不加螯合剂相比,脱水率从70.00%增加到8550%,脱铁率从2.84%增加到29.26%,降低了老化原油的破乳处理难度,减轻了炼油厂电脱盐的压力。     

苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯酸三元无皂乳液共聚

对苯乙烯-丙烯酸丁酯-丙烯酸三元无皂乳液聚合体系进行了研究,考察了聚合体系中丙烯酸用量、中和度和过硫酸钾引发剂用量等因素对乳液稳定性、单体转化率、乳胶粒径及其分布的影响,并对乳胶粒子的成核机理进行了探讨。实验结果表明,聚合体系中丙烯酸钠起反应型乳化剂的作用,在丙烯酸用量为单体总质量的10%、体系pH为5.6时,可制得稳定的乳液;在中和度一定的条件下,单体转化率随丙烯酸和过硫酸钾用量的增加而增大;体系以均相成核方式为主,乳胶粒子的分散系数小于1.03。     

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。      

界面性质表征二元驱驱油剂对采出液稳定性的影响

UOP Separex Flux+是现有的Separex膜系统中膜元件的替代。Separex Flux+可增加污染物的去除,如酸性气和水。与现有技术相比,其设计可增加天然气加工能力,可使生产者获取更高的效益和降低成本。除了增加系统被加工的气体量外,与现有的膜产品相比,该膜元件每单位膜面积可去除更多的二氧化碳。这有助于使下游处理单元脱瓶颈制约,对     

适合文昌油田中高含水筛管井的复合酸液体系

南海西部文昌油田群部分油井已进入中高含水期,储层具有胶结疏松、非均质性强等特点,多采用悬挂筛管完井,酸化时很难实现均匀布酸,往往出现增液不增油的现象。针对储层特点及完井方式,研发出了WZX-02自转向酸+WHS-05缓速酸的复合酸液体系,该体系能有效抑制酸液进入高渗层,避免酸化后含水大幅上升。该体系在文昌M油田D井进行了先导性试验,酸化前产液量为68 m3/d,产油量为32 m3/d,含水53%,酸化后产液量为207 m3/d,产油量为117 m3/d,含水43%,增产效果显著,可为类似中高含水筛管井酸化提供借鉴。      

环烷酸对高沥青质含量稠油乳状液稳定性的影响

以高沥青质塔河稠油为研究对象，从中分离出沥青质，配制成模型油乳状液；从辽河、苏丹原油中分离出天然羧酸，考察原油中天然羧酸对塔河沥青质模型油乳状液稳定性的影响。 结果表明，天然羧酸可以起到类似于胶质的作用，通过对沥青质的分散作用，降低沥青质模型油乳状液的稳定性。 有机羧酸和烷基芳磺酸可以起到与天然羧酸类似的作用，而且烷基芳磺酸降低模型油乳状液稳定性的能力更强。     

孤东油田非活性硝酸粉末液酸化技术的研究与应用

针对孤东油田部分油井由于先天低渗透性特征或后期开采过程中的油层污染等原因造成液量低或不供液现象，近年来引进应用了非活性硝酸粉末液酸化技术，该体系采用地面预激活技术，其具有岩芯溶蚀率高、岩芯渗透率提高倍数高、腐蚀速度低等特点，可达到深部酸化的目的。现场应用结果表明，采用新型非活性硝酸粉未液配方体系酸化后，油井增产效果显，适用于低渗-特低渗砂岩油藏的酸化解堵。