一种水解酯潜在缓速土酸的实验评价

研究了一种适合砂岩地层深部酸化的以"酯+氟盐"自生得到的氢氟酸为主体酸的缓速酸液体系。自生HF的酸度特性曲线表明该缓速酸具有较强的缓冲性。不同甲酸甲酯/氟盐摩尔配比下的溶蚀实验确定了最佳甲酸甲酯/氟盐摩尔配比为2∶1,且在该比例下,通过调配盐酸的浓度配制出一种水解酯潜在缓速土酸:3%自生HF+10%盐酸。该潜在酸对选取的5号岩粉的溶蚀率由70℃时的20%增加到100℃时的33%,对7号岩粉的初始反应速率仅为常规土酸的一半,具有较好的温控溶蚀能力及缓速性能;对3种不同钻井液体系的溶蚀率均大于33%,对黏土矿物的溶蚀率均高于20%,具有解除钻井液及黏土矿物堵塞地层的能力;经潜在酸酸化后的岩心II的渗透率恢复为之前的4.01倍,达到常规土酸效果的2倍,具有良好的深部穿透的能力。     

膦酸/盐酸/氢氟酸混合酸液体系SDE的性能

实验考察了砂岩油藏用混合缓速酸SDE-1(3%氢氟酸 8%膦酸)和SDE-2(3%氢氟酸 1%盐酸 8%膦酸)的性能,其中的氢氟酸由氢氟化铵提供。SDE酸既具有缓速性,又具有高溶蚀性,还能抑制与粘土的反应,基本不产生二次沉淀。对于含20%粘土矿物和12%碳酸盐的大港小集油藏岩心,82℃下SDE-2的15分钟溶蚀率仅为常规(3/12)土酸的1/3,8小时溶蚀率则与土酸相当;SDE-1的15分钟和8小时溶蚀率均最低。对于高岭土 膨润土样,82℃下土酸、SDE-2和SDE-1的8小时溶蚀率分别约为70%、30%和30%,土酸和SDE-2的溶蚀基本上发生在前15分钟,SDE-1在2小时后仍有明显溶蚀。对于经SDE-2溶蚀的该粘土样,上述3种酸的8小时溶蚀率分别约为70%、20%和5%,基本上发生在前15分钟。在0.6×10-3μm2的储层岩心中依次注入3%NH4Cl,10%HC,土酸或SDE-2后,渗透率大幅上升,再注入3%NH4Cl时,注过土酸的岩心渗透率明显下降,而注过SDE-2的岩心渗透率不变。3.6×10-3、2.3×10-3、2.0×10-3μm2的3段岩心串连,依次注入3%NH4Cl、10%HCl和SDE-2,渗透率分别上升300%、300%、250%,再注入3%NH4Cl时渗透率均不变。图4表2参3。     

一种酸化用无氟缓速酸的性能评价

针对辽河油田欢喜岭采油厂地区注水压力高、地层堵塞严重,常规土酸体系解堵效果差且有效期短等问题,用三氯化磷、有机酸和丙酮合成了一种酸化用无氟缓速酸。此缓速酸属有机磷酸类,单独使用不需复配其他HF酸或氟盐即可达到良好的降压增注效果。室内研究表明,60℃下反应48 h时,20%缓速酸溶液的溶蚀率为23.25%,缓速效果好于土酸和氟硼酸。酸液产生沉淀时的pH值为7～8,络合能力为500～600 g/L,可有效防止Fe（OH）₃、Al（OH）₃等二次沉淀的产生。天然岩心经20%缓速酸处理后的渗透率恢复值为173%,抗压强度损失为22.7%,是土酸处理的0.56倍。将缓速酸体系（20%缓速酸+3%黏土稳定剂BSA-101+0.1%缓蚀剂BSA-602+0.5%助排剂EL-11+0.1%破乳剂YBP-1）在辽河欢喜岭采油厂欢北区块现场应用两口井,注水压力降低5MPa以上,日注水量增加10m³以上。     

