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。     

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。      

新型砂岩缓速酸的研制

针对南阳油田地层中Ｆｅ＾３＋含量和泥质含量高的特点，研制了以有机酸和含氟盐为主要成分的ＲＡ－３７酸液，并对作用机理进行了探讨。室内试验结果表明，ＲＡ－３７酸液的缓速性能好，其残酸不会造成二次沉淀物，具有较强的Ｆｅ＾３＋稳定能力；该酸液对油管的腐蚀性小，适合于中高温地层的酸化作业。ＲＡ－３７酸液的长岩心流动试验表明，该酸液对长岩心有很好的酸化效果，有效作用时间长（可达１２ｈ）。     

泡沫酸在砂岩地层中作用的室内研究

常规酸化技术对于非均质性强的油层无法实施均匀改造,而且酸液与储层及污染物反应速度过快及残酸返排效果不理想导致产生二次沉淀堵塞油层。因此,开展泡沫酸缓速深部酸化技术研究显得十分必要。通过室内实验研究评价了所用泡沫酸的缓速性能和返排性能,实验结果表明泡沫酸在降低酸液用量,提高波及效率的情况下,酸化效果优于常规酸。     

新型高温砂岩酸化体系缓速特性研究

研制了一种适用于高温砂岩储层酸化的缓速液,由有机膦酸HA、HCl及HF的混合物组成.通过室内实验和理论分析,研究了HA缓速酸体系的缓速特性,结果显示:HA为多元弱酸,能逐步电离出H+,可有效地实现深部、缓速酸化效果;在酸化过程中该酸与黏土矿物和管道壁面的金属离子生成一层薄膜,该薄膜也具有缓速的作用,并能起到降低腐蚀的作用;微观分析结果表明,HA还具有良好的防止二次沉淀生成和稳定黏土的作用;岩心流动实验结果表明,该体系适用于高温砂岩储层,能有效地增加岩心的渗透率,降低流体的注入速率从而增加HA酸液与岩心的接触时间,岩心的渗透率值将稳步增加.HA缓速酸体系具有推广应用价值.     

潜山油藏智能转向酸化技术研究与应用

胜利油田潜山油藏储层埋藏深、温度高、跨度大、缝洞系统较为发育,针对酸化过程中酸液易漏失、低渗储层区域酸化程度低、施工后层间渗透率差距大的问题,通过引入羟烷基磺酸提高长链脂肪酸酰胺甜菜碱溶解性和耐温性,制得一种速溶耐温的转向剂,将该转向剂和HCl复配得到转向酸。对酸液体系配方进行了优选,研究了转向酸的各项性能。研究发现,该速溶耐温转向酸体系起黏速率快,具有良好的耐温耐剪切性能,适用于160℃的储层。转向酸体系在pH值3～7范围内黏度保持较好,具有良好的转向性能。双岩心酸液流动驱替实验表明,对于渗透率级差在10以下的并联岩心,酸液转向体系具有较好的均匀酸化效果。在胜利油田潜山油藏成功施工37井次,平均单井日增油量为7.3 t/d,日增液量为11.5 m³/d,控水增油效果显著。     

一种双子表面活性剂自转向酸的酸岩反应特性

粘弹性表面活性剂自转向酸在注入地层后酸岩反应酸增粘形成暂堵屏障使后续酸分流转向,能够较好地解决油田开发过程中地层CaCO3垢堵塞的问题,同时可有效改造低渗透油层段.室内确定了一种适合于长庆油田三叠系中低温、高矿化度油藏的季铵盐双子表面活性剂自转向酸体系.酸岩反应特征是酸化酸压体系研究的重要内容,也是施工设计的重要依据.从溶蚀率和静态酸岩反应动力学考察了该自转向酸的酸岩反应特性.     

砂岩酸──一种新型砂岩地层增产措施用酸

介绍了一种新型砂岩地层酸化措施用酸─砂岩酸。与目前常用的土酸、各种缓速酸相比，砂岩酸具有许多优点：与粘土的反应速度较慢且溶解性较差，与石英的反应速度较快且溶解性较好；能最大限度地减轻二次沉积问题；腐蚀轻，可大液量或高浓度使用，且是安全的；效果好．文中论述了砂岩酸的化学性质、增产原理以及室内外试验效果，并且用实例作了说明。     

陈堡油田油井自转向酸化解堵试验研究

针对陈堡油田供液变差井酸化改善效果有限的问题,采用自转向酸酸化技术以实现酸化过程中酸液自动转向和深部穿透的目的,且酸化后遇烃自动破胶,返排彻底,无二次伤害,可以高效、均匀地酸化储层。通过缩合反应和季铵化反应合成出了一种具有自转向性能的粘弹性表面活性剂,并通过实验评价了浓度、p H值、温度等因素对该自转向剂粘度的影响。优选陈堡油田主力单元水平井进行自转向酸化解堵试验,取得很好的增油效果。     

