CT高温转向酸的研制及应用

介绍了一种适用于高温深井、长井段厚层井均匀酸化的CT高温转向酸。该酸液通过降低转向剂杂质含量、提高产品纯度．提高了酸液体系的耐温性及转向性能,使用温度提高到150℃,酸液从接触岩石到反应至酸液浓度5％均为粘弹体;150C下即使渗透率倍数高达40倍,仍能变粘封堵转向,对低渗透储层实施改造;残酸自动破胶,粘度均在5mPa·s以下。CT高温转向酸在龙岗构造的长兴组、飞仙关高温储层进行了12井次现场应用,取得了显著的施工效果,平均单井次产量达．17×10^4m^3/d.     

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。     

一种泡沫酸体系在大路沟二区的研究与应用

针对绥靖油田大路沟二区储层酸化解堵增产措施存在问题,室内开发出一种起泡剂并建立了一套适合于大路沟二区泡沫酸酸液体系。评价表明,该泡沫酸酸液体系具有良好的配伍性、起泡和稳泡性、分流转向性能、低表/界面张力,有利于提高酸液均匀布酸效果,降低储层残酸滞留,减少酸液储层伤害。截至2014年1月在大路沟二区进行了3口井现场试验,泡沫酸化后平均单井日增油1.28t,平均单井累计增油185.6t,取得了较好的试验效果。     

转向酸体系室内评价及其在伊拉克现场的应用

伊拉克Mishrif层属于孔隙型碳酸盐岩油藏,常规的酸液酸岩反应速度快,因此通常选用转向酸作为重要的酸化体系,不但延缓酸岩反应速率,而且可以实现储层内暂堵和均匀布酸的效果,达到提高酸化效率的目的。本文通过对自主生产的转向酸体系进行评价,结果显示抗腐蚀性、铁稳、破乳等性能优异,满足酸化施工要求,与Mishrif储层岩心反应表明,该转向酸体系具有很好的均匀布酸效果。应用该体系在伊拉克ADM-X井进行应用,酸化效果良好。     

震旦系高石梯—磨溪区块钻井液污染实验评价

针对震旦系高石梯-磨溪区的钻井液评价实验表明目前采用的钻井液体系屏蔽封堵性能较好,泥饼质量较好,泥浆滤失量不大,对储层损害较轻,损害深度一般。该文开展了储层伤害数值模拟研究,模拟结果显示高石1井灯三下段、高石1井灯影组二段及磨溪8井灯二段3个层位井壁附近的渗透率保持率在25%左右,固相伤害深度约为25 cm,滤饼厚度在2 mm左右。数值模拟结果反映该地区钻井液屏蔽封堵性能较好和对储层损害程度较轻。加重前置液、高温有机转向酸、可降解转向剂在高石梯进行了试验,并取得了成功,根据各施工井储层情况,采用不同的酸液体系交替注入,达到深度酸化的目的,获得较好的增产效果,证明酸液体系与储层是相适应的。     

砂岩酸化过程中铁离子沉淀研究

随着油气勘探开发的进行,新发现的碳酸盐岩储层越来越复杂,如储层非均质性强,储层井段较长等。转向酸具有变黏转向、均匀布酸的优点,在此类储层酸化(压)改造中得到了广泛的应用。虽然实验室开展了转向性能、变黏过程和耐温性能等实验评价,但以往的评价结果并没有和现场施工紧密结合。通过转向范围评价出较宽和较窄的两类转向酸体系,并进行转向过程性能评价,压力差表现出1次峰值和3次峰值的两类特征;针对裂缝储层开展纤维转向剂转向性能评价,室内封堵压力差达到3.2MPa。依据实验结果探索了转向酸及纤维转向剂对储层及施工要求的适应性;利用初步建立的适应性选择方法,优选出适宜于Y5井的转向酸体系,在施工中表现出明显的快速变黏转向和多次转向的特征,改造后产量为施工前的3.95倍,油压为施工前的2.7倍。     

180℃酸化用胶凝酸体系研究与现场应用

深井、超深井日益增多,储层埋藏深、温度高,对酸液体系的性能也提出了更高的要求。常规胶凝酸体系一般耐温150℃以下,缓速能力有限,不能形成较长且具有一定支撑能力的酸蚀裂缝。通过大量室内实验,自主合成具有增黏、耐温等性能良好的180℃酸化用胶凝剂,加量少,耐温性能好。与其配伍使用缓蚀剂、破乳助排剂、铁稳定剂,研制出180℃酸化用胶凝酸体系。该体系在180℃,170 s-1下剪切60 min后酸液黏度仍能保持在20 m Pa·s以上;并具有较好的缓蚀性、铁离子稳定性等特点,达到了超高温深井酸压施工要求。目前国内已施工多口井,最高井温168℃,施工成功率100%,具有良好的增产效果。     

