油气藏酸液体系研究进展

通过优化酸液体系性能,增加酸化渗透距离实现深部酸化和进一步降低地层伤害,提高酸化效果是目前酸化压裂的重点研究方向。对国内外螯合酸、有机酸、泡沫酸、转向酸、凝胶酸等酸液体系的技术特点与优势进行了总结,分析了各种酸液体系发展潜力,指出低伤害高效缓速酸液体系和环保酸液体系在未来储层改造方面具有广阔的应用前景。     

油气藏酸液体系研究进展

通过优化酸液体系性能,增加酸化渗透距离实现深部酸化和进一步降低地层伤害,提高酸化效果是目前酸化压裂的重点研究方向。对国内外螯合酸、有机酸、泡沫酸、转向酸、凝胶酸等酸液体系的技术特点与优势进行了总结,分析了各种酸液体系发展潜力,指出低伤害高效缓速酸液体系和环保酸液体系在未来储层改造方面具有广阔的应用前景。     

本溪组致密砂岩储层冻胶酸体系的优选

针对鄂尔多斯盆地东缘本溪组致密砂岩储层酸压改造的酸液体系酸岩反应速率快、酸液穿透距离短、压裂效果不理想等问题开发了冻胶酸酸压工艺,利用冻胶酸体系黏度高、滤失低、缓速缓蚀、破胶彻底等优点,实现酸液体系深穿透,提高酸蚀裂缝导流能力。通过流变、水浴破胶、表/界面张力、酸岩反应速率等测试手段评价冻胶酸体系的常规性能、高温流变性能、破胶性能、缓速性能以及残酸对地层的伤害能力,根据结果优选出重科冻胶酸+15%HCl的酸液体系。结果表明,该体系常规性能良好;在70℃、170 s~(-1)的剪切速率下经过80 min耐温剪切后黏度保持在300 m Pa·s;破胶4 h后黏度低至2 m Pa·s,且破胶液表/界面张力低;酸岩反应速率低,缓速性能良好;残酸中残渣质量分数低,表现出低伤害、返排效果好等优点。     

通过残酸离子浓度测定评价酸液性能

残酸离子分析是研究砂岩酸化反应过程及2次伤害的新方法。通过测定残酸中Si、Al、Ca、Mg、K、Na、Fe等离子浓度的变化,可评价酸液的缓速及抑制2次沉淀的性能,进一步优选酸液体系。实验评价了常规土酸、低浓度土酸、氟硅酸、氟硼酸、有机缓速酸5种酸液对大庆肇州油田州2井岩心的酸化效果,表明有机缓速酸、氟硅酸、氟硼酸与常规土酸相比具有一定的缓速作用,对地层伤害小,在实际应用中可作为砂岩缓速酸使用。     

适用于碳酸盐岩储层复合有机缓速酸液体系研究

针对碳酸盐岩油气藏在使用常规酸化措施施工时存在管柱腐蚀严重,酸岩反应速率过快,二次沉淀污染等问题,通过室内实验,优选出了合适的主体酸、缓蚀剂、助排剂和铁离子稳定剂,研制出一套适合碳酸盐岩储层的新型复合有机缓速酸液体系。室内评价了该酸液体系的各项性能指标,结果表明,该酸液体系具有良好的缓速性能、较低的腐蚀速率以及较低的表面张力。岩心模拟酸化实验结果表明,复合有机缓速酸液体系对目标气田储层天然岩心的基质渗透率改善率大于170%,基质酸化效果好于普通盐酸。说明优选的复合有机缓速酸液体系对目标气田储层具有显著的改善作用,可以应用于现场酸化增产作业。     

具有吸附作用的酸液缓速外加剂FL-1的研制

针对目前常规酸液缓速外加剂普遍存在泵入地层困难,二次伤害大等问题,从分子结构出发,合成了一种具有吸附作用的酸液缓速外加剂。采用CO2气体采集装置对外加剂延缓酸岩反应性能和缓速酸液的黏度进行了评价。结果表明,外加剂质量分数为0.5%时,缓速时间为140 min,酸液初始黏度为4.5 m Pa·s;酸岩反应过程中随着盐质量浓度和转子转速的逐渐增大,酸液缓速外加剂仍具有较好的缓速效果,并且外加剂与其他处理剂配伍性良好。     