自转向酸用缓蚀剂的研究与应用

目前在筛管完井方式的水平井中,酸化中采用转向酸酸液体系是实现均匀布酸最便捷、有效的方法,缓蚀剂是转向酸酸化安全实施的重要保障,但是目前已有的缓蚀剂大多与自转向酸体系不配伍,影响转向效果,且缓蚀效果大大下降。针对此问题,研制出一种自转向酸用缓蚀剂ZXHS,并对其进行了基本性能评价。由评价结果可知,加有ZXHS的自转向酸在90℃下的静态腐蚀速率可控制在5 g/（m2wh）以内,在120℃下动态腐蚀速率可控制在20 g/（m2wh）以内,均可达到行业一级品要求。加入ZXHS后自转向酸转向黏度仍可保持在160 mPa·s以上,因此ZXHS的缓蚀效果良好并且不影响自转向酸的转向性能。ZXHS在大港油田和伊拉克艾哈代布油田进行了现场应用,施工效果良好。      

砂岩储层增产新技术--酸压

酸压增产措施一般用在碳酸盐岩储层,砂岩储层几乎不进行酸压,但近年来一些油田在砂岩储层进行酸压尝试获得成功。分析了砂岩储层一般情况下不能进行酸压的原因,提出了砂岩储层要获得成功酸压需具备的条件,并在室内对油田岩样进行了酸蚀裂缝导流能力试验。结果表明,酸蚀后岩样不但结构完整,而且还获得了良好的导流能力,从而说明砂岩储层可以进行酸压尝试。结合现场成功酸压实例井,综合分析了获得有效酸蚀裂缝导流能力的途径,初步得出了砂岩储层酸压需具备的一些基本要素,为砂岩储层增产提供了新途径。     

表面活性剂缓速酸酸压实践

塔河油田奥陶系碳酸盐岩油藏油气渗流通道主要为裂缝，油井完井后大多无产能，需要通过酸压增产改造措施，才能保证油井正常生产。在对油藏地质认识的基础上，优选酸液体系，对压裂工艺参数进行优化设计，确保在地层中形成一定长度、高导流能力的酸蚀裂缝并有效沟通储集层。表面活性剂缓速酸酸压在TK466井的成功实践，将为今后油田高效开发提供强有力的技术支持。     

复杂岩性油藏酸压技术在青海油田的试验应用

青海油田众多勘探开发区域的储层均属于复杂岩性油藏,采用单纯的砂岩酸化或碳酸盐岩储层酸压技术均有很多缺陷。为此,使用针对复杂岩性油藏开发的"稠化酸深度酸压+多组分酸闭合裂缝酸化"组合技术,在狮24斜井、跃灰4井等进行了先导性试验,取得了显著的改造效果。     

苏丹Moleeta油田某井酸化增产工艺探讨

Moleeta油田由12个小油田构成,断裂发育。施工井是苏丹Melut盆地7E区块Moleeta油田的一口常关井,该井采用多氢酸酸液体系和水力射流泵返排一体化工艺进行酸处理作业,措施后增液效果显著。     

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。      

一种新型砂岩酸化液体系

氟硼酸铵是一种含氟铵盐,在水溶液中显弱酸性,可以发生缓慢水解,最终产生氢氟酸,因此有了对砂岩储层进行基质酸化的可能.研究了以氟硼酸铵为主体配方的酸液体系的性能,确定了各组分的最佳浓度,并对添加剂进行了优选,确定出了一套合理的添加剂配方.实验结果表明,该体系具有缓速、缓蚀等特点,为该体系的现场应用提供了室内实验依据.     

塔河油田超大规模复合酸压技术

塔河油田碳酸盐岩储层孔喉配合度低、连通性差、非均质性强,造成常规酸压滤失量大、酸蚀裂缝穿透距离有限、不能沟通井筒远处的有利储集体或定容体。根据不同区块储层的地质、物性特征,曾经先后试验应用了复合酸压和大前置液水力扩容技术。复合酸压技术在一定程度上提高了有效裂缝的长度,但对于距离井筒较远储集体的沟通具有一定的局限;水力扩容技术加大前置液泵入量,进一步增加了水力裂缝的长度,但压裂施工结束后,裂缝迅速闭合,没有形成有效的沟通裂缝。结合以往压裂施工的经验,塔河油田试验应用了“大前置液+变黏酸体系+胶凝酸+支撑剂单级或多级泵注体系”超大规模复合酸压技术,以有效提高酸蚀裂缝穿透距离和有效裂缝缝长,确保有效沟通井筒周围的有利储集体和压后裂缝的导流能力。塔河油田已在31口井应用了超大规模复合酸压技术,其中11口井在酸压后初期平均产油量98.1 t/d,增产效果较好。      

闭合酸化工艺在高钙储层中的应用

大庆长垣西部齐家南探区高台子油层由于含钙、含泥量高导致储层孔渗条件变差，常规的压裂和酸化改造工艺易引起地层中粘土矿物的膨胀和颗粒运移，使流动孔隙减小，形成桥堵，造成储层伤害。在对储层物性、酸压工艺、酸液、压裂液等进行实验分析基础上，针对西部高泥高钙储层，开发了相应的酸液、压裂液体系和配套添加剂，提出了适合该区措施改造的新工艺。通过3口井11层的现场试验结果表明，闭合酸化后增液显著，储层物性明显改善。试井解释结果表明，储层综合有效渗透率提高3．30～4．84倍，与常规压裂相比，表皮系数由-1．65下降到-3．99。通过现场试验证明闭合酸化工艺作为大庆油田长垣西部高含泥高含钙储层主要改造工艺是可行的。