高压致密砂岩油藏螯合酸在线酸化增注技术

针对姬塬油田长X储层近年来注水井注水压力高、酸化效果差、多次措施无效的问题,研发了一种螯合酸酸液体系,形成了"不动管柱+在线注入"的主体酸化工艺技术,实现了"一步"代"多步"、高效、快速酸化作业。考察了螯合酸的缓速性能、螯合性能、沉淀抑制性和腐蚀性,并进行了岩心流动实验和现场应用。室内酸液性能评价结果表明,与常规土酸对比,螯合酸具有缓速性好、腐蚀慢、螯合能力强、抑制沉淀能力强等特点,可确保施工工艺,减少了起下管柱、残酸返排等步骤。室内岩心模拟实验结果表明,螯合酸可有效提高岩心渗透率和孔隙度,同时避免了常规土酸生成二次沉淀堵塞孔喉的缺点。矿场试验结果表明,该技术可有效提高单井日注水量,降低注水压力,缩短施工用时,38口欠注井平均施工用时10 h,平均单井注水压力下降1.7 MPa,平均单井日增注13 m3,累计增注311695 m~3。图3表4参10     

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.     

新型低伤害络合酸体系评价实验

华北油田砂岩油藏具有低孔低渗、敏感性矿物含量高、储层温度高的特征。为了解决常规酸液体系存在与储层反应速度快、有效穿透距离短、二次沉淀显著等问题,采用实验研究方法对新型络合酸体系的分子结构和性能进行分析评价。研究包括络合酸的核磁共振碳谱和核磁共振氢谱、缓速性能、对金属离子的螯合能力、缓蚀性能以及从岩心流动实验和润湿性测定两方面表征酸化效果。实验结果表明:新型络合酸体系的酸岩反应速度低于常规土酸体系酸岩反应速度的40%;对Ca2+、Fe3+、Mg2+金属离子的螯合值分别是272 mg/g、455 mg/g、167 mg/g;对钢片的腐蚀速率是2.873 g/（m2·h）,远远低于行业一级标准（10~20 g/（m2·h））;地层岩心酸液流动实验渗透率增加倍数大于2;酸化后岩心的润湿性均偏水湿。研究一种具有缓速、抑垢、深穿透的新型络合酸体系,对于华北油田砂岩油藏低渗透储层的酸化增产,提高油气采收率具有重要意义。     

延长油田低渗储层新型降压增注体系研制及应用

针对延长油田低渗区块注水井压力升高、注水量下降以及常规酸化施工效果较差等问题，研制出了一种新型阳离子双子表面活性剂缓速剂HS-Ⅱ，并以此为基础，选择合适的主体酸液和缓蚀剂，制定了适合延长油田低渗储层的新型缓速酸降压增注体系。新型缓速剂HS-Ⅱ不仅具有良好的界面活性和润湿性能，还能有效提高主体酸液体系的缓速性能，当其质量分数为0.8%时，缓速率可以达到95%以上；新型缓速酸降压增注体系各处理剂之间具有良好的配伍性，且体系的溶蚀性能较好，其缓速性能和沉淀抑制性能明显优于常规土酸、多氢酸和现场缓速酸；新型缓速酸体系残酸的黏度和表面张力均较低，有利于其返排；岩心流动实验结果表明，随着新型缓速酸降压增注体系注入孔隙体积倍数的增大，岩心渗透率提高倍数明显增大，酸化效果明显优于常规土酸。新型缓速酸降压增注体系投入现场应用，能够明显降低注水井的注入压力，提高单井的日注水量，并且具有较长的有效期，实现了注水井长期降压增注的目的。研究成果可为延长油田低渗区块注水井的降压增注提供一定的技术支持。     