用于砂岩地层的稠化土酸解堵技术

胜利东辛砂岩油藏地质状态复杂多样，非均质性严重，为此研发了稠化土酸DXGY-1并用于油水井解堵。为该酸液选择的稠化剂ZS-03是一种阳离子聚丙烯酰胺，加入5％ZS-03的12％／3％土酸液90℃时表观黏度保留率（相对于30℃值）为82％，70℃老化5小时后黏度为3．4mPa·s，在30℃、1701／s剪切3．5小时黏度保留率为82％。在添加剂和总酸量不变，改变盐酸、氢氟酸相对含量及稠化剂用量的情况下得到的优化稠化土酸，90℃、常压下对大理石的4小时溶蚀率为8．76％，对玻片的2小时、6小时溶蚀率分别为8．31％和13．98％，相对于土酸的缓速率（玻片）为55．25％，与胜利油田使用于砂岩地层的含醇、酯、酸的缓速酸HS相比，残酸中H^3浓度均较高。所筛选的缓蚀剂为ZY-F1（加量1％）、铁离子稳定剂为DDS-1（1％），防膨剂为KC-1（3％）。2006、2007年在东辛油田19口注水井、5口采油井、4口新投产侧钻或斜油井使用该稠化土酸解堵，均获得成功。图3表7参2。     

新型深部缓速酸的室内研究

采用潜在酸FA与H3P04、HCl复配,通过正交试验确定最佳复配方案。对缓速酸的评价结果表明,该方案酸化效果良好,岩心流动试验表明具有较好的缓速性能。缓冲酸中形成缓冲体系能使pH值在一定时间内保持较低水平（反应12h后残酸的pH仍小于2）;同时酸液中所含有机酸及所加的铁离子稳定剂对Ca^2＋、Mg^2＋、Fe^3＋等多价金属离子有较强络合能力,阻止了二次沉淀物的产生,减少了对地层的伤害;缓速酸腐蚀试验中缓速酸对N-80钢试片的腐蚀速率只有0．35g／（m^2·h）,远远低于行业标准。     

耐高温聚乙醇酸缓速酸的制备与性能评价

针对现有常规酸液增产体系高温稳定性较差、酸岩反应速率过快且破乳困难的问题,以聚乙醇酸流体为酸 液内相、柴油为外相,并加入适当的表面活性剂和其他添加剂制备了一种新型PGA缓速酸体系,评价了该缓速酸 体系的稳定性、抗剪切性、产酸能力、溶蚀性。结果表明,优化的PGA 缓速酸在90 ℃时可保持76 h 不破乳, 130 ℃时3 h可产生7.91 mol/L的H⁺,持续反应时至多可生成9 mol/L以上的H⁺;130 ℃时剪切120 min后表观黏度 为31.22 mPa·s,150 ℃时为28.4 mPa·s,均符合行业标准。130 ℃时体系对岩心的静态缓速率分别为同浓度土酸 缓速酸和多氢酸缓速酸的2.7倍和2.1倍。PGA缓速酸与岩心的动态反应速率与同浓度的多氢酸缓速酸相比可降 低一个数量级,与土酸缓速酸相比可降低两个数量级。PGA缓速酸对N80钢片的静态腐蚀率仅为3.453 g/（m²·h）。 PGA缓速酸的缓速性能良好,对金属的腐蚀性弱,且最终降解生成物对环境无害,符合现场工艺要求,具有良好 的可持续发展前景。     

新型提高采收率酸化液体系的研制

针对苏格里气田常规酸化工艺中酸岩反应快、造成酸岩作用的时间短、酸化效果差等问题,研制出了
一种新型的酸化液配方：１５％ＨＣｌ＋０．４％稠化剂ＳＰ－１＋３．５％缓蚀剂ＨＳ－３＋２．２％铁离子稳定剂ＺＹ－２＋０．６％
起泡剂ＤＴ－１＋０．６％助排剂ＦＡＣ－８。对研制的酸化液体系的配伍性、酸岩反应速率、溶蚀率等方面的性能进行
了评价,确定了各组分的最优浓度,并对添加剂进行了优选。实验结果表明,该酸化液在静置８ｈ后,无沉淀物和悬
浮物出现,在９０℃条件下经过１２０ｍｉｎ的溶蚀,溶蚀率达到了４７．７５％。酸岩反应速度为７．２ｍｇ／ｓ,反应时间为５
ｍｉｎ２０ｓ,缓速效果明显。通过对苏１０－１井进行现场酸化试验,取得了良好的增产效果。     

