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。      

新型粘弹性表面活性自转向酸的研制及性能评价

在酸化或酸压施工中，由于酸液的滤失和酸岩反应速度过快，导致活性酸液的穿透距离有限或酸液因不能分流转向而进入高渗透带，从而降低酸化或酸压施工的效果，为了解决上述问题而研制了交联酸、温控交粘酸等多种高分子类型酸液体系，但却容易对油藏造成二次伤害。为此，在室内合成了一种粘弹性表面活性剂SL，利用该表面活性剂配制了新型的粘弹性表面活性自转向酸VDA-SL，并对其性能进行了评价。室内实验结果表明，当酸液质量分数为25％左右时，VDA-SL粘弹性表面活性自转向酸的粘度为20mPa·s左右，当酸液质量分数从21％降低到10％时，粘度出现变化。其变粘特性及机理与文献报导的高分子类变粘酸明显不同，随酸液的消耗，其粘度约在酸液剩余质量分数为20％处开始增大，当酸液质量分数降低到15％左右时粘度出现最大值，可以达到650mPa·s。     

粘弹性表面活性剂自转向酸液体系研究进展

粘弹性表面活性剂自转向酸液体系是最近发展起来的一种非均质地层酸化处理新技术.相比于目前常用的转向酸液体系,该体系具有配制简单、破胶容易、对地层伤害少及缓速、降滤失的优点.在合适的外界条件下,该酸液体系依靠粘弹性表面活性剂排列结构的变化实现酸液的转向、破胶.为了更好地研究粘弹性表面活性剂自转向酸液体系,调研了中外关于粘弹性表面活性剂自转向酸液体系的研究现状及最新进展,并系统地总结了粘弹性表面活性剂自转向酸液体系的转向及破胶机理、自转向酸主剂的选择原则、酸液体系的流变性分析.同时,对粘弹性表面活性剂自转向酸液体系的转向性能及反应动力学方面的研究也进行了详细说明.最后,提出了粘弹性表面活性剂自转向酸液体系下一步的工作重点和研究方向.     

无聚合物自转向酸在科威特油井酸化作业中的应用

一种新型的无聚合物黏弹性转向酸(VDA)在科威特石油公司 (KOC)所辖的油井中进行了 18井次的现场试验 ,使科威特北部油田中完井于Mauddud储层的老井恢复了生产 ,新投产井提高了可采储量。在科威特境内碳酸盐储层酸化处理面临技术难题的前提下 ,重点论述了VDA这种新型酸液体系的独特性能和现场应用效果。     

酸液对酸蚀裂缝导流能力影响的研究

采用塔里木盆地奥陶系碳酸盐岩岩心,在不考虑酸液滤失的情况下,用Nierode-Kruk方法,通过室内实验评价了酸液用量、温度、酸液体积分数、组合酸等因素对长效酸（高温胶凝酸、变黏酸和自转向酸）酸蚀导流能力的影响规律,分析了闭合压力对导流能力的影响程度。研究表明：酸蚀导流能力和刻蚀强度由强至弱依次为高温胶凝酸、自转向酸、变黏酸,且随酸液体积分数和用量的增加,酸蚀导流能力逐渐增加,但裂缝导流能力保持率的变化趋势有所不同;高温胶凝酸在高温状态的酸蚀导流能力较高;高温胶凝酸和自转向酸的组合产生的裂缝导流能力最大。现场应用长效酸进行酸化压裂施工取得了良好的效果,该研究成果在优化酸化压裂施工设计和提高现场施工效果方面具有一定的参考价值。     

芥酸酰胺丙基甜菜碱型自转向酸流变特性研究

研究了以芥酸酰胺丙基甜菜碱黏弹性表面活性剂为主剂的自转向酸体系的流变特性。通过稳态剪切流动实验,得到鲜酸和残酸体系的本构方程分别为σ=0.0893γ^0.803（R²=0.967）、σ=6.30γ^0.383（R²=0.983）,均符合幂律型非牛顿流体;两种酸液体系黏度随着剪切速率的增加而快速降低,鲜酸在100 s^-1时的黏度平台值约为40mPa·s,残酸在400 s^-1时的黏度平台值约为150 mPa·s。触变性实验表明,低剪切速率下鲜酸体系黏度下行线大于上行线,表现为复合触变性;残酸体系触变环面积小,剪切后结构易恢复。小幅振荡实验表明,鲜酸体系储能模量（G′）总是大于损耗模量（G″）,且G′—G″曲线基本呈直线。残酸体系G″总是大于G′,在低频率下G′—G″符合Maxwell模型Cole-Cole图,表现出单一松弛时间的线性黏弹性;而在高频率下,G′—G″曲线又呈现直线趋势,显示出复杂的黏弹性。     