高温砂岩储层酸化酸液体系综述

高温储层由于其地层温度高,酸化时酸岩反应速度快,导致酸液有效作用范围小,影响解堵效果。本文介绍了近几年针对高温砂岩储层酸化的酸液体系——土酸、氟硼缓速酸、自生酸、稠化酸、化学缓速酸、泥酸、乳化酸、磷酸缓速酸、固体硝酸、乙酸混酸、新氢氟酸的组成、特点和应用情况。     

纳米材料复合泡沫缓速酸协同增效作用的研究

为了增加酸化压裂过程中酸液的刻蚀距离,增强作业效果,由纳米SiO_2和表面活性剂YEP-1和20%HCl制备了高效纳米泡沫缓速酸体系,研究纳米材料的表面性能、粒径等因素对表面活性剂在盐酸溶液中发泡性能的影响,测试了复合酸液体系的酸岩反应动力学参数和溶蚀速率。结果表明,采用粒径为20 nm的亲水型SiO_2纳米材料作为稳泡剂效果最佳,并使用两性表面活性剂YFP-1作为起泡剂,当SiO_2和YFP-1的质量分数分别为体系总质量0.5%和1.0%时,酸液起泡体积明显减小,泡沫更加致密,半衰期显著增大,复合酸液体系配比为20%HCl+1.0%YFP-1+0.5%SiO_2时,显著降低了岩芯动态溶蚀速率,为实现深部酸化提供了技术支持。     

纳米材料复合泡沫缓速酸协同增效作用的研究

为了增加酸化压裂过程中酸液的刻蚀距离,增强作业效果,由纳米SiO_2和表面活性剂YEP-1和20%HCl制备了高效纳米泡沫缓速酸体系,研究纳米材料的表面性能、粒径等因素对表面活性剂在盐酸溶液中发泡性能的影响,测试了复合酸液体系的酸岩反应动力学参数和溶蚀速率。结果表明,采用粒径为20 nm的亲水型SiO_2纳米材料作为稳泡剂效果最佳,并使用两性表面活性剂YFP-1作为起泡剂,当SiO_2和YFP-1的质量分数分别为体系总质量0.5%和1.0%时,酸液起泡体积明显减小,泡沫更加致密,半衰期显著增大,复合酸液体系配比为20%HCl+1.0%YFP-1+0.5%SiO_2时,显著降低了岩芯动态溶蚀速率,为实现深部酸化提供了技术支持。     

耐盐缓速性酸液减阻剂GnR-1的研制

以葡萄糖苷、丙烯醇、环氧氯丙烷和十六烷基叔胺合成功能单体,再以丙烯酰胺、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸和功能单体为原料,采用反相乳液聚合的方法制备GnR-1,并对合成的GnR-1进行红外表征,测试了该减阻剂在酸液中的增黏性能、减阻性能、缓速性能和盐水中的减阻率。结果表明,室温时减阻剂在酸液中和盐水中具有良好的减阻性能; 90℃下,在15%的酸液中具有缓速性能,一定程度上减小了酸液对碳酸盐岩的溶蚀量。     

冻胶酸性能评价及其现场试验——以塔河油田为例

塔河油田碳酸盐岩储层具有埋藏深、温度高、油气藏类型复杂、非均质性强等特点,这使得储层深度酸压改造技术成为世界级难题。在分析现有酸压酸液体系不足的基础上,针对塔河油田奥陶系碳酸盐岩储层特点开发了冻胶酸酸压工艺,冻胶酸具有黏度高、滤失低、缓速缓蚀、破胶彻底、能携砂等一系列优点,从而实现酸液体系深穿透、提高酸蚀裂缝导流能力、延长压后有效期、提高单井产能的目的。2011年应用冻胶酸酸压工艺在塔河油田进行了4口井的现场试验,取得较好效果,施工成功率和有效率均达100%,与其他的酸液体系相比,增产效果显著,推广应用前景广阔。     

缓速酸化技术的实验与应用

本文针对临盘油田在开发中后期储层发生深部堵塞,酸化有效率偏低的现象,通过室内研究,优选出高性能的缓速酸液体系:有机复合酸和低伤害酸,实验证明酸液体系具有与地层岩心反应速度慢、溶蚀率高,缓蚀性能强、与地层流体配伍性好等特点。并根据临盘油田地质特征,配套了适合的酸化工艺,大量现场应用证明,有机复合酸和低伤害酸对我厂砂岩油藏适应性强,对处于中后期开采阶段的砂岩油藏实施酸化作业,油井增油有效率高.     

