乳化酸酸化在青海花土沟油田的应用

针对花土沟油田储层泥质含量高、具有较强水敏的特性,选择了乳化酸酸液体系对花土沟油田储层进行酸化措施改造。根据乳化酸酸化机理和酸液乳化剂的选择要求,评价了乳化酸的粘度、稳定性、静态缓速性能、对粘土的膨胀率及对岩心酸化后的渗透率。对现场施工情况作了简介．通过两口井的效果分析表明乳化酸适合于花土沟泥质含量高、具较强水敏性地层的酸化措施改造。     

特低渗透砂岩储层敏感性评价与酸化增产液研制

酸化是特低渗透砂岩油藏的重要增产措施,若酸液体系使用不当,会对储层造成敏感性伤害。为此,以吐哈盆地鄯善油田三间房组砂岩储层为例,通过XRD衍射分析、扫描电镜、储层敏感性评价实验及现场资料整理等方法,研究储层敏感性特征及损害机理,并研发一种酸化增产液,该酸化增产液可与土酸组合使用,提高酸化效果。研究表明：三间房组储层岩石类型以长石岩屑砂岩为主,黏土矿物以高岭石和蒙脱石为主,属于高黏土矿物储层;储层物性整体表现为低孔特低渗特征,原油为轻质原油,油藏为正常地层压力的未饱和油藏;储层具有中等偏弱速敏、碱敏、水敏、盐敏以及弱酸敏特性;增产液与土酸组合酸液体系可溶蚀大孔隙、微孔隙等多种尺度孔隙后形成孔隙网络系统,可使目标储层岩心渗透率最大提高至原有渗透率的2.68倍。现场应用效果显著,与酸化前相比,平均单井日产油量增加1.29 t/d。研究成果可为特低渗砂岩油藏酸化增产提供技术支持。     

分层酸化增产敏感性因素分析与机理模型

依据实验数据分析酸岩反应溶蚀率、渗透率、酸化半径、层位和层数的改变对分层酸化增产效果的影响，量化了分层酸化施工参数与增产的关系；根据单向渗流理论讨论了分层酸化增产机理模型。酸岩反应溶蚀率从5％开始以5％间隔递增．岩心渗透率的增加速率以50％量遥级递减，当岩心溶蚀率由25％增至30％时，渗透率仅提高5．4％．溶蚀率继续增加时．岩心渗透率增加幅度越来越小；酸化半径为1．0m时渗透率提高208％，酸化半径由1．0m增加到1．5m时渗透率再增加26．4％。酸化半径由2．0m增加到2．5m时渗透率相应增加8．0％，考虑酸化的二次污染，酸化半径存在最佳范围；岩心原始渗透率分别为0．3，0．7，1．5和2．0麻时。酸处理后的渗透率分别是原来的2．39倍。1．94倍，1．80倍和1．63倍，在理论上低渗层酸化增效更为明显；产量相同、产层数分别为1、2、3、4层的油井，在相同参数条件下酸化后，产量增加倍数分别为2．24、3．49、4．74、5．99，单屡平均增加倍数分别为2．24、1．74、1．58、1．50，层数增多时合层酸化效果趋于降低。图3表5参6。     

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％。     

储层温度条件下一步酸体系优选新方法

一步酸体系优选方法基于常温条件,往往无法真实、动态地反映储层温度条件下的实际情况,导致优选体系在残酸环境下依旧产生氟化物沉淀,对其应用造成一定困难。针对这一问题,在络合滴定法的基础上提出一种以螯合值为指标、夹逼准则为基础的一步酸液体系优选的新方法。测定了土酸、螯合酸1～4#5种酸液体系对Ca~(2+)、Al~(3+)、Fe~(3+)、Si~(4+)4种金属离子的螯合能力,比较了土酸和优选的螯合酸注入岩心后对岩心渗透率的影响和岩心的伤害情况。结果表明,在25、60、80、90℃条件下,螯合酸4#对4种金属离子均有较好的螯合效果。在25、60、90℃下岩心经螯合酸4#处理后的渗透率分别是处理前岩心的1.68倍、3.14倍、9.21倍;经土酸处理后的岩心产生明显的二次沉淀,而螯合酸4#处理后的岩心无二次沉淀产生,验证了优选酸化液体系方法的可靠性。该方法可模拟不同地层温度条件下酸液体系中金属离子的实时反应动态,可真实地再现砂岩酸化液体系的二次沉淀问题。图8表5参10     