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。     

束鹿凹陷致密油复合体积压裂技术

针对制约束鹿凹陷致密油储层改造瓶颈问题,以储层改造为核心,逆向设计,利用物模与数模方法论证体积压裂可行性,优选针对性压裂液体系,形成了提高砾岩-泥灰岩裂缝复杂化程度的清洁酸压与加砂压裂结合的特色体积改造压裂技术:1开展储层脆性、裂缝弱面、两向应力差等体积改造地质条件分析,结合数模结果得出体积压裂的可行性;2开展3种完井方式与5种改造工具的配套优选,形成利于提高排量促进复杂缝网形成的"筛套结合"完井方式;3针对储层超低渗易伤害的特点,进行低伤害酸液和新型液体评价实验,形成与储层配伍和低伤害特点的清洁酸与新型压裂液体系;4针对砾岩、泥灰岩不同岩性,开展清洁转向酸裂缝刻蚀实验,利用岩板进行酸与支撑剂的裂缝导流能力优化,提出砾岩、泥灰岩酸压与加砂压裂相结合的复合改造新工艺;5形成束鹿凹陷致密油改造现场高效施工及压后分层求产的配套技术。通过该种技术在束探1H等3口井15段改造中的综合应用,稳定日产油量由以往的1.2 t/d提高到11.3 t/d。     

黏弹性表面活性剂自转向酸增黏转向的判别标准

黏弹性表面活性剂自转向酸酸液体系是油田酸化领域的研究热点,但在如何评价其是否达到转向效果及转向效果判别标准方面鲜有报道。将酸液在储层中的流动视为达西渗流,采用物理模拟实验和理论推导相结合的方法研究自转向酸增黏转向的原理,推导增黏转向的判别标准,并采用岩心并联实验验证判别标准的准确性。研究表明：必须同时满足pH值和阳离子浓度的要求,体系才能增黏;沿自转向酸液流动剖面上可将其分为高渗透区域、阻力区域、酸液滤液区域和原始地层区域,阻力区是实现自转向的关键;引入阻力孔隙体积倍数和无因次最大压力比推导了自转向酸均匀推进的判别依据;影响自转向酸实现理想转向的关键参数有无因次最大压力比、储层的渗透率和孔隙度等参数。自转向酸驱替后,并联岩心的渗透率均显著提高,根据推导的判别标准,判断该酸化处理并没有达到最佳转向效果。该项研究为深入掌握黏弹性表面活性剂自转向酸的作用机理提供了技术指导。     

一种新型高温就地自转向酸在塔里木盆地碳酸盐岩油气藏酸化酸压中的应用

塔里木盆地碳酸盐岩油气藏储量较大,埋藏深,储层非均质性强,井段长,常规酸化酸压效果不理想。为此,研制了一种新的高温表面活性剂基清洁就地自转向酸体系,其残酸在150 ℃、170 s^-1下黏度不小于150 mPa·s;使用高温高压流变仪、三岩心并联流动实验仪和核磁扫描仪实验系统,评价了该体系的转向性能。结果表明：就地自转向酸注入压力先随注入体积的增大而增大,当注入一定量时,注入压力急剧升高,最大增加到6.3 MPa,是初始注酸压力的60倍;自转向酸的注入压力是常规酸注入压力的20倍,具有明显的转向性能。该技术在塔里木盆地碳酸盐岩油气藏已完成42口井的酸化酸压应用,取得了很好的效果。     

碳酸盐岩气藏清洁转向酸的研究

研究了以芥酸酰胺甜菜碱为主剂的清洁转向酸在不同条件下的酸岩反应速率。酸岩反应过程中,盐酸含量下降和Ca2+加量增加的共同作用使转向酸在较宽酸含量范围保持高达50 m Pa·s以上的黏度,从而降低酸岩反应速率,使酸液作用距离更长。     

