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%。     

化学缓速酸的缓速机理概述

本文简要分析了常规酸化不理想的原因,探讨了国内外各油田现场应用的化学缓速酸的机理,并就酸化工作液的发展提出了一些建议。     

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。     

缓速酸种类及乳化酸应用研究进展

简要介绍了缓速酸种类及作用机理,缓速酸包括自生酸、稠化酸、泡沫酸、活性酸及乳化酸。重点介绍了乳化酸作用机理、改造地层特点及应用研究进展,即利用乳化酸的缓速性及其黏度,降低酸岩反应速率和酸液滤失速率,使酸液进入地层深部,增加酸液穿透距离,改善油层渗透率,达到提高油井产量的目的。用缓速酸对油田酸化施工,结果表明,乳化酸的缓速率是空白酸的4—6倍,施工成功率达100％,有效率达80％以上,油气增产效果显著。     

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。      

胶凝酸与交联酸一体化耐高温缓速酸研究

胶凝酸和交联酸是高温碳酸盐岩酸压常用的缓速酸体系,该体系存在耐温能力不足、配伍差等问题,同时现场交联酸和胶凝酸为不同酸液体系,存在配制使用流程繁琐的问题。为解决上述问题,优化形成了一体化酸液体系,交联酸基液可作为胶凝酸使用,加入交联剂作为交联酸使用。交联酸配方为:20%盐酸+1%稠化剂SRAP-2+2.5%高温缓蚀剂主剂SRAI-1+0.5%增效剂+1%酸压用铁离子稳定剂SRAF-1+1%酸压用破乳剂SRAD-1+1%交联剂SRAC-2A和延迟交联剂SRAC-2B（2:12）。胶凝酸在160℃、170 s-1下,恒温剪切120 min后黏度为20 mPa·s。交联酸体系交联时间为93 s,具有良好的延迟交联特性;在160℃、170 s-1下恒温剪切90 min后黏度为55 mPa·s,一体化酸液体系室温可放置10 d以上,在140℃动态腐蚀速率为46.1021 g/（m2·h）。研究结果表明,该体系可满足高温储层对缓速酸的要求,实现酸液体系一体化,方便现场施工,具有较好的发展前景。      

强渗透缓速酸液体系研究与评价

在碳酸盐岩储层的酸化压裂改造过程中,酸液质量的优劣直接影响着最终的改造效果。目前,常用的酸液体系存在渗透性差、腐蚀高、缓速效果不佳等问题。通过室内实验,研选出了适宜的复合有机缓速酸主体酸液以及酸用降阻剂、缓蚀剂和铁离子稳定剂等助剂,开发出了一套适合碳酸盐岩储层的新型强渗透缓速酸液体系。实验室综合评价结果表明,该强渗透缓速酸液体系具有良好的缓速性能、较低的腐蚀速率以及更优的渗透性能。此项研究对碳酸盐岩油藏储量的充分动用及高效开发具有重要的理论指导意义和实际应用价值。      

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）。     

有机酸-土酸缓速酸体系在塔里木砂岩储层酸化中的应用

分析了东河油田注水井及牙哈油田勘探目的层的特征,研制出有机酸-土酸缓速酸体系,并应用于这两个油田的砂岩储层酸化中,岩心酸化流动实验和酸化前后岩心结构及孔喉的变化表明。有机酸-土酸缓速酸体系能够有效地提高岩心的渗透率和解除泥浆对岩心的损害,其有效改造距离长达20cm。现场4口井的施工结果证明该酸液体系是有效的。     

高温碳酸盐岩储层双重缓速酸的制备与性能评价

针对高温碳酸盐岩储层酸化中缓速酸缓速效果不佳、注入困难等问题,以二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰 胺、K₂S₂O₁和NaHSO₃为原料制备了缓速稠化剂（CPAM）。将CPAM、缓速剂（十二烷基三丁基溴化膦）、缓速分散 剂（尿素）复配制得双重缓速酸体系。研究了双重缓速酸在高温下的缓速效果和酸蚀裂缝导流能力,通过扫描电 镜和接触角的测定分析了缓速机理。结果表明,双重缓速酸主要依靠CPAM和尿素提高缓速剂在岩石表面的附 膜效果来实现缓速。优选的双重缓速酸体系为1%～2%缓速剂+0.1%～0.3% CPAM+1.5%尿素。在90 ℃、170 s^-1的条件下,该双重缓速酸对应的鲜酸和残酸剪切后的黏度均小于10 mPa·s。在90 ℃下,双重缓速酸的缓速效 率高达97%,缓速效率明显优于稠化酸;在180 ℃高温环境下,其导流能力保持率高,抗压能力强。该双重缓速 酸具有易注入、抗高温、缓速效果好的优点,适用于180 ℃以上深层超深层碳酸盐岩储层的酸化改造。     

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。     

南阳油田缓速酸酸化技术研究及应用

针对南阳油田储层特征,研究了以有机酸和含氟盐为主要成份的缓速酸ＲＡ;其中主体酸为多元酸的混合物,在地层条件下可进行一级、二级电离（ｐｋａ＜６）。室内试验表明：ＲＡ缓速酸体系具有较强的溶蚀能力和缓速性能,其腐蚀性低;现场实施效果表明：ＲＡ缓速酸体系能够较好解除南阳油田注水井堵塞,有效提高注水能力,达到了深部酸化的目的,对重复酸化井也有很好的效果,使酸化井长期处于正常增注阶段。     

花土沟油田缓速酸酸化技术

针对花土沟油田的储层特征,筛选出适用于不同地层(泥灰岩和灰岩)的4种缓速酸体系及其添加剂。采用岩芯动态流动试验,评价了各种缓速酸的酸化效果。短岩芯动态流动试验表明,缓速酸可使岩芯渗透率提高2.8～5.0倍。长岩芯动态流动实验表明,对3段岩芯来说,采用缓速酸时,第1段岩心渗透率提高3.2倍,第3段岩心渗透率基本不变;采用土酸时,第1段岩芯渗透率提高7.4倍,而第2、3段岩芯渗透率下降。表明缓速酸对地层深部酸化效果较好。52口井的现场实验表明,酸化成功率为89％,日增油在2 t以上的油井占21％。     

砂砾岩厚油层缓速酸酸化技术研究与应用

针对河南油田砂砾岩厚油层特高含水期开发特点及常规酸化处理半径小、重复酸化效果较差的情况,研制出了以有机酸和含氟盐为主要成分的 ＨＳ— １２缓速酸酸液体系,并配套了机械细分酸化工艺及暂堵酸化工艺。室内试验结果表明,该酸液体系对河南油田油层岩屑溶蚀率高,缓速性能好,有效作用时间长,可进行地层深部酸化,残酸不会造成二次沉淀伤害,岩心渗透率可提高２倍以上。近三来在河南油田现场应用 ３４口井,有效成功率达 ９０％以上。增注效果明显。     

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.     

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。     

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。