朝阳沟油田酸化解堵措施中酸液添加剂的优选

结合实际,谈谈朝阳沟油田酸化解堵措施中酸液添加剂的优选。

酸液添加剂对黏弹性表面活性剂的流变性能及其油田应用的影响

一种在基质岩处理过程中用于提高波及效率的新型黏弹性表面活性剂可以调节自身的分子结构,而且酸液一旦注入即可形成一种棒状结构的胶束。这些胶束能够明显提高表面活性剂的黏度,改变废酸的黏度。这些性能的提高程度依赖于胶束的形状和这些胶束相互纠缠的数量。在较大的范围内考察了酸添加剂和杂质对这些系统的流变性能的影响。采用特殊设计的黏度仪来调节黏度,以此处理腐蚀性流体。测定温度为25～100℃,压力为300psi,剪切速率为58～1740s-1。酸液添加剂组成为:缓蚀剂、辅助缓蚀剂、铁调节剂、除硫化氢剂、防垢剂、非离子型表面活化剂。同时还要考虑互溶剂和甲醇对表观黏度的影响。温度、pH值、剪切速率、酸液添加剂对表面活性剂-酸体系的表观黏度的影响十分复杂。我们观察到的天然橡胶和合成橡胶的黏度及相关的一些性能差别十分明显,其原因可能与所使用添加剂的种类以及添加剂本身的性质有关。本文给出了该体系在现场的最佳流动特性控制条件。

陕甘宁盆地碳酸盐岩气藏酸化工作液及添加剂

本文综述了长庆气田勘探开发中应用的三种深度酸化工作液（普通酸、稠化酸、降阻酸）及酸化前置液（压裂液）、盐酸缓蚀剂、助排剂、稠化剂、降阻剂、泡沫排液剂、压裂液交联剂、液体胶塞、层内暂堵剂等酸液添加剂和处理剂。

胶凝酸腐蚀实验中添加剂的配伍性研究

根据有关行业标准,胶凝酸用缓蚀剂的性能一般在只加入缓蚀剂的酸液中进行测试。本研究工作表明这种作法在温度小于90℃时是可靠的,在更高温度下则不可行。在只加入高温缓蚀剂WD-11+缓蚀增效剂WZD-3的20%盐酸(单剂缓蚀酸)和加入了胶凝剂WD-13B+转相剂WD-26、助排剂WD-12、黏土稳定剂WD-5及铁离子稳定剂WD-8的单剂缓蚀酸(配方胶凝酸)中,140℃时N80钢试片的腐蚀速率分别为56.90和1622.26 g/m2.h。单剂测试结果表明,助排剂与高温缓蚀剂在酸液中不配伍,腐蚀速率高达332.56 g/L,胶凝剂+转向剂、黏土稳定剂、铁离子稳定剂在酸液中与高温缓蚀剂配伍性好,腐蚀速率略有降低。在不加助排剂的配方胶凝酸中,腐蚀速率仅为52.75 g/m2.h。该助排剂为阳离子型和氟碳类表面活性剂的复配物。从添加剂的作用机理讨论了以上实验结果。

缓速酸及其添加剂

根据对最近10多年间国内外缓速技术发展状况的调查,综述了泡沫酸、乳化酸、稠化酸、自生酸、化学缓速酸等体系以及发泡剂、乳化剂、增稠剂、酸母体、缓速剂等添加剂的进展和现状,分析对比国内外缓速酸技术,提出了分析评价意见和对我局下步试验研究工作的建议。

两性表面活性剂酸液体系在基质酸化及酸压中的应用

自1997年Schlumberger Dowell公司推出基于阳离子粘弹性表面活性剂(VES)的清洁压裂液以来,粘弹性表面活性剂技术已在油气田增产措施中得到广泛的应用。根据VES使用的经验,近两年来,国外已研究出了性能优越的基于两性表面活性剂的粘弹性酸。文章分析了国外将这种酸液体系应用于基质酸化和酸压时相对于其他酸液体系所具有的独特优点和作用机理,介绍了其粘弹性行为和流变性,以及各种酸液添加剂对其流变性的影响。用岩心流动实验结果分析了这种酸液体系应用于基质酸化时的自主分流特性以及应用于酸压时的滤失、返排和酸蚀裂缝导流特性。

适应特殊岩性的酸液体系研究

针对查干油田的3种特殊岩性岩石研制适应特殊岩性的酸液体系,通过测定不同岩性岩心在不同酸液中的溶蚀率确定了适应特殊岩性岩心的主体酸液,在此基础上对酸液添加剂包括缓蚀剂、铁稳剂、粘土稳定剂、助排剂进行筛选,得出了适应3种特殊岩性的酸液体系,所研制的酸液体系具有良好的酸化和缓速效果。