南堡油田1号构造东一段储层酸敏分析

酸化也会产生某些不溶性物质堵塞孔喉,给储层带来新的损害,即产生酸敏反应。储层酸敏性分析可为储层酸化改造及酸液配方研究提供依据。南堡油田1号构造东一段34块岩心酸敏评价结果表明储层土酸酸敏程度为强—极强。酸敏流动评价实验结果与所用岩心的渗透率、黏土总含量、不同黏土矿物含量,测试流体的酸浓度等有关。渗透率高的岩心易发生酸敏损害,黏土含量高的岩心酸敏损害原因复杂。测试流体中HF酸浓度越高,酸敏损害程度越大。高浓度酸液对胶结物的过度溶失,破坏岩石结构,产生微粒,堵塞孔喉,造成渗透率的降低,是造成南堡油田1号构造东一段酸敏强的主要原因。酸敏地层采用合适的酸液浓度或体系,可以采取酸化达到增产目的。     

致密砂岩气藏混醇酸液体系研究

为解决巴喀油田致密砂岩气藏酸化时的水锁等地层伤害问题,研制出一种混醇酸液体系,用于改善地层气相渗透率和酸化效果。通过室内实验筛选了醇、酸的类型和浓度,评价了混醇酸液体系的表面张力特性及与添加剂配伍性,并通过岩心流动实验对混醇酸液体系的酸化效果进行了综合评价。实验结果表明,醇具有良好的降低表面张力作用,甲醇与6%多氢酸混合形成多氢酸+醇酸液体系后对致密砂岩气藏岩心溶蚀率达到了14.08%～15.45%;6%多氢酸+甲醇/乙醇酸液体系和黏土稳定剂、缓蚀剂、助排剂等添加剂具有良好的配伍性,并且其表面张力和残酸表面张力均低于25.8 mN/m;经多氢酸+醇体系酸化后岩心最终渗透率为基准渗透率的14.28～21.00倍,解堵效果明显,完全满足巴喀致密砂岩气藏酸化工艺要求。     

高磨地区灯影组室内酸化效果评价方法探讨

针对高磨地区震旦系灯影组裂缝-孔洞型为主的储层特征,常规的短岩心酸化效果主要模拟解除储层的表皮伤害,而对于储层的深度酸化模拟无法满足需求。为了更好地指导酸液的选择,从长岩心处理、流体选择、实验参数选择等方面进行研究,探讨了针对高磨地区灯影组的长岩心酸化效果评价方法,并通过对比转向酸与胶凝酸酸化效果室内实验,明确了转向酸对低渗储层无法突破长岩心,对高渗储层酸化效果显著,渗透率提高了12.1倍;胶凝酸对低渗储层与高渗储层酸化效果均显著,渗透率分别提高5.6倍与20倍。现场应用4井次,其改造效果与室内评价结果相吻合,从而说明长岩心酸化效果评价方法对高磨地区灯影组储层酸液的选择具有一定的指导作用。     

双岩心分流酸化效果评价装置的应用

为了验证分流酸化的效果,设计出了双岩心分流酸化效果评价装置。应用该装置的实验结果表明,泡沫酸对渗透率较大的岩心渗透率改善程度较小,对渗透率较小的岩心渗透率改善程度较大,渗透率提高倍数是用土酸时的9.3倍,这也充分说明了泡沫酸能够有效封堵相对高渗层,使酸液转向分流进入相对低渗层,达到全面酸化的目的。     

江汉油田黄场区块泡沫酸化室内研究

江汉油田黄场区块油层渗透率差异系数大，储集层平均有效孔隙度为13．9％，属低孔低渗细喉型孔隙；地层原油饱和压力为4．33MPa，地层压力为27．55MPa，平均地层压力系数为0．75，地层温度为65℃；属典型的三低地层；属于中等偏强的水敏、中等偏强盐敏。通过试验优化出了适应本区块特点的新型泡沫酸体系，即：18％HCl＋20％SDS＋（1．1％～1．2％）HPAM＋（0．7％～0．8％）ADA＋（0．1％～0．3％）ATA。室内双岩心酸化效果评价试验结果表明：该泡沫酸对渗透率较小的岩心的渗透率提高倍数是用土酸时的9．3倍，这充分说明了该泡沫酸能够有效封堵相对较高渗透层，使酸液转向分流进入相对较低渗透层，达到全面酸化的目的。用该泡沫酸体系和土酸进行了室内岩心酸化分析，发现该泡沫酸明显优于土酸体系。     

