延长油田低渗砂岩深穿透多氢酸解堵体系研究

本文通过延长油田CH-1与CH-2储层矿物组分与黏土成分的分析、敏感性实验、回用地层水结垢分析,明确了注水开发过程中出现的注入压力升高主要源于地层结垢、水敏及酸敏伤害造成的低渗砂岩孔隙堵塞。本文采用溶蚀实验、铁离子稳定实验、挂片腐蚀实验等优选出多氢酸供剂、铁离子稳定剂以及缓蚀剂,并采用正交实验的方法优化配方,得到用于延长油田低渗砂岩解堵的深穿透多氢酸酸液体系。结果表明,该酸液体系配方为15%HCl+5%NH_(4)F+5%DTPMP+1%GLDA-Na+2%XCI-1,在60~90℃范围内可使储层岩芯渗透率恢复率达400%以上,90℃条件下酸岩作用时间达180min以上,60℃条件下酸岩反应时间可达300min以上。

多氢酸酸化技术及其应用

砂岩储层酸化的常规土酸体系存在与矿物反应速度快、酸化液的有效距离短和容易产生二次沉淀等问题。现存的缓速酸酸液体系不能克服粘土和石英界面反应速率的巨大反差,新的深度酸化工艺可以在一定程度上增加酸液的穿透距离,但工艺繁琐,且仍然不能解决沉淀、堵塞问题。多氢酸体系与现存的HF酸体系相比,其反应速度慢,溶解能力强,且具有良好的防垢性能和分散性能,可以抑制井眼附近的地层伤害,有效控制二次沉淀等优点。本研究对多氢酸的酸度特性、溶蚀性能、润湿性、静态腐蚀性以及多氢酸的分散和防垢性能进行了室内测试,并对土酸、氟硼酸及多氢酸进行了酸化效果实验评价。室内实验及现场应用表明,多氢酸性能优越,可明显提高酸化效果。

新型多氢酸酸液体系研究与应用

开发出了一种新型多氢酸酸液体系,该酸液体系具有反应速度低、腐蚀率低、无二次污染等优点,能有效延长酸液作用距离。新型多氢酸酸液体系应用于渤中34-3油田酸化作业取得了良好的效果,油井产量超过配产的50%～160%。

砂岩酸化过程中铁离子沉淀研究

酸化可有效疏通地层渗流通道,改善地层流体渗流能力,实现油气井增产、注水井增注。但酸化过程中铁离子的存在容易在地层中形成沉淀,堵塞地层孔隙喉道,影响酸化效果。针对砂岩储层,开展了常规土酸、氟硼酸、多氢酸三种酸液体系中铁离子沉淀机理研究。研究结果表明:在砂岩储层酸化中,铁离子以多种复合物的形式存在于沉淀产物中,不同于碳酸盐岩储层采用盐酸酸化时铁离子以Fe(OH)3沉淀的形式出现。对于不同酸液体系,铁沉淀形成的条件不同。常规土酸在较低的pH值条件下即出现沉淀,且在pH值为1.2时完全沉淀,氟硼酸形成铁沉淀的pH值较土酸大。多氢酸对金属离子具有较好的螯合作用,使得其在一个较小的pH值范围内才会出现铁的沉淀,而且出现沉淀时pH值较大,采用该酸液体系进行砂岩储层酸化,形成铁离子沉淀的风险较小。

不动管柱酸化工艺在旅大5-2油田的应用

考虑到渤海旅大5-2油田伤害特点及增产机理,选用溶解能力相对较弱、能实现深穿透且不损害电潜泵系统的酸液体系,最终优化出具有配伍性好、低伤害、弱溶蚀、深穿透、不破坏骨架和砾石充填层等优点的多氢酸体系作为主体酸,并与不动管柱酸化工艺相配套,通过间隔注酸和电缆腐蚀实验,证明不动管柱酸化工艺能够达到海上油气田酸化作业和不影响后续生产的要求。现场应用表明,不动管柱酸化工艺完全能满足类似海上油气田的酸化作业需要,从而大大简化了施工程序,缩短了作业周期,降低了作业成本,在渤海油气田得到广泛应用。

应用多氢酸技术实现大港油田段六拨区块降压增注

多氢酸酸液体系可以抑制二次沉淀的生成,实现深穿透。该体系中的氟盐和多氢酸是一个自动调节酸液体系,随着酸液中H+的消耗,多氢酸会逐渐电离出H+,与氟盐生成可供反应的HF,且具有缓速性,其反应速度约是其它酸液的30%左右。另外,多氢酸酸液体系极强的吸附能力的性质,能催化HF酸与石英的反应;酸岩反应环境中,其对硅酸盐沉淀的控制能力明显优于常规土酸、缓速酸,具有很好的延缓、抑制近井地带沉淀物的生成能力;该体系能够保持或恢复地层的水湿性,在对油层进行改造的同时不会对地层造成更大的伤害。结合大港油田段六拨区块高压、低孔、低渗的特点,采用新型的多氢酸体系,优化配方和施工方案,实现了段六拨区块注水井降压增注。该技术为同类油藏的油层解堵措施提供了依据和指导。