阳离子VES转向酸体系的研制及性能评价

针对非均质储层均匀布酸难题,采用芥酸酰胺丙基二甲基叔胺和环氧氯丙烷合成一种依靠酸浓度变黏的黏弹性表面活性剂,并以其为转向剂构建了VES转向酸体系,研究了酸浓度、温度、剪切速率对其流变性能的影响。通过并联岩心驱替实验模拟了VES转向酸在地层中的转向性能。结果表明,在酸液质量分数为3%时,VES转向酸的表观黏度达到峰值,为217 mPa·s。VES残酸体系在120℃、170 s~(-1)下剪切30 min后,黏度仍可以保持100 mPa·s,具有良好的耐温耐剪切性能。与常规酸相比,VES转向酸能使低渗透岩心的渗透率提高2.35倍,具有良好的转向性能,可同时改造高渗透岩心和低渗透岩心。     

碳酸盐岩油藏水平井酸化用的两种添加剂

本文讨论了水平井酸化对酸液体系的基本要求。除酸液缓速、防粘土膨胀、铁离子稳定,破乳助排等与直井酸化相同的要求外,水平井酸化中使用的酸液体系应在长时间内保持低腐蚀速度,不产生点蚀,降阻效率高,而且要实行转向酸化。报道了新开发的碳酸盐岩油藏水平井酸化用的两种添加剂的应用性能具有良好缓蚀性能并兼有破乳、降低表面张力等多项性能的多功能复合添加剂SHS-1;不溶于酸而溶于油的悬浮液型转向剂(酸化暂堵剂)SHS-2。     

磨溪构造龙王庙组酸化工艺技术及其应用

磨溪构造龙王庙组储层具有埋藏深、温度高、低孔隙度、中低渗透率、非均质性强、近井污染严重等特征,储层改造面临着酸液体系配伍性要求高、酸岩反应速度快、均匀置酸等难点。针对龙王庙组储层特征与改造难点,在酸液体系优选、酸液置放技术及工艺参数优化研究的基础上,形成了4项针对性的改造工艺：①针对非均质性强的问题,形成了以封隔器＋转向酸＋纤维转向液＋可降解暂堵球为主的四维转向技术;②采用大直径（88.9 mm或114.3 mm）油管,减小工作液摩阻,降低施工泵压;③采用耐温、缓速性能较好的酸液体系提高有效酸蚀裂缝长度,同时适当增大施工排量,保证酸液作用范围;④通过龙王庙组钻井液、压井液与酸液的配伍性试验,优化酸液体系。还形成了4种相关配套技术：①以储层特征为基础的改造措施优选;②工作液优选;③不同改造措施的施工参数优化;④针对非均质性强储层的均匀置酸技术。现场应用25井次,累计获井口测试产能超过1 000×10⁴ m³/d,增产效果极为显著,对磨溪构造龙王庙组气藏勘探获重大突破提供了强有力的技术支撑。     

新型砂岩自转向酸体系的研究与应用

渤海主力油田储层层间渗透率级差大、非均质性强,酸化过程中酸液大量进入高渗层,引起渗透率级差进一步加剧,不能有效改善中低渗层,酸化解堵效果不理想。针对该问题,以新型两性离子表面活性剂ZX-1为稠化剂,优化形成了砂岩自转向酸体系,对该体系开展了流变性、配伍性、破胶性能、转向酸化效果评价实验。结果表明模拟鲜酸黏度6mPa·s,利于注入储层;模拟自转向酸变黏体系黏度60 mPa·s,耐剪切性强;模拟残酸黏度2 mPa·s,利于返排。自转向酸与缓蚀剂、铁离子稳定剂、防膨剂及助排剂配伍性良好,无沉淀、残渣产生;体系破胶容易,异丙醇、破乳剂、乙二醇丁醚及酸液消耗均能使自转向酸完全破胶,破胶后溶液黏度均低于10 mPa·s;体系具有自我清洁的作用,即使现场酸液未能完全破胶,经过一段时间能自动破胶,不会对储层造成永久性伤害。该自转向酸体系具有良好转向分流能力,随着初始渗透率级差从比2.00增大到10.70,酸化后低渗岩心渗透率改善倍数明显增大,高低渗岩心渗透率级差比减小,当渗透率级差达到10.7时,体系仍能实现有效分流酸化。ZX-1自转向酸现场应用效果明显,具有良好应用前景。      

