深层超高温致密碳酸盐岩储层缝网酸压技术优化——以杨税务潜山为例

深层超高温致密碳酸盐岩储层具有埋藏深、温度高、闭合应力高以及非均质性强的特点,常规酸压工艺有效作用距离短、裂缝导流能力下降快,压后产量差异大、措施有效性差等诸多难题。通过室内岩心实验和软件模拟,开展储层地质特征分析、缝网可行性评价、酸压方案优化设计等研究,分析天然裂缝、岩石力学特征、矿物组成、脆性指数以及水平应力差等因素,评价复杂“缝网”形成条件,最终形成了大排量滑溜水造缝、大规模清洁酸扩缝、加砂支撑保持长期裂缝导流能力的缝网酸压技术;同时,以“最大化改造体积”为目标,模拟优化施工排量、用液强度、用酸强度、支撑剂用量等参数。该技术在杨税务潜山应用3口井,平均日产气24.3×104 m 3,日产油39.49 m 3,实现深层潜山气藏“少井高产”高效开发,对深层超高温气藏的效益开发具有技术指导意义。

铁对酸化效果的影响探讨及控制铁酸液配方研究

针对高温碳酸岩储层酸化后返排液中铁离子含量较高的问题,建立了铁对酸化效果影响模拟评价方法,探索了铁离子对酸化效果的影响关系,注入铁离子质量浓度为1 500-5 000mg/L的酸液后,岩心渗透率降至初始渗透率的60%-67%。根据多基团桥接铁离子成为稳定物质的机理,研发了控制铁沉淀酸液体系,150℃、ρ（Fe）为5 000 mg/L时,酸反应至残酸（pH值〉3）后稳定铁4 650mg/L,残酸对岩心的伤害〈20%。

高温碳酸盐岩储层清洁变黏酸技术

为提高清洁变黏酸的耐温性,实现在高温碳酸盐岩裂缝性储层中的转向均匀布酸功能,通过分析清洁变黏酸作用机理及高温失效原因,提出了针对性的研究对策及高温助剂分子结构模型,研制出清洁变黏酸用高温稠化剂,优化确定了盐酸、高温稠化剂、缓蚀剂、铁离子稳定剂、无机盐等种类及用量,形成了高温清洁变黏酸技术。实验结果表明:①清洁变黏酸在碳酸盐岩心中具有良好的转向作用及理想的pH值变黏特性;②在120℃,170 s-1条件下,变黏酸鲜酸剪切70 min黏度不超过17 mPa.s,具有良好的可泵性;乏酸剪切70 min仍保持黏度高于90 mPa.s,具有良好的高温变黏能力,验证了分子结构设计的正确性。

一种碳酸盐岩抗高温交联酸体系

为了满足高温碳酸盐岩储层深度酸压的要求,优选了交联酸稠化剂和交联剂并与酸液添加剂形成了一种抗高温交联酸压裂液体系。稠化剂和交联剂的优劣直接决定了交联酸在高温下的综合性能,通过对稠化剂酸溶性、酸基液热稳定性及交联剂的交联时间、交联粘度、交联酸的抗温时间等指标的分析,确定了最佳稠化剂为DM3802,最佳交联剂为JL-10,并确定了用量。与酸液添加剂的配伍性实验也表明该体系配伍性良好。在120℃下对该交联酸压裂液的综合性能进行了评价,实验表明该体系具有良好的抗高温、抗剪切、携砂性能、低滤失、易破胶等特点。

用锌焙砂中浸渣制备铁精矿

为综合利用湿法炼锌渣中的铁,进行了用锌焙砂中浸渣制备铁精矿的试验研究。试验在传统湿法炼锌工艺的基础上,将高酸浸出过程改为高温高酸还原浸出过程,使铁以亚铁形式进入溶液.最后用双氧水和碱式碳酸锌沉铁。试验结果表明,采用新工艺可从锌焙砂中浸渣制得含铁大于51%的铁精矿,使最终渣量大大减少,并且对锌和铟的回收率没有影响。