振动-土酸酸化复合解堵室内实验研究

低、特低渗透油气田开发中普遍存在因无机结垢、有机结垢、微生物、外来颗粒、黏土矿物等引起的近井地带地层堵塞问题。针对此问题，开展了振动、土酸酸化及振动-土酸酸化复合解堵的效果比单独使用振动或土酸酸化解堵的效果更显著。振动解堵使岩心渗透率提高10%～20%，土酸酸化解堵使岩心渗透率提高10%～40%，而使用振动-土酸酸化复合解堵可使岩心渗透率提高40%～70%。对流体在生产井和注水井中的流动进行了室内实验模拟，开发的新型的振动-土酸酸化复合解堵技术不仅解堵效果好，而且比较稳定，至少可使岩心渗透率提高40%左右。图5表4参8     

新型乳化酸选择性酸化技术

常规酸化过程中，酸液优先进入含水饱和度高的孔道，常使含水孔道增大，而对含油孔道酸化效果较差，因此，设计了一种新型选择性乳化酸体系，使酸液能够优先进入含油饱和度高的层段并对其改造。新型选择性乳化酸体系进入储集层与水相遇时黏度增大，而与原油相遇时黏度降低；岩心流动实验表明，经该酸液体系酸化后，含油岩心渗透率平均提高96．1％，而含水岩心渗透率仅提高10．1％。实验表明，新型乳化酸对储集层岩心具有良好的缓速性能和保护储集层性能。经青海尕斯库勒油田3口井应用，取得了良好的应用效果，新型乳化酸改造后平均单井日增油8．5t，含水率下降3．5％。室内研究和现场应用效果表明，新型乳化酸体系对储集层具有良好的选择性酸化改造功能。图4表6参14     

长岩心酸化流动试验对优化砂岩酸化设计的作用

以往研究砂岩基质酸化最常用的方法是短岩心酸化流动试验,本文提供了一种长岩心酸化流动试验研究新方法。长岩心酸化流动试验结果表明:采用前置盐酸和低浓度氢氟酸有利于提高酸化效果,残酸离子分析证实高温地层酸化极易形成Si(OH)4沉淀。但短岩心酸化流动试验结果为:加大酸液浓度和用酸强度有利于提高酸化效果。对比短岩心和长岩心酸化流动试验结果表明:只有模拟就地条件下的长岩心酸化流动试验才能更好地优选酸液体系,达到优化酸化设计的目的,经现场应用取得显著效果。     

暂堵酸化技术在低渗透油藏的应用

介绍了暂堵酸化工艺的选井原则,给出了酸液及暂堵剂用量的计算公式。对所筛选出的暂堵剂进行了岩心评价试验,对暂堵剂的溶解性及暂堵强度进行了测定。现场实施暂堵酸化施工5井次,工艺成功率100%,暂堵有效率87.3%。     

低渗油田选择性酸化机理及室内试验

低渗透油层中含水油井采用常规酸化措施后,产液量升高,产油量下降。针对这种情况,开发研制了一种新型酸液配方体系,介绍了其作用机理。在实验室通过模拟油藏条件研制出一种可优先选择含油孔道且可达到缓速、深部解堵的选择性乳化酸酸化配方。大量的试验结果表明:该乳化酸配方体系与水相遇时粘度增大,而与原油相遇时粘度变小,且该乳化酸与原油之间的界面张力小于与水之间的界面张力,与常规土酸比较,在静态条件下,酸溶蚀较慢,可起到缓速酸化的目的;室内酸化效果良好,含油孔道的酸化改善程度均在60%以上,而含水孔道的溶蚀程度均在15%以下。因此该方法对低渗透油层的选择性酸化解堵是有效的。     

