VES自转向酸体系研究进展

黏弹性表面活性剂(VES)基自转向酸酸化技术是近年来兴起的一项针对非均质储层改造的新方法。本文总结了目前自转向酸酸化所用黏弹性表活剂的种类及类型,系统分析了阳离子型、两性离子型、非离子型以及孪连黏弹性表面活性剂自转向酸酸液体系之间的性能差异,确定了不同类型自转向酸体系的适用范围,指出了当前自转向酸应用中存在的问题,并据此展望了自转向酸体系的研究方向及发展前景。     

VES自转向酸体系流变性能

VES自转向酸分流酸化技术是近年来发展起来的实现大井段、多层系储层改造的新方法,VES自转向酸体系是实现该技术的关键.把室内合成的油酸酰胺丙基甜菜碱作为稠化剂,优化形成VES自转向酸体系,并对VES自转向酸体系的流变性能进行了研究.系统测试了酸液体系的pH值、环境温度以及剪切速率对残酸体系表观粘度的影响.实验结果表明,在不同环境下VES自转向酸体系的表观粘度都能保持在100mPa·s以上,能够保证分流酸化施工的顺利进行.酸液主要添加剂(缓蚀剂以及铁离子稳定剂等)都使残酸体系表观粘度有一定的下降,所以在优选酸液体系过程中必须进行酸液体系配伍性测试.当VES自转向酸体系中的铁离子质量浓度超过1g/L后,体系发生相分离或者絮凝,失去分流转向的能力.     

Ca2+和Mg2+对Cr3+聚合物凝胶性能影响实验研究

为进一步探究Ca~(2+)和Mg~(2+)对弱凝胶调驱效果的作用机理,针对渤海某油藏地质特征和流体性质,以黏度、黏弹性、阻力系数、残余阻力系数以及采收率为评价指标,从增黏性、抗剪切性、耐温性、黏弹性、渗流特性和调驱效果等方面着手,开展了Ca~(2+)和Mg~(2+)对弱凝胶性能及其调驱效果影响研究。结果表明,与注入水相比,软化水虽然矿化度较高,但其几乎不含Ca~(2+)、Mg~(2+)二价阳离子,利用其所配制Cr~(3+)聚合物凝胶溶液中的聚合物分子链受阳离子影响较小,聚合物分子聚集体尺寸较大,其增黏性、抗剪切性、耐温性、黏弹性、渗流特性和调驱效果均强于注入水配制Cr~(3+)聚合物凝胶。对海上油田注入用水进行软化处理,即除去水中Ca~(2+)和Mg~(2+),有利于改善Cr~(3+)聚合物凝胶调驱效果,进一步提高原油采收率。     

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。     

黏弹性表面活性剂转向酸的性能分析

黏弹性表面活性剂转向酸又称VES转向酸,它的表面活性剂一般为pH值较小的双子季铵盐类.当该酸液进入地层后,按照流动原理酸液会流入高渗透储层,同时和地层中的岩石发生反应,产生Ca2+,并且酸液的pH值会逐渐升高.普光气田具有明显的四川气田高温、埋深、高压、多产层和高含硫的特点,这些特点对酸化工作液的各方面性能要求都比较高.通过酸压施工,普光气田某井产量得到大幅度提升,产气量由施工前的6.35×104 m3/d提高到目前的17.64×104 m3/d,几乎提高了三倍;产水量由酸压施工前的0提高到目前的19.8 m3/d.     

黏弹性表面活性剂转向酸缓蚀剂研究进展

我国碳酸岩油气藏储量大,非均质性强、埋藏深,常规酸化技术改造不理想。近年来研发的黏弹性表面活性剂自转向酸技术显示良好的改造效果,缓蚀剂是该技术安全实施的重要保障。黏弹性表面活性剂与常规盐酸缓蚀剂存在相互作用,缓蚀效果受到影响。目前,已研发出中低温条件下的缓蚀剂产品,高温缓蚀剂产品仍处于研发中。以水溶性良好的缓蚀剂作为黏弹性表面性活性剂自转向酸缓蚀剂的主剂是未来研究的主要方向。     

中低温VES-BAT自转向酸性能评价

VES-BAT自转向酸技术是新近发展起来的一种酸化处理技术.通过评价VES-BAT自转向酸流变性,分析自转向酸变黏影响因素,研究了VES-BAT自转向酸与碳酸盐岩反应过程流变性的变化.实验发现:残酸表观黏度适合70℃以内的储层;残酸体系对剪切敏感性较差;残酸体系表观黏度对油敏感、对水不敏感,具有控水透油作用;随pH升高,VES-BAT溶液表观黏度呈上升趋势;Ca2+能够使残酸体系表观黏度升高,Mg2+和Na+则对残酸体系表观黏度影响不大;随酸岩反应的进行,体系表观黏度总体呈上升趋势,并分别在HCl质量分数12％和7％时出现表观黏度极大值,说明VES-BAT自转向酸鲜酸也同样具有缓速、降滤、自转向功能.     

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。     

变黏酸的室内合成及性能研究

酸化是油气井增产的重要手段,而均匀有效地解除地层污染是酸化成功的关键.对于非均质性储层,酸液会优先处理高渗透层,难以进入低渗透层,无法实现均匀酸化.常规变黏酸、胶凝酸中由于含有聚合物,酸岩反应结束后酸液破胶困难,且残酸中含有残渣不溶物,对低渗透油气储层伤害严重.为此,在室内合成了一种黏弹性表面活性剂JX,利用该表面活性...     

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。     

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.     

碳酸盐岩自转向酸酸岩反应动力学实验研究

酸岩反应动力学参数为正确分析酸岩反应速率规律、指导基质酸化/酸压施工设计提供了基础。利用旋转岩盘实验仪进行碳酸盐岩自转向酸酸岩反应动力学参数的测定,建立了酸岩反应动力学方程,并分析其影响因素。结果表明,自转向酸具有较低的反应速率及传质速率,其在80℃、500r/min、7.5MPa条件下,酸岩反应级数m=1.144,反应速率常数K=4.34×10-(7mol·L)-m·mol(/cm2·s),反应速率方程为J=4.34×10-7Ct1.144;其活化能Ea=34991J·mol-1,频率因子K0=6.53×10-2(mol·L)-m·mol(/cm2·s),酸岩反应动力学方程为J=6.53×10-2e-34991/RTC1.144;并通过转速～De及Re～De分析可知,影响H+有效传质系数的因素包括转速和酸液浓度。     

粘弹性表面活性剂在酸化增产中的运用

粘弹性表面活性剂是近年来发展起来的一种新型表面活性剂,这类表面活性剂的特点是与盐类化合 物接触时能形成非常高的粘度,而与烃类物质接触时会降解,粘度降低,易于返排,因而在水力压裂中被用 作压裂液(称为清洁压裂液),并取得了成功。最近几年,人们又逐渐把粘弹性表面活性剂的运用扩展到酸 化增产作业中,到目前为止,应用范围包括选择性酸化、基质酸化时进行转向、酸压时进行滤失控制等。     

转向酸转向性能影响因素研究

采用双岩心流动试验方法,首次就温度、渗透率倍数、酸液配方以及注酸排量4个因素对转向酸转向性能的影响进行了研究。研究结果表明,酸液的转向范围及转向程度随温度、渗透率倍数的升高而降低;随配方中转向剂加量的增加而提高;不同的注酸排量影响酸液的转向性能;排量较小时,适当地提高排量利于提高其转向效果,而排量太大可能对转向不利。