盐酸液稠化剂SC-1的研制

以煤油为分散介质,油水相体积比1∶2,水相中单体质量分数40%,AM、DMDAAC、AMPS三单体质量比4∶1∶1,通过反相乳液聚合制得了三元共聚物W/O乳状液,直接用作盐酸的稠化剂,其代号为SC-1。20%盐酸中SC-1加量由1%增至4%时,酸液黏度(30℃,170 1/s)由42 mPa.s增至94 mPa.s。SC-1加量为2.5%时,盐酸质量分数由15%增至28%,酸液黏度由89 mPa.s降至72 mPa.s。2.5%SC-1增稠的20%盐酸,加入0.3%CaCl2、0.2%Mg-Cl2或3.5%NaCl后在室温放置7天,酸液物态无异常;在60℃或90℃密闭放置4小时后,黏度保持率为91.9%或88.9%;与大理石的反应持续40小时后的质量分数大于5%。SC-1与多种常用酸液添加剂配伍。研制了含缓蚀剂、铁离子稳定剂、破乳剂、助排剂、黏土稳定剂的2.5%SC-1增稠的20%盐酸液。图1表3参8。

新型酸液稠化剂的研制和评价

酸化处理是油气井增产增注的重要措施,而其中稠化剂是酸液中重要的酸液添加剂。以二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰胺和2-甲基-2-丙烯酰胺基丙磺酸单体为原料,利用反相乳液聚合,合成了酸液稠化剂SC-1。实验结果表明:SC-1分子量高,增黏能力强,易溶于水和酸溶液,受剪切影响较小;SC-1的缓速性能优良,具有良好的热稳定性、剪切稳定性、抗盐能力和化学相容性;SC-1在酸液中具有较好的增黏性能,用它配制的稠化酸增稠效果好,在低于75℃的井下SC-1用量为2.5%即可达到要求,在高温下用量适当加大。

两性表面活性剂芥子酰胺丙基甜菜碱的合成与应用

针对非均质储层或者特殊性储层(高温、高渗、含H2S、裂缝性)酸化时对酸液的有效置放和克服基于聚合物的酸液体系对地层潜在伤害的问题,研制出了一种能较好解决上述问题的酸液体系,它的主要物质是合成出的一种新型两性表面活性剂———芥子酰胺丙基甜菜碱,简称SAP-BET。SAP-BET属于具有很长疏水碳链的两性粘弹性表面活性剂,用其配制的流体具有良好的粘弹性行为。恰当配方的SAP-BET酸液体系,在高温地层条件下与储层矿物反应后,会形成足够高的粘度,使其具有分流、控制滤失、增加有效作用距离等作用;这种高粘度的流体遇到地层中的碳氢化合物时自动破胶,因此不会对地层造成二次伤害。研究了SAP-BET酸液的粘弹性行为和流变性,以及各种酸液添加剂对其流变性的影响,从研究酸岩反应和酸液变粘机理入手,采用SAP-BET配制出了适用于砂岩酸化的分流酸和适用于碳酸盐岩酸化的清洁变粘酸,介绍了SAP-BET酸液在现场应用中应注意的问题。

两种双吡啶盐在盐酸中对A3钢的缓蚀性能

用静态失重法测定了两种gemini型化合物溴化1,4-二(α-癸基吡啶)丁烷(Gp3)和1,6-二(α-癸基吡啶)己烷(Gp4)在含有1.0g/LNaCl的10%盐酸中对A3钢的缓蚀性能。25℃时Gp3在加量10mg/L时的缓蚀率即高达99.85%,加量逐步增加到500mg/L时大体上维持此高缓蚀率。90℃时,在加量20,200,800mg/L时的缓蚀率,Gp3分别为63.17%,90.62%,89.91%,Gp4分别为75.80%,92.97%,93.37%,而四川广汉油田目前使用的缓蚀剂WD-11分别为10.57%,36.95%,88.87%。两种双吡啶盐是成膜型缓蚀剂,在盐酸中对A3碳钢的缓蚀效率高而用量低。表1参7。

高温酸化胶凝剂YJN-1的研究

阴离子单体AMPS、阳离子单体H-DMDAAC及AM在水溶液中进行氧化还原体系引发的共聚合，得到液体产物，即高温酸液胶凝荆YJN-1。将共聚产物用乙醇多次沉淀，得到了粉末状三元共聚物，用红外光谱确认了共聚物结构。在搅拌下（1701／s），YJN-1在20％盐酸中的溶解时间为20-25分钟。20％盐酸的黏度随YJN-1加量的增大而增大。YJN-1加量1％的20％盐酸，30℃时黏度（1701／s）为87．2mPa·S，150℃时降至37．5mPa·s，在30℃、1701／s剪切120分钟后黏度仅下降7．8％，在90℃、面容比1：4条件下与石灰石反应40分钟后，乏酸中盐酸质量分数为儿．9％，高于国内常用CT1-9胶凝酸（5．3％），反应60分钟后乏酸质量分数在6％左右。YJN-1与各种酸液添加荆配伍。讨论了YJN-1在盐酸中的增黏、耐温、缓速机理。图6参6。