热化学复合酸化解堵技术研究

在稠油油藏进行常规酸化解堵易造成二次伤害，且残酸返排较难。以江苏油田W5块稠油为对象，开展了热化学复合酸化解堵技术研究，即优选合适的酸液配方，采用酸液溶蚀部分岩心及有机堵塞物，提高近井地带地层渗透率；同时在酸液中加入A剂，在后置液中加入B剂，分段注入后让其在地层中发生热化学反应，产生气体并放出大量的热，利用热化学反应产生的大量热量和气体，对地层有效升温，溶解有机物，降低原油粘度，促进残酸返排。优选出的多功能添加剂KB—28在降低表面张力和缓蚀性船上的作用较为明显，但抗酸渣的性能不强，因此在酸液中使用了抗酸渣剂KS—96。     

自转向酸酸化体系的室内研究及现场应用

长庆三叠系油藏非均质性强,微裂缝发育,常规酸化时酸液易进入高渗带或微裂缝,进一步扩大出水通道,酸化后含水大幅度上升。针对这一问题,研制出一种新型黏弹性表面活性剂SUA-3—Gemini季铵盐自转向酸液体系,由于SUA-3分子结构中含有两个烷基和两个季铵盐,所以用其配置的胶束流体具有良好的黏弹性。该体系在60℃时与碳酸钙反应过程中黏度能迅速达到460 mPa.s,待体系pH值升高到6时,遇油黏度迅速降低至78 mPa.s,在地层中能够形成自转向,达到均匀布酸,自动破胶的目的。在现场进行了初步的应用,增产效果显著。     

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。      

适合文昌油田中高含水筛管井的复合酸液体系

南海西部文昌油田群部分油井已进入中高含水期,储层具有胶结疏松、非均质性强等特点,多采用悬挂筛管完井,酸化时很难实现均匀布酸,往往出现增液不增油的现象。针对储层特点及完井方式,研发出了WZX-02自转向酸+WHS-05缓速酸的复合酸液体系,该体系能有效抑制酸液进入高渗层,避免酸化后含水大幅上升。该体系在文昌M油田D井进行了先导性试验,酸化前产液量为68 m3/d,产油量为32 m3/d,含水53%,酸化后产液量为207 m3/d,产油量为117 m3/d,含水43%,增产效果显著,可为类似中高含水筛管井酸化提供借鉴。      

泡沫酸FCF-N的流动特征

应用泡沫酸进行低渗透油藏的油层酸化,是一项很有前途的酸化解堵方案。分别采用并联天然岩心模型和单管人造岩心模型进行流动实验,评价泡沫酸FCF-N的选择性酸化能力、酸化效果和返排率等流动特性,最终确定了FCF-N的流动特征,为泡沫酸在砂岩储层酸化中的应用提供了理论依据。研究结果表明：FCF-N能够优先封堵高渗层位,在地层中具有分流特性;高、低渗透岩心酸化前、后渗透率变化分别为5.6%,17.8%,对低渗透层位的酸化效果优于高渗透层位,具有选择性酸化的特征;酸化后泡沫酸返排率均在80%以上,自身返排能力强。     

双分支水平井酸化技术在碳酸盐岩储层中的应用

为了扩大单井控制面积,提高储层动用程度,增加单井产量,在哈萨克斯坦K油田进行了一口双分支水平井两分支分别酸化措施后合采的先导性试验。根据该油田储层、岩性和物性特征,确定了与储层配伍性较好且具有自转向功能、储层污染小的清洁自转向酸体系作为主体酸。为了达到提高水平段均匀改造程度和后期快速返排的目的,使用了氮气暂堵技术和液氮暂堵技术,并对施工压力、排量、连续油管拖动速度等参数进行了优化。酸化后分析表明,两个分支都起到了酸化解堵、恢复产能的目的,且单支产量与其邻井产量相当,说明双分支水平井酸化工艺在该油田具有较好的应用效果。     

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。     

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。      

富台潜山油藏酸化压裂措施及效果

由于富台潜山油藏埋藏深、储层基质孔隙度及渗透率较低、非均质性强,油层普遍存在污染堵塞,自然产能较低。在分析油藏地质及试油特征的基础上,进行了酸液溶蚀率、降阻剂及缓蚀剂等评价,提出了胶凝稠化酸体系和多级注入闭合酸化、压裂改造工艺,措施井11口,有效井9口,有效率达81.8％。