新型缓速酸在新疆油田的应用

针对新疆油田低渗储层酸化措施效率低的现状,研发了以有机膦酸和氟盐为基础的新型HDF缓速酸体系,并进行了溶蚀能力、阻垢性能、岩心流动等室内评价实验。实验结果表明,HDF体系可将酸岩反应时间由常规土酸体系的1 h左右延长至6 h以上,在砂岩的溶蚀率与土酸相近的情况下,其粘土类矿物的缓速率可达80%,并减少90%的二次沉淀物。现场应用情况证实,HDF体系酸化相对于普通土酸能够显著提高酸化效果,特别是对于高温深层砂岩储层、粘土含量较高的储层,其优势更为明显。现场应用近30井次,有效率100%。     

一种弱溶蚀酸液在砂岩储层酸化中的应用研究

为避免触发酸化储层改造中使用强溶蚀酸液体系造成的二次伤害和储层出砂,通过酸-岩溶蚀能力、抑制二次沉淀、天然岩心酸化模拟和单轴抗压分析研究了一种弱溶蚀酸液体系.该酸液体系溶蚀能力只有常规土酸酸液溶蚀能力的30％ 左右,对各种二次沉淀物质抑制能力均强于标准土酸.弱溶蚀酸液处理后岩心抗压强度下降率为土酸处理后的35.4％,综...     

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.     

长岩心流动实验评价酸液酸化效果

通过长岩心流动实验,结合酸化前后岩石抗压强度分析,对比评价了常规土酸(12％HC1 3％HF)和新研制的有机缓速酸体系对大庆外围东部葡萄花油层高含长石储层岩心的酸化效果,表明有机缓速酸体系具有一定的缓速能力,能够处理地层深部伤害;将长岩心酸化流动模拟实验与岩石抗压强度实验相结合,可优选酸液类型、浓度和用量,有利于提高砂岩基质酸化的有效率。     

复杂砂岩高效酸化技术先导性试验

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,致使大量的天然气资源难以有效动用。分析了须家河组砂岩储层压裂、酸化改造过程存在的问题,结合砂岩酸化增产机理和地质特征,优选出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,并且缓速性好的新型高效酸液体系。室内实验及现场应用表明,优选出的酸液能够很好地解除钻完井污染,溶蚀和沟通储层孔喉和微裂缝。与常规酸液体系相比,新型酸体系具有明显的优势,对于类似砂岩储层酸化有很好的借鉴意义。     

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.     

迪那2气田井筒高温解堵液体系

迪那2高压气田部分井存在出砂严重、生产管柱堵塞等问题,严重影响了气井安全、稳定生产,针对这一问题研制了一种耐高温螯合型高效解堵剂。首先,根据迪那气田的岩性特征,通过络合滴定试验优选了对钙、铝、铁金属离子螯合能力强的有机磷酸螯合剂,然后将该螯合剂与氢氟酸及有机弱酸相互组合,形成了多种解堵液基础配方体系。通过岩粉溶蚀和腐蚀实验,评价了一系列体系的溶解率、耐温及缓蚀能力,并由此确定了2种性能较好的解堵液体系,同时使用现场井筒堵塞物样品对其进行了溶解验证实验。结果表明,该体系能够耐受160℃的高温,随着时间的延长,溶蚀率不断增加,最高可达到75%。与土酸相比,新型解堵剂水溶液不仅酸度较低,腐蚀作用较弱,具有良好的溶解能力,还能够有效防止二次沉淀。对现场堵塞物溶解前后的矿物成分和溶液进行测试表明,该解堵液能够快速地溶解大部分的堵塞物,缓慢地溶解石英、长石等矿物,钙、镁、铝和硅等金属离子均能被有效溶解到溶液中,是性能优越的高温解堵液体系。      