蒙脱石与土酸、多氢酸反应对比实验研究

对比分析了常规土酸和多氢酸与水敏性矿物蒙脱石的反应,研究了蒙脱石在两种酸液体系中的溶蚀率和沉淀规律,反应后残酸溶液中的硅、铝离子浓度,并用扫描电子显微镜观察了反应后蒙脱石表面的微观结构变化。结果表明,30℃、90℃下,多氢酸对蒙脱石的溶蚀率小于常规土酸,90℃下蒙脱石与土酸反应产生二次沉淀。多氢酸与蒙脱石反应后,在蒙脱石表面生成铝-硅-磷酸盐"保护膜"。该"保护膜"在弱酸中的溶解性较差,但可迅速溶解于盐酸中。随反应时间的延长,土酸与蒙脱石反应后残酸中的硅离子浓度先增加后降低、铝离子浓度逐渐增加,而多氢酸与蒙脱石反应后残酸中的硅、铝离子浓度均增加,表明多氢酸对金属离子具有较强的吸附和螯合能力。

多氢酸体系酸化技术在镇北油田的应用

针对镇北油田延10储层面临的由于原始物性差、黏土矿物含量较高、水质不配伍等导致的高压欠注问题,研制出了一种多氢酸酸液体系。试验表明,该清洁缓速酸液体系,对金属离子具有良好的螯合和吸附作用,解决了镇北油田延10储层注入水与地层水因不配伍所产生硫酸钙垢和酸化时产生二次沉淀堵塞地层的问题。相比较土酸、氟硼酸,多氢酸体系能大幅延缓酸岩反应时间,增加酸化半径,并在镇北油田延10储层现场应用,取得了良好的降压增注效果。

多氢酸酸化解堵技术在欢喜岭油田的应用

多氢酸具有缓速、深穿透、防垢、极强的吸附能力和水湿的性质,能催化HF与石英的反应,是适合砂岩油藏的解堵技术。通过对低渗油藏伤害原因的分析,详细阐述了多氢酸酸化解堵技术的机理、特点、处理液的作用,对现场应用情况进行实例分析,结果表明多氢酸酸化解堵技术在低渗透油藏应用效果显著。

多氢酸酸化技术在海上油田中的应用与研究

为解决和提高渤海油田多个区块油气产能,结合油藏地质、岩性和储层物性参数等实际情况,发现该区块适用酸化储层改造工艺。经过对多个酸液体系的性能研究和解堵效果室内评价结果显示,多氢酸酸液体系具有缓速、深穿透、粘土溶蚀率低、水湿性、抑制沉淀等优点,可达到地层深部解堵的目的。现场应用结果表明,多氢酸解堵增产效果良好,可成功解决和提高油田产能。

我国复杂砂岩储层酸化改造关键技术及成功案例分析(英文)

我国一大批复杂难动用砂岩储层酸化改造面临重大技术挑战。针对高温深井砂岩储层研制出具有良好的缓速、缓蚀、抑制二次沉淀性能的新型多氢酸体系;针对我国海上高孔、高渗、多层系、非均质性强砂岩储层提出了一套简便、有效、可操作性强的酸液分流技术,并研制出了分流效果好、对地层无伤害的高效化学分流剂;针对致密～超致密、异常高压储层实施水力压裂存在压开困难,对地层造成二次伤害等问题提出前置酸压裂技术,改善压裂效果;针对复杂岩性底水砂岩储层,大胆提出采用一种新的平衡闭合酸压技术,对传统酸化增产理论中砂岩油藏不适合酸压的观念提出了挑战;针对复杂流体(凝析气藏)砂岩储层提出"酸+醇+醚"组合酸液技术,有效防止水锁、促进酸液返排。各项关键技术在我国陆地和海上油田得到成功应用,以我国各代表性油田的复杂砂岩储层特征及酸化改造面临的主要技术难点为切入点,提出各项关键技术,并进行了成功案例分析。

砂岩酸化用多氢酸体系螯合性实验分析

为了进一步研究多氢酸与砂岩矿物的反应特性,分析多氢酸体系的螯合性,在用X射线(X-ray)衍射仪分析长庆油田长3、长8储层岩心矿物含量的基础上,通过长岩心酸化流动仪进行岩心酸化流动模拟实验,使用电感耦合等离子体质谱仪(ICP)和核磁共振(^(19)F NMR)技术分析多氢酸螯合性。ICP实验结果表明,多氢酸在实验条件下具有良好的螯合性,随着酸液浓度的增加,多氢酸的螯合性加强,但当浓度增加到6%以后,其螯合性加强不明显;多氢酸的螯合性会随着反应温度和酸液注入速率的增加而下降,且温度大于150℃后酸液不能起到良好的螯合作用。^(19)F NMR结果显示废液样共检测出3组吸收峰(-167.6^-163.6、-155.7^-154.7和-146.4),表明多氢酸与砂岩矿物反应生成了氟铝酸盐(AlF^((3-x)+x))系列化合物,抑制二次沉淀AlF_3的生成。实验结果可以为多氢酸的应用推广提供依据。

