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。     

泡沫酸配方体系研究及性能评价

泡沫酸与常规土酸相比具有反应速度慢、腐蚀率低、易返排、低伤害等特点,同时对于非均质性储层可较好地实现酸液的转向分流,对低压、低渗、非均质、高含水油气藏的增产改造是一种十分理想的酸液体系。采用搅拌法,以泡沫的半衰期及起泡体积作为主要评价指标,开展了泡沫酸添加剂的评价,并利用正交设计法筛选出高效的泡沫酸配方体系;针对优选的泡沫酸配方开展室内性能评价。结果表明:泡沫酸具有较好的缓速、缓蚀性能,且泡沫质量越高,其缓速、缓蚀性能越好。泡沫酸具有很好的分流效果,过酸之后,并联岩心渗透率均增加,且渗透率差异减小。     

高温高粘胶凝酸体系合成及性能评价

为了适应富台油田和渤深6井区深层、高温碳酸盐岩油藏酸化压裂改造的需要,通过反相乳液聚合反应合成了一种新型的YLG-1高分子共聚物,将该共聚物溶解到盐酸中,可以形成一种新型的耐高温胶凝酸体系。室内实验表明,该胶凝酸体系在质量分数为25%的盐酸中,当温度达到170℃时,其粘度值仍大于25mPa·s。利用YLG-1胶凝剂配制的胶凝酸体系,可以有效地提高酸液的粘度,降低胶凝酸岩与碳酸盐岩岩心的反应速度,提高酸刻蚀裂缝的穿透深度。在富台油田和渤深6井区碳酸盐岩油藏的酸化压裂中取得了较好的应用效果。     

阳离子VES转向酸体系的研制及性能评价

针对非均质储层均匀布酸难题,采用芥酸酰胺丙基二甲基叔胺和环氧氯丙烷合成一种依靠酸浓度变黏的黏弹性表面活性剂,并以其为转向剂构建了VES转向酸体系,研究了酸浓度、温度、剪切速率对其流变性能的影响。通过并联岩心驱替实验模拟了VES转向酸在地层中的转向性能。结果表明,在酸液质量分数为3%时,VES转向酸的表观黏度达到峰值,为217 mPa·s。VES残酸体系在120℃、170 s~(-1)下剪切30 min后,黏度仍可以保持100 mPa·s,具有良好的耐温耐剪切性能。与常规酸相比,VES转向酸能使低渗透岩心的渗透率提高2.35倍,具有良好的转向性能,可同时改造高渗透岩心和低渗透岩心。     

胶凝酸体系的性能研究及应用

通过对胶凝酸体系的添加剂浓度进行优化,优选出适合于大安寨大一亚段灰岩储层改造的高黏、缓速、防腐胶凝酸体系。考察了胶凝酸体系的耐温抗剪切性、缓蚀性、流变性及缓速性。结果表明,研制的胶凝酸体系具有良好的耐温抗剪切性能,70℃,170 s-1条件下剪切2 h,黏度大于20 mPa·s;具有良好的防腐性,70℃,8 MPa条件下,对BG80钢片的腐蚀速率仅为1.78g/(m2·h);具有明显的缓速效果,70℃下反应60 min,缓速率高达70.10%。在涪陵区块大安寨涪页HF-1井应用结果表明,该胶凝酸体系适用于此区块及类似储层的酸压改造。     

NWS-I型黏稳酸体系配方研制及性能评价

针对高泥质疏松砂岩油藏开发中后期,常规酸化易导致储层出砂加剧和近井地带堵塞等问题,开展了黏稳酸砾石充填防砂工艺技术研究,研发了具有解堵、携砂、稳砂等功能的NWS-I型黏稳酸体系:6%HCl+3%ZNW+0.1%非离子聚丙烯酰胺+0.05%柠檬酸铝YL-1+1%防膨剂+1%铁离子稳定剂+1%XP缓蚀剂+0.5%CF-5B助排剂。岩心经黏稳酸处理后,失重率由1.58%降至0.55%,出口处pH值≥4.7,有效作用距离在2.0 m以上。砾石在黏稳酸中完全沉降所用时间大于10min,混砂均匀,沉降速度均一,悬砂性能良好。黏稳酸在30、60、80℃下剪切120min后的黏度保留率分别可达83.3%、68.7%、59.7%,流变性较好。黏稳酸浓度从200增至1000mg/L时,岩心伤害率从0.6逐渐增至1.27。与土酸相比,该体系抑制二次沉淀的能力强。胜利油田现场5口试验井施工后,产能提高了1.54倍,施工成功率100%,有效期长。     