膦酸体系对砂岩酸化的缓速作用室内研究

对于砂岩储层,采用常规土酸体系酸化时,由于反应速率过快,在近井地带消耗大量的氟化氢,降低酸液的深层穿透能力,影响酸化效果.通过开展膦酸体系的溶蚀评价实验,研究膦酸体系的缓速效果.实验结果表明,膦酸体系在初始时溶蚀率低于土酸体系,在3h后膦酸体系的溶蚀率迅速提高,基本与土酸体系的溶蚀率持平,甚至高于土酸体系,表明膦酸体系在砂岩酸化时可以起到一定的缓速作用,达到深层酸化的效果.     

多级电离缓速酸体系在水平井酸化中的应用

针对变质岩储层水平井酸化的特点,研制了2种具有多级电离特性的缓速酸体系。多元酸体系组成:8%多元酸DA+6%盐酸+1%缓蚀剂CT 1-2+2%铁稳剂PG-1+2%黏土稳定剂YBNW-3+0.2%破乳助排剂CF-5A;多氢酸体系组成:3%多氢酸MA+3%盐酸+3%助剂+1%缓蚀剂YBH-1+2%铁稳剂PG-1+2%黏土稳定剂YBNW-3+0.2%破乳助排剂CF-5A。研究结果表明,2种缓速酸体系具有良好的缓速及缓蚀性能,能达到深部酸化的效果,多元酸体系在大民屯凹陷静安堡油田安1-H 5井取得了良好的现场应用效果。     

新型缓速酸在新疆油田的应用

针对新疆油田低渗储层酸化措施效率低的现状,研发了以有机膦酸和氟盐为基础的新型HDF缓速酸体系,并进行了溶蚀能力、阻垢性能、岩心流动等室内评价实验。实验结果表明,HDF体系可将酸岩反应时间由常规土酸体系的1 h左右延长至6 h以上,在砂岩的溶蚀率与土酸相近的情况下,其粘土类矿物的缓速率可达80%,并减少90%的二次沉淀物。现场应用情况证实,HDF体系酸化相对于普通土酸能够显著提高酸化效果,特别是对于高温深层砂岩储层、粘土含量较高的储层,其优势更为明显。现场应用近30井次,有效率100%。     

缓速酸酸化实验研究

根据砂岩岩心的性质,配制了4种缓速酸并研究其酸化性能,得出盐酸和NH<,4>HF<,2>对酸液的溶蚀和缓速效果随着量的增加而提高.筛选出效果较好的两种酸液10%CL+5%HCl+6%NH<,4>HF<,2>和5%CL+10%HC1+6%NH<,4>HF<,2>.前者对龙14#2岩心的溶蚀和缓速效果较好,后者对白马8#、...     

AM/DMDAAC阳离子型黏土稳定剂的合成与性能评价

以丙烯酰胺(AM)和二甲基二烯丙基氯化铵（DMDAAC）为原料,制备AM/DMDAAC阳离子型黏土稳定剂,确定了是佳反应条件:n(AM)∶n（DMDAAC）=3∶2,引发剂过硫酸铵用量（以总单体质量计）为0.8％,反应温度为50℃,单体总用量为20％.对AM/DMDAAC阳离子黏土稳定剂产品的防膨性和抗盐性进行评价,结...     