S区碳酸盐岩耐高温酸压酸液体系优选及性能评价

S区块碳酸盐岩储层岩性致密,施工温度较高,为了提高采收率,需要对目标储层进行酸压处理。针对目标储层的特点,对酸压所需酸液进行优选评价。通过孔渗实验,测得S区块储层孔隙度为0.1%~2.0%,渗透率在0.01 mD以下,属于超低渗储层;通过单轴压缩实验测得储层抗压强度较高,在40~70 MPa;通过X射线衍射测得储层矿物成分以白云岩和方解石为主,两者质量分数可达80%~90%,少量石英和黏土(质量分数在10%左右)。确定主体酸为质量分数20%盐酸,稠化剂为质量分数0.3%黄原胶,进行了岩粉溶蚀实验,盐酸单独作用时溶蚀率可达90%左右,优选主体酸液为盐酸;考虑到S区块碳酸盐岩储层岩性致密,地层温度在100~140℃,通过高温流变性实验,测得140℃时改性黄原胶黏度约为10 mPa·s,选择改性黄原胶作为耐高温的稠化剂。

高温地面交联酸酸液交联剂的研制

为了提供满足高温海相碳酸盐岩储层深层酸压改造需要的新型酸液体系,利用异丙醇锆为中间体,乳酸(钠)和丙三醇为配位体的2步合成法,合成出了耐高温酸液有机锆交联剂,该交联剂与稠化剂GC-201在交联比为100∶0.8时,常温交联时间为8～11 min。通过该交联剂调试出的耐高温地面交联酸缓速性能在120℃下,前10 min缓速率达到了90.89%,在120℃以170 s-1的速率剪切60 min后,黏度仍在93.3 mPa.s以上,且在一定条件下可彻底破胶,黏度小于10 mPa.s,破胶液残渣含量为118 mg/L,适合川东北地区高温储层酸化压裂改造的需要。

针铁矿部分沉铁除锌电解液中氟氯的工艺研究

介绍了针铁矿部分沉铁除锌电解液中氟氯的基本原理,对锌焙砂中性浸出—高温高酸浸出—中和沉铁工艺进行研究,研究表明:针铁矿沉铁过程具有自净化除氟氯效果,在形成针铁矿渣中和过程中,电解液中积累的钙离子可与氟氯离子形成氟化钙及氯化钙而随铁渣沉积,与传统的除氟氯工艺比较具有明显的技术优势。

渤海超高温碳酸盐岩储层酸化技术

潜山碳酸盐岩储层是当前渤海油气勘探开发的重点领域,而酸化则是碳酸盐岩油气藏增产改造的关键措施。在研究渤海潜山超高温碳酸盐岩油气藏勘探开发的过程中,针对其超高温、埋藏深、物性差、非均质性强、测试层段长、含硫化氢等特点,通过相应的基础理论研究和技术研发配套,创新性地提出“非酸螯合+高温缓速缓蚀”相结合的方式。通过非酸螯合体系降温缓速、深部溶蚀,结合高温缓速缓蚀酸液激活天然裂缝、增大改造范围,形成了针对渤海潜山超高温碳酸盐岩储层的酸化技术。该技术在现场成功应用,探井A酸化后测试产气量增加55倍,增产效果显著。

川东北碳酸盐岩储层自生酸研制

针对川东北油气区块酸化施工中酸化管柱腐蚀严重,活性酸穿透深度低,有效酸化半径小的问题,通过生酸组分比例优化及添加剂优选,研制出对管柱腐蚀性低、酸岩反应速度可调的深穿透自生酸产品,并开展了产品性能评价。结果表明:150℃条件下,自生酸溶蚀70%岩心需要时长是常规盐酸的11.7倍,缓速效果明显优于相同浓度的胶凝酸,酸蚀岩心导流能力高。

