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。     

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/(cm²·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     

砂岩储层酸化自转向酸研究与应用

利用一种长链甜菜碱表面活性剂在酸液中的聚集形态变化,形成了以土酸为主体酸的自转向酸体系:15%HCl+3%HF+4%转向剂+1%缓蚀剂+0.5%铁离子稳定剂。该体系在酸化改造过程中不需要大量钙镁离子的"交联"作用,仅依靠自身聚集形态随酸浓度的变化即可增黏,胶束平均水合直径最大可达330.5 nm,酸液黏度最大可达180 m Pa·s,能有效实现砂泥岩储层暂堵转向酸化的目的。体系缓速性能出色,酸岩反应20 min后,含转向剂的土酸酸液溶蚀率仅为13%,并且具有良好的耐高温流变性,在90℃下剪切90 min后的黏度依然保持在60m Pa·s以上。自转向酸残酸凝胶与地层原油接触120 min后,酸液黏度降至10 m Pa·s左右,能加快残酸返排。现场试验表明,自转向土酸酸液体系在砂岩储层增产效果明显。     

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。     

高温碳酸盐岩酸化用胶凝酸体系研究

深井、超深井日益增多,常规的酸液体系缓速能力有限,不能形成较长且具有一定支撑能力的酸蚀裂缝,而伴随油田开发技术的深入,对酸液体系的性能也提出了更高的要求。通过自主合成具有增黏、耐温、抗盐等性能良好的胶凝酸分子,并合理筛选与其配伍的缓蚀剂、铁离子稳定剂、助排剂,研制出高温碳酸盐岩酸化用胶凝酸体系,体系配方为:20%HCl+0.6%胶凝剂+4%BZGCY-S-HS缓蚀剂+2%BZGCY-S-03助排剂+2%BZGCY-S-04铁离子稳定剂(配方中百分数为质量分数,下同)。该体系达到了高温碳酸盐岩储层的酸压施工要求。     

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。     

酸化返排液处理技术研究

油水井酸化是油田增油增注的主要措施之一,而酸化后返排的大量废液的处理一直是各油田面临的难题,一般采用罐车收集拉运集中存放。随着新两法的实施,国家对影响环境的相关问题越来越重视,由于酸液体系中含有盐酸、氢氟酸、有机酸等主体酸,还有稠化剂、胶凝剂、转向剂、缓蚀剂、黏土稳定剂、铁离子稳定剂等多种添加剂,因此酸化返排液pH值低,总铁含量高,化学需氧量高,悬浮物含量高,具有较强的腐蚀性,直接接触可能造成烧伤,排入地下会使土壤酸化,与硫化物积垢作用还可能产生有毒气体硫化氢。为实现绿色清洁作业,保护环境,将酸化返排液进行妥善处理,使其能够达标排放、回注或重复利用,具有重要的意义。本文提出一种新型有效的酸化返排液处理工艺,即纳米零价铁+中和+混凝沉淀的酸化返排液处理工艺,处理效果良好,能够达到排放标准。     

高温酸化杂化胶凝剂的研制与性能评价

酸化是油气增产作业中的重要措施,但在高温强酸环境中,常规酸化胶凝剂的功能基团作用有限,且加量大,残酸不易处理,抗高温能力不足。针对以上问题,以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、疏水单体和烯基聚倍半硅氧烷分子纳米粒子为原料,利用疏水缔合作用和纳米粒子强化作用,采用乳液聚合方法制备了胶凝酸用抗高温杂化胶凝剂。考察了疏水单体和纳米粒子加量对胶凝剂表观黏度的影响,采用傅里叶变换红外光谱仪和同步热分析仪对胶凝剂的结构进行了表征,并对其酸溶时间、抗高温性能、缓速性能和残酸黏度进行了综合评价。结果表明,最佳合成条件为：疏水单体的物质的量分数为0.75%,烯基聚倍半硅氧烷的质量分数为1.0%。该杂化胶凝剂加量低,易溶于酸液,具有较好的缓速性能,增黏效果突出。在170 s^-1的剪切速率下,将2.0%的胶凝剂溶于20%的盐酸中,常温下酸液的表观黏度可达到51 mPa·s,在180℃下胶凝酸液的表观黏度仍高于15 m Pa·s,具有良好的抗温性能。利用过氧化氢和过硫酸铵复合破胶后,胶凝酸液的残酸黏度仅为4.5mPa·s,便于返排。该胶凝剂可应用于抗高温的胶凝酸...     