地下变粘转向酸在博兴油田的应用

室内实验表明,地下变粘转向酸具有很好的变粘转向性能,变粘转向酸随着酸-岩反应的进行而发生粘度变化,当体系pH≥2时,酸液粘度瞬间迅速大幅度升高,使鲜酸继续向地层深部穿透和转向其他的低渗透层；pH值≥4时,体系破胶,粘度下降.地下变粘转向酸兼具缓速和降滤失双重功能,具有很好的破胶性能和稳定性能,返排时无残留物,对储层具有良好的保护作用.博24块沙四段目的层段储层岩性为生物灰岩.岩石矿物成份以方解石、白云石为主,该区储层为中孔低渗储层.因此博24块适宜酸压改造.本文从地下变粘转向酸酸化机理入手,评价了酸液体系性能.介绍了地下变粘转向酸在博兴油田博24块的现场应用情况,取得了增油显著,有效期长的好效果.     

AN-2型复合氧化缓速酸的研究与应用

针对孤东油田注聚高压井酸化解堵措施中存在的二次污染和出砂等问题，研制并应用了AN-2型复合氧化缓速酸。本文主要介绍了该缓速酸的基本作用原理、性能评价和现场应用情况。实践证明该缓速酸具有穿透深度大、解堵能力强、缓速、低伤害等优点，能达到深部解堵、防止出砂、实现降压增注的目的。     

砂岩水平井缓速酸化体系配方研究

针对水平井井段长、酸化作业时间长和腐蚀问题严重等特征,开展了以多元有机酸为主酸液配方的缓速酸化体系研究,结果表明：缓速酸最佳配方为多元有机酸8%、脂肪酸酯4%、氟盐4%以及无机酸9%、高效缓蚀剂0.4%,32h内酸液保持着较稳定的溶蚀作用且溶蚀率较高,可提高渗透率120%以上,具有较低的腐蚀速率,而且具有长效缓蚀性能,有较好的破乳、助排和抑制二次沉淀等功能,完全能满足水平井的酸化施工应用。     

压裂有机前置酸体系的性能评价

在压裂前进行前置酸酸化,是近年来提高压裂效果发展的新工艺,本文结合酸化与压裂的特点,进行了压裂前置酸体系的性能对比评价。实验结果表明,相对常规土酸体系,有机酸体系岩粉溶蚀能力较低,具有明显的缓速作用,但岩心渗透率改善高,对储层伤害小。     

几种常用酸液的缓速性能研究

常规酸化施工过程中,酸岩反应速率快,酸液穿透距离短,只能消除近井地带造成的伤害,酸化效果不理想。以HCl、HF、土酸等常规酸与甲酸、乙酸、柠檬酸等有机酸进行复配,通过测定酸岩反应溶失率,确定了三种高溶失率酸液体系:8%HF+2%甲酸、8%HF+2%甲酸+0.15%柠檬酸、10%HCl+8%HF+2%甲酸+0.15%柠檬酸;通过酸液添加剂优选及缓速性能评价,最终确定了两种缓速酸配方体系:8%HF+2%甲酸+1%缓蚀剂(WD-11)+1%铁离子稳定剂(WD-8)+1%助排剂(WD-12)+1%黏土稳定剂(WD-5);8%HF+2%甲酸+0.15%柠檬酸+1%缓蚀剂(WD-11)+1%铁离子稳定剂(WD-8)+1%助排剂(WD-12)+1%黏土稳定剂(WD-5),具有较好的缓速效果。     

油井酸化用酸液的研究与进展

本文综述了油井酸化作业中常用的几种酸液,重点介绍了缓速酸的研究与进展以及酸化机理。展望了油井酸化的发展趋势,指出缓速酸应是今后的研究重点。     

缓速酸酸液缓速性能研究

为了提高酸化效果,延长酸化有效期,达到深部酸化的目的,采用有机缓速酸是一种重要的酸化工艺。对获得的有机缓速酸体系,进行生酸速率、溶蚀率等性能的研究,实验结果表明,有机缓速酸具有良好的缓速性能,相对同浓度的盐酸,缓速酸氢离子浓度更低,溶蚀率更高,缓速酸的氢离子浓度随着温度的升高而增加。     

泡沫酸流变性室内试验研究

泡沫酸酸化具有很多优点,如:低密度、低摩阻、高粘度、低滤失、缓速性、易返排、选择性暂堵等。泡沫酸施工过程中,泡沫酸的流变性对于计算井筒和环空中的压力是必不可少的。考虑到酸液的腐蚀性,成本昂贵的流变仪无法进行试验,本文利用简单的六速粘度计及其它辅助仪器,给出了泡沫酸的流变特性,为现场施工提供依据和参考。