一种阳离子型稠化酸体系的研制

多数稠化剂产品性能比较单一,耐温性、耐剪切性以及缓速性等综合性能较差。由丙烯酰胺和二甲基二烯丙基氯化铵(DMDAAC)通过反相乳液聚合研制出了阳离子型稠化剂GD-1。该剂是一种可用于高温油藏深部解堵的稠化剂产品。在60℃和90℃条件下热稳定性均大于80%,随着温度的升高,其黏度下降幅度明显小于同类产品PAM,浓度为1.5%的GD-1酸液体系,在90℃下表观黏度大于20mPa·s。对比实验表明,稠化剂GD-1与油田使用的阳离子型酸液添加剂有较好的配伍性,剪切稳定性好于同类产品,在高温下对岩屑的溶蚀率仅为常规土酸的1/3,并且缓速性能优良,有效作用时间长达12h,适用于高温砂岩地层的深部解堵。

酸化工作液发展现状

酸化工作液体质量的好坏可能决定油气井酸化增产措施的成败。酸化技术问世以来 ,人们不断尝试着将各种酸液体系用于施工。目前已发展完善了多种系列化的酸化工作液体系 ,可满足不同储层条件的施工需要。文中简介了酸岩反应机理 ,重点论述国内外酸化工作液体系和添加剂的发展现状。

高温缓速酸解堵技术研究与应用

为解决中原油田文东文南高温低渗油层解堵存在的技术难题,研制了高温缓速、深部穿透的解堵剂配方。用缓速酸主剂、高温酸化缓蚀剂,以及油水互溶剂、粘土防膨剂、铁离子稳定剂等酸液添加剂进行复配,优化筛选,得到综合性能优良的高温缓速解堵剂配方。文中对解堵剂配方性能进行了全面评价。该解堵剂比常规土酸缓速率提高94%,可应用于150℃的地层,现场应用增油增注效果显著。

阳离子聚丙烯酰胺PG-1稠化的土酸有机酸混合酸化液的性能

以煤油为外相进行反相乳液聚合，合成了AM／DMDAAC共聚物，将反应后的反相乳液干燥、洗涤，得到了粉末状酸液稠化剂PG-1，并用于稠化土酸有机酸混合酸。该酸液组成如下：7％～10％盐酸＋2％氢氟酸＋5％-8％乙酸。与国内常用酸液增稠剂CT1—6相比，在该混合酸液中PG-1的增稠性较好，耐温性略好，抗剪切性基本相同，缓速性略好，热稳定性和耐盐性良好。1.5％PG-1稠化混合酸的黏度（30℃，170s^-1）为34。6mPa·s；在90℃加热2h后和在30℃、1701／s剪切2惦，黏度均大于25mPa·s；在60℃、90℃加热4h后，黏度保留度分别为88．7％、81．2％；在60℃、90℃与孤南24块砂岩岩屑反应的有效时间超过12h。用矿化度40g／L的标准盐水配制的PG-1稠化混合酸在90℃放置4h或在常温放置15d，外观无显见的异常。图4表2参6。

AM／DMDAAC／AA三元聚合物在酸化中的应用

针对碳酸岩盐油藏,在室内合成了一种适用于该油藏酸化技术的新型稠化剂NG——AM／DM- DA AC／AA三元聚合物,并对稠化剂NG进行了酸液性能评价。该稠化剂在酸液中增稠效果好,抗剪切能力强,热稳定性较好,与各种酸液添加剂有很好的配伍性,还有较好的抗盐能力。与国内的同类产品CT1 -6进行了对比测试,结果说明:稠化剂NG在性能上可以与国内的同类产品媲美,具有较好的开发应用前景。

牛庄低渗透油田油层保护酸化技术

进行酸液体系研究首先需确定酸液的基本配方.实验室对不同浓度土酸及浓缩酸、低伤害酸两种商品酸进行了模拟酸化实验.实验结果表明,商品酸和不同浓度的土酸对该区储层岩心都具有明显的增长渗透率的作用.中等浓度的土酸和商品酸液的酸化效果差别不大.考虑酸化成本,用中等浓度土酸作为基本酸液.

油田化学药剂在气田开发中的应用

本文介绍了天然气研究所近期在排水采气、酸化压裂、气井和集输系统防腐蚀等领域中油田化学药剂研究成果.扼要评述了该所在这些领域中的油田化学研究方向和国内外概况.

二烯丙基胺类聚合物的研制和在石油开采中的应用

本文简介了二烯丙基胺类聚合物在国外石油开采中的应用概况,报道了此类聚合物的合成、产品物性和作为多功能油田化学剂的室内评价试验结果。