新型深部缓速酸的室内研究

采用潜在酸FA与H3P04、HCl复配，通过正交试验确定最佳复配方案。对缓速酸的评价结果表明，该方案酸化效果良好，岩心流动试验表明具有较好的缓速性能。缓冲酸中形成缓冲体系能使pH值在一定时间内保持较低水平（反应12h后残酸的pH仍小于2）；同时酸液中所含有机酸及所加的铁离子稳定剂对Ca^2＋、Mg^2＋、Fe^3＋等多价金属离子有较强络合能力，阻止了二次沉淀物的产生，减少了对地层的伤害；缓速酸腐蚀试验中缓速酸对N-80钢试片的腐蚀速率只有0．35g／（m^2·h），远远低于行业标准。     

酸敏研究进展

酸化也会产生某些不溶性物质堵孔喉,给储层带来新的损害,即产生所谓酸敏反应。综述了有关酸敏的研究进展。盐酸引起的酸敏及其防止对策为：石膏的二次沉淀,防止对策为在酸化液中加入CaCl2,但只要酸化液进入储层后不是优先与石膏接触,酸溶解碳酸盐矿物生成的钙离子就足以抑制石膏溶解,而无需外加钙离子;氢氧化钱沉淀,应用EDTA和NTA络合剂,并与乙酸复配,可有效抑制酸化液残液中析出氢氧化钱沉淀,由于亚铁离子生成氢氧化亚铁沉淀的pH值远大于残酸的pH值,所以应用抗坏血酸等还原剂将铁离子还原为亚铁离子也是抑制氢氧化铁沉淀的有效方法;水合二氧化硅,在储层中占优势的铝硅酸盐矿物的T50低于储层温度时,用醋酸代替盐酸可以防止生成水合二氧化硅。土酸引起的酸敏及其防止对策为：碱金属的氟硅酸盐沉淀,降低氢氟酸的浓度;铝垢,增大盐酸的浓度;氟化钙沉淀,用盐酸作前置液除去钙质。     

用返排液作基液的压裂液配方研究

为解决压裂返排处理水重复利用的问题,探讨了压裂返排处理水对胍胶压裂液的影响。针对胍胶压裂液在高矿化度水中溶胀和交联效果差的难题,通过优选耐盐胍胶PA-G、研制螯合调节剂PA-CR以及合成有机硼交联剂PA-CL,优化出一套适应于压裂返排处理水重复配制压裂液的配方。实验表明该配方可满足90 ℃耐温耐剪切要求,具有以下功能:①优选的耐盐胍胶PA-G溶胀速度快,黏度高,0.3%含量下5 min即可达到30 mPa·s;②研制的高效螯合调节剂,由有机碱、EDTA、有机膦酸盐和聚合物组成,可有效螯合钙、镁离子,可将含1500 mg/L钙镁离子高矿化度水的pH值调节至10以上时不发生沉淀;③研制的有机硼交联剂具有延迟交联功能。      

非酸解堵技术在渤海油田的应用

针对渤海油田疏松砂岩储层常规酸化易导致储层岩石骨架破坏,且受管柱结构和修井作业的限制残酸无法及时返排产生二次沉淀,同时高电导率的返排液无法直接进入处理流程,严重制约酸化工艺现场应用等问题,研究出一种兼顾油层解堵和油层保护,且具备较低残液电导率的非酸解堵体系。该体系主要含有20%复合多羧基螯合剂A及5%含氟络合物C,缓慢释放出H+、F-,体系pH值在6~7之间,具有高效缓速性,同时有效保护岩石骨架,通过螯合金属离子达到阻垢抑垢、减少二次沉淀的效果,且具有较低的腐蚀性,返排液具备较低的离子浓度及电导率,可实现返排残酸直接进入平台流程就地、高效地处理。该体系在渤海油田进行了现场试验,效果显著,具有良好的应用前景。      