胶凝酸与交联酸一体化耐高温缓速酸研究

胶凝酸和交联酸是高温碳酸盐岩酸压常用的缓速酸体系,该体系存在耐温能力不足、配伍差等问题,同时现场交联酸和胶凝酸为不同酸液体系,存在配制使用流程繁琐的问题。为解决上述问题,优化形成了一体化酸液体系,交联酸基液可作为胶凝酸使用,加入交联剂作为交联酸使用。交联酸配方为:20%盐酸+1%稠化剂SRAP-2+2.5%高温缓蚀剂主剂SRAI-1+0.5%增效剂+1%酸压用铁离子稳定剂SRAF-1+1%酸压用破乳剂SRAD-1+1%交联剂SRAC-2A和延迟交联剂SRAC-2B(2∶12)。胶凝酸在160℃、170 s^-1下,恒温剪切120 min后黏度为20 mPa·s。交联酸体系交联时间为93 s,具有良好的延迟交联特性;在160℃、170 s^-1下恒温剪切90 min后黏度为55 mPa·s,一体化酸液体系室温可放置10 d以上,在140℃动态腐蚀速率为46.1021 g/(m^2·h)。研究结果表明,该体系可满足高温储层对缓速酸的要求,实现酸液体系一体化,方便现场施工,具有较好的发展前景。

碳酸盐岩高温储层自生酸体系研发与评价

采用卤盐、羰基化合物和酯类研制了一种在高温下稳定持续生酸的自生酸体系。该自生酸体系90℃下反应6 h,可生成12.9%的盐酸,150℃下反应6 h,可生成18.9%的盐酸,具有优良的生酸能力。将盐酸、稠化酸和自生酸分别与岩心进行静态溶蚀实验,自生酸相比于常规酸具有更长的酸岩反应作用时间。自生酸体系150℃下,N80钢片腐蚀速度为0.984 g/(m^(2)·h),低于行业一级标准,具有优良的缓蚀性能。盐酸、自生酸与碳酸盐岩的酸岩反应动力学研究表明,自生酸酸岩反应速度与常规酸相差一个数量级,具有更为优良的缓速性能,能够用于解决高温储层深部酸化的难题。

杨税务潜山超高温非均质碳酸盐岩气藏储层改造技术

杨税务潜山碳酸盐岩储层具有典型的超高温(170~200℃)、高压、非均质性强等特点,纵向上发育3套层状储层段,近几年储层改造效果一直不理想。研究认为影响该地区储层改造效果的主控因素有:(1)储层改造的工程设计不适合强非均质性的地质特征;(2)射孔厚度过大造成单层改造裂缝的延伸长度小;(3)现有液体体系及配置不适合长缝的形成;(4)套管压裂方式常造成套管及环空水泥环的破坏,从而造成套管破损、井口环空带压等风险隐患。针对上述问题,通过技术攻关和现场实践,形成了针对性配套工艺:(1)减小储层改造厚度,提高压裂改造强度,增大横向改造面积;(2)优化压裂液配置,提高缝网支撑力度;(3)优化施工工艺,创新裂缝导流能力保持工艺;(4)优化管柱工艺,降低风险事故。该技术在杨税务潜山2口井进行了现场实践,均取得了良好的效果,为高温深层碳酸盐岩储层改造提供了技术借鉴。

高温碳酸盐岩储层双重缓速酸的制备与性能评价

针对高温碳酸盐岩储层酸化中缓速酸缓速效果不佳、注入困难等问题,以二甲基二烯丙基氯化铵、丙烯酰胺、K_(2)S_(2)O_(8)和NaHSO_(3)为原料制备了缓速稠化剂(CPAM)。将CPAM、缓速剂(十二烷基三丁基溴化膦)、缓速分散剂(尿素)复配制得双重缓速酸体系。研究了双重缓速酸在高温下的缓速效果和酸蚀裂缝导流能力,通过扫描电镜和接触角的测定分析了缓速机理。结果表明,双重缓速酸主要依靠CPAM和尿素提高缓速剂在岩石表面的附膜效果来实现缓速。优选的双重缓速酸体系为1%~2%缓速剂+0.1%~0.3%CPAM+1.5%尿素。在90℃、170 s^(-1)的条件下,该双重缓速酸对应的鲜酸和残酸剪切后的黏度均小于10 mPa·s。在90℃下,双重缓速酸的缓速效率高达97%,缓速效率明显优于稠化酸;在180℃高温环境下,其导流能力保持率高,抗压能力强。该双重缓速酸具有易注入、抗高温、缓速效果好的优点,适用于180℃以上深层超深层碳酸盐岩储层的酸化改造。