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。     

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。     

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。     

不同极限黏度无磷聚合物在含余氯循环水中的应用

对极限黏度不同的无磷聚合物AA/AMPS/HPA在含余氯配水中稳定Zn2+和PO43-的性能和缓蚀性能进行了研究,同时对聚合物极限黏度与其阻垢缓蚀性能的关系进行了研究。研究发现:余氯对AA/AMPS/HPA性能影响不大;在Ca2+质量浓度1 000 mg/L、余氯2 mg/L、Zn2+和PO43-均为6 mg/L的配水中,当碱度低于280 mg/L时AA/AMPS/HPA对Zn2+和PO43-的稳定效果较好,实验进行46 d后水中Zn2+和PO43-质量浓度约为5mg/L;当碱度增加为900 mg/L后AA/AMPS/HPA对Zn2+和PO43-的稳定效果较差,实验结束时水中Zn2+和PO43-质量浓度仅为3 mg/L左右;AA/AMPS/HPA对碳钢有一定的缓蚀作用,极限黏度低于0.12 dL/g的AA/AMPS/HPA对碳钢的缓蚀效果较好,腐蚀速率约为0.035 mm/a。不同极限黏度的AA/AMPS/HPA性能差别不大,总体上极限黏度低于0.12 dL/g时,AA/AMPS/HPA的阻垢性能和缓蚀性能稍好。     

多级电离缓速酸体系在水平井酸化中的应用

针对变质岩储层水平井酸化的特点,研制了2种具有多级电离特性的缓速酸体系。多元酸体系组成:8%多元酸DA+6%盐酸+1%缓蚀剂CT 1-2+2%铁稳剂PG-1+2%黏土稳定剂YBNW-3+0.2%破乳助排剂CF-5A;多氢酸体系组成:3%多氢酸MA+3%盐酸+3%助剂+1%缓蚀剂YBH-1+2%铁稳剂PG-1+2%黏土稳定剂YBNW-3+0.2%破乳助排剂CF-5A。研究结果表明,2种缓速酸体系具有良好的缓速及缓蚀性能,能达到深部酸化的效果,多元酸体系在大民屯凹陷静安堡油田安1-H 5井取得了良好的现场应用效果。     

缓速酸酸化实验研究

根据砂岩岩心的性质,配制了4种缓速酸并研究其酸化性能,得出盐酸和NH<,4>HF<,2>对酸液的溶蚀和缓速效果随着量的增加而提高.筛选出效果较好的两种酸液10%CL+5%HCl+6%NH<,4>HF<,2>和5%CL+10%HC1+6%NH<,4>HF<,2>.前者对龙14#2岩心的溶蚀和缓速效果较好,后者对白马8#、...     

一种新型温控变黏酸体系的研究

根据地层温度随深度升高而升高的特点,以聚合物与表面活性剂Biggs三阶段模型为理论基础,由BCG-5稠化剂、HB-2缓蚀剂、NC-1活性剂构成了一种变黏酸体系,该体系低温低黏度,随温度升高表观黏度增大。对比了不同稠化剂浓度的增黏能力,测试了活性剂含量对体系温控变黏性能的影响,优选了缓蚀剂的型号与含量。结果表明,室温下该体系的表观黏度为29 mPa×s,在90℃下加热20 min后表观黏度逐步上升到250 mPa×s,100℃下仍具有变黏能力,缓蚀率可达到90.1%,与岩屑反应后表观黏度下降至5 mPa×s,表面张力为20 mN/m,有利于提高施工的供液能力、降低摩阻、深部酸化及酸压。      

乳化稠油堵水技术在高温高盐油藏中的应用

以塔河油田为例,对乳化稠油堵水技术在高温高盐油藏中的应用进行了研究。使用非离子与阴离子乳化剂复配体系,且添加固体粉末提高乳状液黏度和稳定性,筛选出最佳乳化体系:3%CI-18+1%C22SC+4%沥青粉。结果表明,该乳化体系配制的W/O乳状液具有黏度高、耐温抗盐能力强且热稳定性高。物理模拟实验表明,该乳化稠油堵剂具有较好的堵水性能和耐冲刷性能。     

喹啉缓蚀剂对N80石油管道钢小孔腐蚀的影响

模拟石油开采环境中石油管道的小孔腐蚀,通过对闭塞区内、外溶液进行腐蚀介质浓度分析、电化学分析以及对闭塞区内金属表面腐蚀形貌进行观察,研究了喹啉缓蚀剂（QA）对N80石油管道钢在0．5％CH,COOH＋5％NaCl的饱和H2S溶液体系中小孔腐蚀的缓蚀性。结果表明：55℃时随着本体溶液中QA缓蚀剂浓度的增加,闭塞区Cl^-和S^2-浓度逐渐降低,抑制闭塞区溶液的pH值下降,对闭塞区的缓蚀效率逐渐增加、,在本体溶液中添加0．6％～0．8％的QA缓蚀剂时．对小孔内材料的缓蚀率可达96．58％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。     

影响曼尼希碱型酸化缓蚀剂性能的因素

采用静态失重法研究了曼尼希碱型酸化缓蚀剂缓蚀性能的影响因素,采用扫描电子显微镜研究和分析了N 80钢片表面的腐蚀情况,还采用能谱法研究了N 80钢片腐蚀后组成的变化情况。结果表明,氯化钠、Fe3+质量浓度增大时腐蚀速率增大,缓蚀剂用量增大时腐蚀速率减小,盐酸含量增加时腐蚀速率增大,接触时间延长时腐蚀速率增大,温度降低时腐蚀速率减小;当缓蚀介质用量为500 mL,盐酸、缓蚀剂质量分数分别为15%,1.0%,90℃下处理4 h,N 80钢片的腐蚀速率为3.9887 g/(m2·h),可满足SY/T 5405—1996对酸化缓蚀剂一级品的质量要求。