一种砂岩泡沫土酸体系性能评价

基质酸化是通过酸来溶解储层基质中的颗粒堵塞物,用以恢复或提高油气井近井地带渗透率,进而提高生产井产量或注水井注入量的一种有效措施.常规酸化存在布酸不均、残酸返排不彻底、酸岩反应速度太快等缺点.泡沫酸是一种气体分散到酸液中形成的气液分散体系.利用体系中添加起泡剂、稳泡剂等表面活性剂减缓泡沫排液的速度,从而降低了酸中氢离子传质.介绍了一种适用于砂岩基质酸化的泡沫土酸体系,通过对起泡剂和稳泡剂的筛选,确定了类型和加量;钢片腐蚀实验结果显示,泡沫质量越高,缓蚀效果越好;溶蚀和分流实验结果该泡沫土酸布酸均匀,酸化后岩芯渗透率恢复明显并有较大幅度地提升.     

NWS-Ⅰ型黏稳酸体系配方研制及性能评价

针对高泥质疏松砂岩油藏开发中后期,常规酸化易导致储层出砂加剧和近井地带堵塞等问题,开展了黏稳酸砾石充填防砂工艺技术研究,研发了具有解堵、携砂、稳砂等功能的NWS-I型黏稳酸体系:6％ HCl+3％ ZNW+0.1％非离子聚丙烯酰胺+0.05％柠檬酸铝YL-1+1％防膨剂+1％铁离子稳定剂+1％XP缓蚀剂+0.5％ CF-5B助排剂.岩心经黏稳酸处理后,失重率由1.58％降至0.55％,出口处pH值≥4.7,有效作用距离在2.0m以上.砾石在黏稳酸中完全沉降所用时间大于10 min,混砂均匀,沉降速度均一,悬砂性能良好.黏稳酸在30、60、80℃下剪切120min后的黏度保留率分别可达83.3％、68.7％、59.7％,流变性较好.黏稳酸浓度从200增至1000 mg/L时,岩心伤害率从0.6逐渐增至1.27.与土酸相比,该体系抑制二次沉淀的能力强.胜利油田现场5口试验井施工后,产能提高了1.54倍,施工成功率100％,有效期长.     

自生二氧化碳络合酸化体系的性能研究

针对河南油田老区块酸化增注效果逐渐变差的问题,以长链二元羧酸和碳酸盐为主剂开展了自生二氧化碳深部解堵技术研究。在评价回注污水、模拟油对多段岩心的水相渗透率影响的基础上,研究了自生CO2对无机物、有机物的解堵效果,以及CO2与酸液配合使用顺序对长岩心渗透率的影响。结果表明,污染物注入量越大,水相渗透率越低,注入10PV以后,渗透率降低30%～70%;注入自生CO2段塞可以有效清除有机物的堵塞,使水相渗透率提高3～4倍。CO2与酸液配合使用可大幅提高渗流能力和有效作用深度,对重复酸化的储层也具有较好的增注效果。还讨论了酸与CO2的注入顺序所适应的条件。     

胜利油田微生物吞吐体系的性能评价及应用

胜利油田罗9 试1 区块存在温度高、黏度高、含水高、水驱效率低等问题。为了进一步提升高含水油井的产 油量,研制了微生物多糖和微生物发酵液复合吞吐体系,对其耐温性、封堵性、乳化降黏作用及驱油性能进行了 研究,并在罗9 试1 区块进行了现场应用。结果表明,在55～95 ℃的条件下,新型微生物多糖的黏度始终保持在 120～125 mPa·s 之间,耐温性较强。将新型微生物多糖注入岩心后,压力升高,渗透率降低53.3%,可以有效封堵 岩心。微生物发酵液由主要成分为鼠李糖脂生物表面活性剂的发酵液Ⅰ和主要成分为糖-蛋白-脂生物乳化剂 的发酵液Ⅱ组成。当Ⅰ和Ⅱ的体积比为1∶2 时,发酵液的高温乳化能力最强,对原油的乳化降黏率达81.4%。 微生物多糖和微生物发酵液复合体系的驱油效果较好,可提高驱油效率13.9 百分点,优于单一体系的驱油效 果。现场单井吞吐应用中,4 口油井降水增油效果显著,累计增油达2730 t,有效改善了罗9 试1 区块油井的低 效生产状况。     