螯合酸解堵在渤南低产低效井综合治理中的研究与应用

渤中34-2/4油田水驱开发生产后出现井筒结垢、储层污染、供液不足等问题造成产量大幅度下滑。普通酸化解堵对钡锶垢效果差,酸化后的残酸对海上平台油气水处理流程影响大,严重制约了常规酸化解堵技术的推广应用。对此研发了螯合酸解堵工艺技术,有效解除钙、镁、铁、钡、锶等多种无机垢的伤害,具有强烈抑制金属离子二次沉淀、反应时间长、处理半径大、不易造成二次污染等一系列优点。极大丰富了油井解堵的技术体系,形成了独具特色的第四代解堵技术,为“渤海油田3 000万再稳产十年”宏伟目标提供了强有力的技术保障,渤中34-2/4油田沙河街组不仅有效复产了躺井11口,油井利用率提高了61%,日增油690 m3,同时还创造了低产低效井治理措施有效率100%的佳绩。     

原地自生封堵转向酸的研究

利用酸化材料自身水解及水解产物与钙离子发生沉淀反应的原理,研制出了一种新型转向酸。对该转向酸进行了溶蚀实验、静态腐蚀速率、酸液驱替及渗透率以及残酸界面张力等测定,并采用SEM和XRD检测手段对酸液转向机理进行了分析。研究结果表明:该转向酸比盐酸具有更好的缓速性及低腐蚀性,在中低渗碳酸盐岩心中转向能力达到15%,为盐酸的5倍以上,且转向酸残酸的黏度接近清水、油水界面张力低于10 m N/m,能顺利返排。SEM和XRD检测手段结果表明,该转向酸可在岩石表面产生少量二水硫酸钙微溶物,延缓酸岩反应,从而促使酸液向低渗储层转向。该原地自生封堵转向酸可实现酸液就地转向,达到均匀布酸目的。     

一种吸附型酸化缓速剂的制备及性能研究

针对酸化作业中存在的酸岩反应速度快、残酸返排困难、二次伤害大等问题,以丙烯基聚氧乙烯醚（APEE）、酯类单体（EX）、丙烯酰胺（AM）为原料,通过乳液聚合成功制备出一种吸附型酸化缓速剂。通过单因素优化法,确定了最佳合成条件为:m(AM)∶m(APEE)∶m(EX)＝10.66∶1.05∶0.17,单体质量分数加量15%,引发剂质量分数加量0.25%,反应温度50 ℃ ,反应时间6.0 h采用红外光谱对缓速剂分子进行了结构表征,并研究了缓速剂加量、温度和钙盐含量对缓速剂延缓酸岩反应性能的影响。 结果表明,缓速剂质量分数加量为0.8%时,酸岩反应时间可延长至120 min;在70 ℃下,缓速剂依然具有良好的缓速性能;缓速剂配制而成的缓速酸具有优良的抗钙盐性能。 通过SEM成功观察到缓速剂吸附在岩石表面,有效延缓了氢离子与碳酸钙表面的接触,从而降低了酸岩反应速率。      

浓硝酸生产过程中的防腐蚀途径

介绍了浓硝酸生产中的主要腐蚀现象 ,指出采用先进的自动控制的硝酸镁法浓缩稀硝酸生产工艺 ,其重要设备重点部位分别选用 1Cr18Ni9Ti不锈钢、高硅铸铁、铝材和C4钢及非金属材料 ,可取得良好的防腐蚀效果     

低渗低压油藏多功能活性酸化工作液体系研究

针对低渗低压油藏增注过程采用的常规酸化技术中所存在的酸化工作液溶蚀率高、酸化半径小、工作液对有机垢不产生作用等问题,研制了一种适合低渗低压油藏的多功能活性酸工作液。通过对酸液体系处理剂优选、复配得到多功能活性酸体系配方(质量分数):20%SZJ+6.7%SFJ+10%盐酸+2.5%ZRJ+5.0%溶垢剂+水。该酸液在45℃下具有较好的缓速效果和溶蚀能力,对地层中的有机垢具有较好的增溶能力,同时还具有优良的缓蚀能力和防膨能力,其腐蚀速率小于2.5g/(m2·h),酸化前后工作液体系防膨率分别大于90%和85%。