地面交联酸酸蚀裂缝导流能力研究

酸蚀裂缝导流能力是影响酸压效果和评价酸液性能的重要指标。根据API行业标准,利用酸蚀裂缝导流装置室内开展了地面交联酸及其闭合酸化后裂缝导流能力的测试。结果表明,闭合压力40 MPa时地面交联酸的酸蚀裂缝导流能力为150 μm2·cm,55 MPa时依然在80 μm2·cm以上;地面交联酸酸压后经过闭合酸化,40 MPa下酸蚀裂缝导流能力为269 μm2·cm,较未闭合酸化前提高了1.7倍;酸岩反应后的溶蚀形态好,沟槽明显,深度多在0.5~4.5 mm,可承载高闭合压力和提高长期导流能力;同时,其导流能力值远高于5级普通酸和5级稠化酸,显示出更为优良的液体性能。     

白云岩气藏基质酸化后产能预测方法研究

解堵酸化是白云岩储层广泛采用的油气层改造措施,在评价白云岩气藏酸化效果和经济效益时必须进行气井酸化后产能预测.白云岩储层基质酸化过程中会形成酸蚀蚓孔,酸蚀蚓孔的穿透距离直接影响到气井的酸化效果,即气井的酸化后产量.由于气体渗流的特殊性和酸蚀蚓孔的复杂性,使得气井酸化后产能的预测更加复杂.在对酸蚀蚓孔穿透距离和表皮系数研究的基础上,将其与气体渗流结合起来,导出了一种考虑酸蚀蚓孔效应的预测白云岩气藏酸化后气井产能的新方法.通过实际生产数据的对比,符合程度较高,可以应用于现场生产.     

桩120块油层伤害评价及增产措施优化

针对1992年投产的桩120块10口井投产未成功,而酸化成功率仅为22%,压裂3口井均失败的实际情况,以该块桩120-3取心井油层岩心为基础,采用静态分析和动态模拟相结合、室内研究与现场试验相结合的方法,完成了油层速敏性、盐敏性、水敏性、酸敏性室内实验及评价,确定出桩120块沙二段油层改造时,影响最大的因素是酸敏性,速敏、盐敏、水敏都是影响油层改造效果的次要因素.进一步对两种主要酸化配方(盐酸、土酸)和两种新的解堵剂(HBF-5、SCP-1)的理化性质及配伍性进行了室内模拟研究,评价了施工液体系及其对储层的处理效果,优化出预防伤害和解除伤害的有效措施为:采用低浓度的盐酸(浓度3%),或适当浓度的中强酸及弱酸深部处理,采用SLP-1解除酸化造成的二次伤害及配套措施.根据室内研究结果,对桩120块5口油井、1口水井进行施工处理,5口油井由处理前的不产油增至单井平均日产油16.7t的良好效果,1口水井由60m³/d增注到120m³/d.     

桩120块油层伤害评价及增产措施优化

针对1992年投产的桩120块10口井投产未成功,而酸化成功率仅为22%,压裂3口井均失败的实际情况,以该块桩120-3取心井油层岩心为基础,采用静态分析和动态模拟相结合、室内研究与现场试验相结合的方法,完成了油层速敏性、盐敏性、水敏性、酸敏性室内实验及评价,确定出桩120块沙二段油层改造时,影响最大的因素是酸敏性,速敏、盐敏、水敏都是影响油层改造效果的次要因素.进一步对两种主要酸化配方(盐酸、土酸)和两种新的解堵剂(HBF-5、SCP-1)的理化性质及配伍性进行了室内模拟研究,评价了施工液体系及其对储层的处理效果,优化出预防伤害和解除伤害的有效措施为:采用低浓度的盐酸(浓度3%),或适当浓度的中强酸及弱酸深部处理,采用SLP-1解除酸化造成的二次伤害及配套措施.根据室内研究结果,对桩120块5口油井、1口水井进行施工处理,5口油井由处理前的不产油增至单井平均日产油16.7t的良好效果,1口水井由60m³/d增注到120m³/d.     

英南2井储层伤害原因及保护储层分析

英南2井在完井试油和酸化改造后储层受到了严重伤害，产量明显降低，通过实验手段，对造成伤害的原因进行了分析。认为造成该井储层伤害的主要原因是水锁造成的伤害，其次水敏，酸敏以及酸化过程中的二次沉淀也具有一定的伤害。要解决该类储层的伤害问题，可采用油基钻井液施工。