多氢酸+氧化复合酸解堵工艺应用及评价

随着油田开发时间的延长,地层有机垢污、细菌产物堵塞、无机垢、聚合物、水泥浆等造成的油层堵塞伤害,造成单井产量下降;酸化解堵技术均采用含有HF的酸液体系,然而,HF与粘土矿物反应非常迅速,酸液大部分消耗在井筒附近,造成酸液穿透距离短,甚至还会产生二次沉淀,造成储层的永久性伤害。多氢酸+氧化复合解堵技术实现了缓速、无机、深部解堵,本文就该技术在五里湾油田的应用及效果进行了分析评价。

YJ缓速酸液体系研制及应用

针对发2断块注水井注水压力高、地层亏空大的现状,根据氟化盐、无机酸、有机酸在地层中生成缓速酸的原理,研制出一种具有优良缓速和低伤害特性的多氢酸配方体系-YJ酸液体系,有效的解决了发2井的欠注问题,起到了明显的降压增注效果,有效期达到20个月,累计增注8000多m3。

多壁碳纳米管的纯化

用 90 0℃高温氢气处理以及 5mol/L盐酸回流的方法 ,纯化了一种由甲烷在Ni—Mg—O催化剂上裂解生长的多壁碳纳米管 (MWCNTs) ,考察了不同纯化阶段MWCNTs的吸水率、比表面积、Ni和Mg残留量以及在不同温度下苯、正己烷、乙醇、丙酮四种化合物在MWCNTs填充色谱柱上的脱附率的变化 ,并用透射电镜观察了MWCNTs的形态 .结果表明 ,高温氢气处理可去除MWCNTs的无定形碳和表面极性基团 ,使其比表面积和吸水率减小 ,同时可打开MWCNTs端口 .高温氢气处理后 ,再用盐酸回流即容易去除MWCNTs中单用盐酸回流方法无法去除的Ni.经过纯化的MWCNTs的吸水率远小于活性碳 ,比CarbopackB稍大 ,比表面积和CarbopackB相近 .苯、正己烷、乙醇、丙酮四种化合物在纯化的MWCNTs填充色谱柱上的脱附率和CarbopackB的相同 .经纯化的MWCNTs的Ni残留量为 3 0 μg/g ,Mg残留量低于检测限 (10 μg/g) .由于管腔的存在 ,纯化的MWCNTs对有机物的保留能力大于CarbopackB .

大芦湖油田酸化解堵体系实验研究

针对大芦湖油田注水井注水压力高、地层堵塞严重等问题,室内筛选出了适合该油藏的多氢缓速酸体系,并通过正交试验确定了酸液体系的配方。岩心流动实验结果表明,研制的主体酸液酸化改造效果显著。

酸液体系的研究现状分析和现场应用

酸化解堵与压裂改造相比,它具有施工相对简单和成本相对较低等特点,所以酸化解堵是一项各油田广泛使用的油气田增产技术。酸化解堵技术已有将近100历史,现已研制出具有不同特点的酸液体系,如乳化酸、泡沫酸、固体酸、多氢酸等,基本能满足复杂地质条件对酸液的要求。

多氢酸酸化技术在青海尕斯油田的研究应用

针对尕斯油田进入开发中后期后常规酸液体系酸化效果逐渐变差的问题,研制了一种新型的多氢酸酸液体系。通过室内溶蚀速率、溶蚀能力以及腐蚀性能的测定,对多氢酸抑制砂岩酸化二次沉淀的机理及其特点进行了分析,并在2口注水井和1口采油井上实施了酸化作业。室内研究和现场应用结果表明,多氢酸酸液体系具有缓蚀、低伤害、深穿透、作用时间长等特点,适合用于砂岩地层的深部处理作业,对尕斯油田有较好的适应性,具有较好的应用前景。

多氢交联酸的酸岩反应动力学研究

实验室制备了多氢酸,考察了多氢酸与地层水、交联酸添加剂等的配伍性,研究了以多氢酸为基液的多氢交联酸、以盐酸为基液的交联酸的酸岩反应动力学。实验结果表明,多氢酸交联酸与地层水、交联酸添加剂的配伍性良好,且以多氢酸为酸性基液的多氢交联酸在地层温度下无脱水、分层现象。多氢交联酸的反应速率远小于交联酸的反应速率,反应速率受酸液浓度的影响较小,多氢交联酸的氢离子传质系数更小,酸岩反应活化能更高,能够增大酸岩反应的活化能,可以有效降低酸岩反应速率,具有一定的缓速性能。

南堡油田酸化解堵实验研究

冀东南堡油田1、2号构造东一段(Ed1)砂岩储层在钻井过程中,钻井液漏失量较大,对油气层造成了严重污染和堵塞,造成在钻井时有良好油气显示,完井生产时没有油气产量或产能很低。在模拟地层条件下,在室内进行了酸化流动实验研究,对比评价了多种酸液体系。以实验结果为依据,综合考虑储层矿物组成和流体性质,确定多氢酸体系作为钻井液污染酸化解堵处理酸液。