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。      

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     

大庆高台子油层闭合酸化技术

闭合酸化技术是碳酸盐岩酸化压裂后,对人工裂缝进行再改造的补救性措施,通过解除对裂缝造成的伤害,提高裂缝的导流能力,增大扫油效率,提高油井产量。针对大庆西部高台子复杂岩性地层的特征及水力支撑压裂情况,进行了措施方案分析,扩大了常规闭合酸化技术的应用范围,提出了在水力支撑裂缝中进行酸化解堵的新观点,研究了适应该地层的压裂液配方和酸化解堵剂,现场进行2口井试验,闭合酸化效果较水力压裂效果明显,产量平均增加50%以上     

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。      

提高酸化效果的防渣剂

以溶剂、络合剂和活性剂作为原料,通过单一评价试验和正交实验优化了缓速土酸和含有大量Fe^3＋常规土酸的防渣剂。实验结果表明．缓速土酸的防渣剂配方为：0．1％DTPA＋1．0%IRS＋0．8％ASP,加防渣剂后酸渣量大大降低。     

一种适合海上砂岩油田的单段塞活性酸体系

中国海上油田在高效开发过程中,疏松砂岩油藏存在微粒运移堵塞、泥质堵塞以及清污混注带来的无机堵塞等伤害,而采用常规酸化又面临施工规模受平台空间限制、重复酸化井多且有效期短等难题,造成酸化作业效果较差。针对这些问题,根据不同药剂之间的协同效应,通过大量实验,将盐酸、3种多步电离酸、缓蚀剂、氟碳表面活性剂、阳离子聚合物进行有效组合,并采用单一体系注入段塞的设计思路,最终开发出HX-01活性酸体系。为了便于酸液运输和节省平台作业空间,将该体系做成浓缩液,使用现场注入水和酸液混合注入,施工简单。同时,研发的体系具有现场垢样溶蚀能力强、表面张力低、黏土溶蚀能力强、骨架破坏小、深部缓速、腐蚀低、动态驱替能力强等特点,解决了海上油田酸化系列难题,并改变了现有的常规酸化施工工艺。      

碳酸盐岩储层转向酸化技术现状与最新进展

基质酸化是碳酸盐岩油气藏增产增注的重要手段.酸化施工成功的关键是在整个产层均匀布酸,转向是解决均匀布酸的唯一途径.对碳酸盐岩储层来说,在酸化过程中,由于酸与储层岩石反应产生大量酸蚀蚓孔,进一步加大了储层间的渗透率差异,使碳酸盐岩储层的转向相比于砂岩储层来说更为困难.总结了目前国内外广泛使用的机械转向和化学转向技术,并对转向机理、技术特点以及使用时要注意的问题进行了简单介绍,同时介绍了目前国外转向技术的最新进展.     

盐酸酸化缓蚀剂DS-1的合成及性能评价

为研究适用于盐酸介质的高效酸化缓蚀剂,首先利用曼尼希反应合成不同结构的曼尼希碱并对其缓蚀性能进行评价,同时运用正交实验设计法对曼尼希反应过程的各种影响因素进行优化,对具有最佳缓蚀效果的曼尼希碱进行复配。结果表明,在其它反应条件一定时,所选芳香酮较环烷酮、脂肪酮生成的曼尼希碱具有更好的缓蚀效果;反应介质中盐酸的加量及反应温度对曼尼希反应的发生起重要作用;合成的曼尼希碱DS-1及其复配产物适用于120℃以下地层的盐酸酸化缓蚀且具有使用浓度低、缓蚀效率高的特点。     

酸化过程中的油层伤害及保护

油层酸化能在一定程度上解除堵塞物,恢复油井产能,提高油井产量.然而,酸化措施也潜在地会对储集层造成新的伤害,因此有必要对酸化过程中油层伤害及油层保护进行研究.以沈95块、沈84-安12块、安1块、边台块、静北块为例通过静态、动态及模拟等试验手段,进行了酸化过程中油层伤害及保护研究,明确了酸化过程中油层伤害的具体原因是各种金属离子造成的二次沉淀以及酸渣的形成,根据试验研究,筛选了酸化液的配方,经现场应用均取得了较好的效果.