高温地面交联酸体系研究及其现场应用

为满足高温碳酸盐岩储层深度酸压改造需要,开发出了耐温150℃的高温地面交联酸体系,该酸液体系具有高温下黏度高、滤失低、摩阻低、易泵送、酸岩反应速度慢、易返排、流变性好等一系列优点。通过地面交联酸(复合)酸压,可实现酸液深穿透、提高酸蚀裂缝导流能力的目的。该体系在塔河油田得到了成功应用,并取得了非常好的改造效果。

高银铜铁钙载金炭高温高压解吸电解试验与实践

针对原矿成分复杂,全泥氰化炭浆工艺吸附后载金炭泥质重,银、铜、钙、铁等杂质品位高,高温高压解吸电解载金炭生产中解吸电解循环管道易结垢堵塞,金、银解吸率偏低,解吸时间长,金泥难冶炼等问题,进行了解吸电解工艺试验研究与生产实践。结果表明:在高铜、铁、钙载金炭高温高压解吸电解生产过程中,采用氢氧化钠质量分数2%,氰化钠质量分数0.25%,除垢剂0.2%的组合解吸药剂配液制度,解吸电解温度控制:一段125℃恒温5h,最高温度控制155℃,解吸流量控制在2.25倍炭床体积,贫炭酸洗率控制80%,可解决解吸管道易堵塞难题,解吸电解流量得到稳定保障,管道筛网拆换频次由原来的一天一拆换提高到15天一拆换;金解吸率由83.83%提高到87.15%,银解吸率由95.41%提高到98.37%;解吸电解时间由每柱19.15h缩短至16.67h。加快氰化金银吸附速率,氰化尾槽金银浓度实现科学控制,提升金、银综合回收率。

一种新型潜在酸降压增注体系的试验研究

介绍了一种新型的潜在酸降压增注体系,该体系由产酸剂SGA-E、优化的聚合物增稠剂CHJ-1和交联剂SJL-1组成。其具有水基潜在酸的性能,可作为降压增注过程中的前置剂。此外,该体系在低温下具有弱酸性或无酸性,在高温(120~150℃)下裂缝中H+释放缓慢,其最终有效酸浓度约为8%,能够有效酸蚀。在泵送过程中,该系统对管柱的腐蚀较小,因此所需的缓蚀剂较少。这种新型潜在酸液体系可以实现对整个裂缝的有效酸蚀,从而实现降压增注的目的。

高温深层碳酸盐岩储层酸化压裂改造技术浅议

本文主要阐述碳酸盐岩储层改造前地质综合评价技术的概况,总结高温深层碳酸盐岩储层酸化压裂技术的改造方法。

深度酸压自生酸酸液体系研究

目前深层、超深层碳酸盐岩储层存在温度高和物性差等特点,常规酸压技术的酸岩反应速率过快,酸蚀裂缝导流能力低,无法实现深部酸压,储层改造效果差。针对此类问题,设计了一种新型自生酸酸液体系,并通过室内评价实验对酸液体系性能进行评价,结果表明自生酸酸液体系可有效实现深度酸压的目的。

伊朗Y油田直井轻质油酸化研究及实例

基质酸化是碳酸盐岩油气藏增产的重要手段。伊朗Y油田为轻质油油田,主力产层F油组是孔隙-裂缝型低渗中孔碳酸盐岩储层高温高压高硫化氢,生产过程中沥青质析出、沉淀和堵塞井筒的现象很严重,F15井成功实施了酸化作业。