聚合物氯化钾水泥浆体系性能评价及应用研究

本文主要对聚合物氯化钾水泥浆体系性能及使用情况进行综合评价探究。     

中东碳酸盐岩储集层高效酸压用微乳酸性能评价

针对中东碳酸盐岩储集层特点,研发低黏度、具有适当缓速能力、可在线混配的微乳酸,利用旋转圆盘、多级交替注入酸压、岩心驱替同步CT扫描实验,开展与盐酸、胶凝酸、乳化酸、表面活性剂胶束酸4种常规酸液体系的对比实验,明确裂缝面的微观刻蚀特征与导流规律,定量评价残酸水侵及返排过程中饱和度场的变化规律与油相相对渗透率的恢复程度。研究表明：在微乳酸油核中添加带负电的极性剂后,可增强其在灰岩表面的吸附能力,显著降低H⁺传质速度,同时负电油核与Ca²⁺盐不混溶,微乳酸整体结构不会被反应过程中产生的Ca²⁺盐破坏,吸附性能可调且微乳结构稳定。微乳酸沿裂缝壁面垂向渗透能力强,可渗入裂缝壁面深部形成网状刻蚀,极大改善裂缝周围储集层的渗透能力,且在高闭合压力下可保持较高的导流能力。微乳酸残酸与原油混合后形成微乳液,微乳液、油、水三者之间处于近混溶状态,基本无水锁现象,返排阻力低,残酸返排率和油相相对渗透率恢复程度高。     

TCA温控变黏酸体系的研制与性能评价

采用水溶液均相聚合法,以AM、AMPS、DAC、NVP为单体合成了稠化剂PAMSDV。通过考察PAMSDV用量、交联剂用量对温控型变黏酸TCA黏度的影响,得到了TCA的最佳配方为：5% PAMSDV + 1.25% 交联剂(交联剂为甲醛、Al₂(SO₄)₃ 质量比1:1),由20%盐酸配制。该配方TCA体系的黏度能够随温度的变化而变化;在70℃时的黏度达到最高,为2400 mPa·s,虽然在90℃下的黏度有所降低,但黏度仍有1100 mPa?s,表现出较好的抗温性。此外,TCA与其他酸液添加剂配伍性优良且具有优良抗盐性和缓速性,破胶完全,破胶液的黏度为8 mPa?s。     

新型高效复合降粘体系XGD的性能评价

针对特超稠油油藏原油胶质、沥青质含量高,层状结构复杂的特点,研制了高效复合降粘体系XGD并对其性能进行了评价。结果表明,原油不含水时,复合降粘体系XGD降粘效果一般;但原油含水率为50%时,XGD加量1.0%,降粘率可高达99.95%。与目前油田常用降粘剂比较,XGD具有更好的降粘效果,并且XGD具有良好的抗盐性。     

自转向酸体系分流及性能实验研究

开发了BA1-27自转向酸，酸液中的粘弹性的表面活性荆与盐类化舍物接触时，能形成非常高的黏度，而与烃类物质接触时会降解黏度变低，易于反排，不仅具有自转向作用，又具有布酸控水的功能。     

温控交联酸体系研究及应用

针对常规酸液穿透距离有限,以及交联酸体系交联时间短、初始黏度高导致管柱摩阻高和地面施工压力高等问题,通过研制温控交联剂,优选耐酸稠化剂、缓蚀剂、铁离子稳定剂、助排剂,开发了一套耐温可达150℃的温控交联酸体系,并进行了流变性能、缓速性能、滤失性能和破胶性能的分析评价。结果表明:该体系交联时间可控,并具有良好的抗剪切能力,150℃、170 s-1下剪切3 h后黏度保持在70 mPa·s以上;14 h后溶蚀率达68.5%;滤失系数Cw=7.68×10~(-4)m/min~(1/2);胶囊和氧化破胶剂配合使用可实现2 h破胶,破胶液黏度小于5 mPa·s。此体系成功应用于塔河油田THX井6 704.00 m～7 077.00 m井段,同等排量下降阻效果明显优于滑溜水,完全能满足超深高温碳酸盐岩储层大规模酸压改造要求。     