AA／MA／AMPS共聚物钻井液降粘剂性能评价

以丙烯酸（AA）、马来酸酐（MA）和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（AMPS）为原料,合成AA／MA／AMPS共聚物钻井液降粘剂,对其在泥浆中的降粘性能进行了室内评价,并利用IR对共聚物进行了表征,借助热分析考察了共聚物的热稳定性。结果表明,AA／MA／AMPS共聚物降粘剂可显著降低泥浆的粘度和切力,具有较强的耐温性,加入0．5％降粘剂的淡水基浆,高温降粘率可达92．1％,并且具有较好的抗盐抗钙性能。     

油层解堵剂的性能改进与应用

针对曙光油田超稠油的特点,在原有解堵工艺基础上改进油层解堵剂体系。通过室内实验确定了超稠油油层解堵处理剂的最佳配方：酸液为5％HF＋10％HCI,添加5％的粘土稳定剂以及三元表面活性剂、助排剂、乳化剂、互溶剂和渗透剂,并对其进行性能评价。结果表明,该配方体系能够较好地解除油井的无机物堵塞、有机物堵塞以及稳定粘土矿物。现场应用表明,与未实施同类井对比,注汽压力平均降低1．4MPa,油汽比提高0．09,有效改善了油井的生产效果。     

无固相微泡沫压井液研究及性能评价

通过对发泡剂、稳泡剂和辅助稳泡剂的优选,确定了无固相微泡沫压井液最佳配方：清水＋（0．7％-1．0％）稳泡剂HCC-1＋（0．3％-0．5％）发泡剂AS-1／OP-10＋（0．8％-2．0％）辅助稳泡剂WDJ＋（1．0％-2．0％）增粘型降滤失剂＋2．0％其他处理剂,该压井液的密度在0．7—1．0g／cm^2之间可调。室内研究表明,该压井液具有良好的流变性和抑制性、较强的耐温抗盐能力,及较好的稳定性、油气层保护性、防膨防爆和防漏堵漏性能。     

海相页岩烃源岩系中有机质的高温裂解生气潜力

海相页岩烃源层系具备晚期高温裂解生气的能力。以上扬子地区寒武系筇竹寺组、志留系龙马溪组及华北地区长城系—青白口系下马岭组为例,通过封闭系统与开放系统对海相泥页岩烃源岩的晚期生气潜力进行了研究,确定了海相泥页岩具备晚期高温裂解生气潜力,并运用晚期生气能力参数(LGP)和晚期生气类型比(LGT)两项参数对海相泥页岩烃源岩的高温裂解生气能力进行评价。烃源岩的热演化生烃过程是一个非常复杂的过程,在发生热裂解生烃的同时,也通过缩聚反应生成一定量的耐熔大分子——杂原子化合物(NSOs),在高温演化阶段杂原子化合物发生裂解并产生烃气。岩石热解实验显示,筇竹寺组与龙马溪组高演化阶段的烃源岩样品仍然有热解烃类产出,例如样品SP-1在Ro=2.42%以后仍然得到0.092mg/g(HC/TOC),表明了高演化程度下烃源岩仍具有生烃能力,但生烃产率较低。以LGP—LGT为标准评价了海相泥页岩晚期生气能力,所测海相泥页岩LGT1,说明具备晚期生成B型高温裂解气的能力;而LGP分布在0.51到0.55之间,说明具备中等高温裂解生气潜能。所测样品高温裂解平均生气潜力为2.6mg/g(HC/TOC),属于较低的天然气产率,折算下来约0.2m3/t(HC/岩石)。以我国蜀南地区志留系龙马溪组页岩气为例,实测含气量约3m3/t(HC/岩石),则高温裂解产气将占到6.7%。     

席夫碱缓蚀剂的复配性能研究

以苯甲醛、乙二胺为原料合成席夫碱,用硫脲、乌洛托品、碘化钾、烷基酚聚氧乙烯醚（OP-10）与之进行复配制成缓蚀剂。利用正交试验考察硫脲、乌洛托品、碘化钾、OP-10与席夫碱的质量比对腐蚀速度的影响,采用静态失重法评价了复配缓蚀剂在质量分数为15％的盐酸和土酸中的缓蚀性能,结果表明,当复配缓蚀剂加量为1％时,N80钢片在15％的盐酸中的腐蚀速率为0．0894g/（m^2·h）,在土酸中的腐蚀速率为0．1241g／（Tn^2·h）。