一种新型水基高效液体润滑剂性能评价及应用

石油钻探过程中需大量使用钻井液润滑剂降低钻井摩阻,由于地质和钻井施工条件复杂,需要润滑剂具备强润滑性、低起泡率、强抗温性和抗钙污染能力等,现有润滑剂存在多种性能不能同时兼顾的缺点.通过基础油筛选、多功能添加剂优选复配以及与其他添加剂一起优选优配出新型水基高效液体润滑剂RIP-1.RIP-1常温下淡水基浆老化前后润滑系数降低率由86.3％下降到84.2％,起泡率由3.3％上升至13.3％,较其他润滑剂综合性能最优;盐水基浆老化前后润滑系数由71.1％上升至95.3％,起泡率由11.7％上升至12％,同时抑制盐水浆起泡;钙离子对RIP-1润滑效率未产生明显影响,RIP-1中多种表面活性剂复配协同效应使润滑系数变化率仅9.2％.RIP-1在川西和元坝气藏的X8-1H井和YB272H井中进行了现场应用,结果表明,RIP-1能有效降低钻柱扭矩,同时抗温性能强,钻井液密度应用范围宽,适用于陆相和海相气藏的勘探开发要求.     

SK-6型高效稠油降粘剂性能评价及现场应用

稠油、超稠油油藏进入多轮次吞吐后期普遍存在蒸汽驱替效率低、油汽比低、经济效益差的问题。部分区块由于注汽压力高而导致无法正常注汽。室内实验研究表明，伴蒸汽注入SK—6型高效稠油降粘剂可以明显地降低注汽压力，提高注汽周期的产量及油汽比，提高蒸汽的驱替效率。该项技术应用于单家寺油田取得了良好的经济效益，为提高该类油田的开发效果及经济效益提供了新的途径。     

有机解堵剂和非酸解堵体系性能评价与现场应用

稠油油藏黏度高,流动性差,开发过程中极易在近井地带形成有机垢沉淀和无机固相堵塞,降低近井地带渗透率,导致地层产量急剧下降。针对渤中油田明化镇组D11和D34-H油井特殊的油藏物性和堵塞类型,通过沥青溶蚀、溶蜡和降黏实验等筛选出TC-4有机解堵剂,通过溶蚀碳酸钙、溶蚀黏土和岩心流动实验等评价DH-1非酸解堵体系的性能,并将其用于矿场试验。结果表明,TC-4有机解堵剂对沥青和石蜡的溶蚀能力及降黏效果较好,对储层的伤害小,适于解除有机堵塞;DH-1非酸解堵体系具有良好的缓速、缓蚀和溶垢能力,对岩石骨架不会造成严重的破坏,与原油的配伍性好,在运移过程中能及时破乳,适于解除无机固相堵塞。在D11井使用TC-4有机解堵剂、在D34-H井用TC-4有机解堵剂进行有机清洗和DH-1非酸解堵体系相结合的方法进行解堵,两井的日产油量、日产液量和含水率基本恢复至解堵前水平。两种解堵体系均能较好地解除稠油油藏堵塞问题。图2表2参25     

新型高性能转向酸的制备及性能评价

碳酸盐岩储层微裂缝发育,酸化压裂改造过程中酸液单向突进,造成储层有效裂缝沟通困难,酸化压裂改造效率低。为了提高碳酸盐岩储层酸化压裂改造效率,制备了一种对CO₂敏感的新型高性能转向酸体系,该体系主要由盐酸、SDS、TMPDA及缓蚀剂组成,配方为3.96% SDS+1.09% TMPDA+24% HCl+0.5% MZ-1缓蚀剂。虽然该体系本身不具有黏弹性,但在CO₂存在的条件下,体系中的TMPDA作为联接基与普通的SDS生成黏弹性极好的类Gemini型表面活性剂,CO₂消除之后可恢复到初始状态。相关性能评价及研究表明,该体系抗温、抗剪切性好、转向性能优越,酸液驱替前后岩心渗透率明显增大,而且渗透率差异较大的2组岩心的渗透率极差基本消除,可以有效地提高碳酸盐岩储层酸压改造效率,而且有希望实现循环利用。