南堡油田东营组试验区作业入井液体系储层保护技术研究

根据南堡油田东营组试验区储层特征,分析了其潜在的储层损害因素,并对南堡油田常用的7种作业入井液基本理化性能进行了测试分析。在此基础上,对南堡油田东营组试验区不同类型的作业入井液体系的储层保护效果进行了评价。结果表明,密度为1.20g/cm^3的优质压井液/普通压井液、微泡修井液以及2%NH4Cl＋10%解水锁剂的储层保护效果好,污染后岩心的渗透率恢复值均大于90%;密度为1.05g/cm^3普通压井液污染岩心的渗透率恢复值为50%左右;活性水、2%NH4Cl、2%KCl储层保护性能偏差;单一使用固化水对岩心损害较为严重,建议与破胶液联合使用,用3%破胶剂JPC溶液进一步污染岩心后最终渗透率恢复值可大于95%。     

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。     

埕岛油田隐形酸完井液体系研究及其应用

埕岛油田砂岩储层高渗疏松,水敏性中等,临界矿化度2～4g/L。针对该油藏开发的储层保护型隐形酸完井液,含有可释放H+的隐形酸载体及多种功能性添加剂,以海水为基液,反应后变为中性液体。60℃下储层岩心粉在0.3%～0.5%该隐形酸载体海水溶液中12小时溶蚀率为2.42%～3.03%。对各个组分及其用量进行了实验筛选,得到了完井液配方:0.3%隐形酸载体+2%聚胺类黏土稳定剂HCS+1%缓蚀剂HCW-CA+1%聚丙烯酸酯类减阻剂JZS+过滤海水。0.3%隐形酸载体海水溶液与原油混合后出现增稠现象,加入JZS可使混合液黏度和油水界面张力降低。埕岛油田4口新井射孔完井中使用该隐形酸完井液为射孔液,投产后产油量大大高于使用防水伤害完井液射孔完井的4口对比井。表8参10     

无自由水压井液研制与应用

已进入开发中后期的吐哈油田大部分区块井底压力低,为此开发了无自由水压井液.通过固化剂(高分子吸水材料)等组分筛选,得到了压井液优选配方:清水+1.0%KEG-CA-3(丙烯酰胺接枝纤维素共聚物)+0.3%固化引发剂+0.5%胶体保护剂+1.0%KCl+0.4%NaHC03;其表观黏度为50 mPa·s,API和HPHT滤失量分别为19.6、29.0mL,在砂床上无滤失,进入砂床深度14.3 cm.该压井液在80℃、30天老化过程中及在100℃热滚16小时后,流变性变化小,滤失量有所增大;储层岩心粉在该压井液滤液中浸泡16小时,膨胀高度仅为0.63 mm(在清水中为3.04 mm);在储层岩心实验中,注入并返排后油相渗透率＞82%,切去污染端2 cm后渗透率恢复率＞96%,除去滤饼后在≤12 Mpa压差下不渗透.该压井液已成功应用27井次.与使用常规压井液的一口井相比,使用该压井液施工的一口井,作业后生产恢复稳定所需时间很短,产出的原油含水率低.     

压后裂缝处理液的研究与应用

针对压裂造成的二次污染,选用常用的酸及氧化剂来进行处理,考察了酸液种类、温度、氧化剂种类对处理后陶粒破碎率的影响,在此基础上得到了裂缝处理液的基本配方,室内评价了该处理液对残渣粒径、残渣值以及岩心伤害解堵的影响,并进行了现场应用。实验结果表明:60℃下,6%HCl+0.5%HF处理后陶粒破碎率增加了4倍多,6%HCl处理后破碎率只增加了1倍多,1%过硫酸铵APS处理后破碎率也只增加了1倍。确定了裂缝处理液的配方为:1%APS+5%HCl+3%NH4Cl+0.6%缓蚀剂B-125。60℃下向100 mL破胶液中加入100 mL裂缝处理液后,破胶液的中值粒径由136.51μm降为98.64μm,残渣量由132 mg/L降为76 mg/L,黏度由8 mPa.s降为3 mPa.s。经该处理液处理后岩心渗透率可达到原始渗透率的81.6%。该处理液对陶粒影响小,能充分氧化分解压裂液残胶。H43井压后不出液,加入该处理液10 m3后,返排顺利,压后日产油1.3 t。表4参1     

有机氟硼酸在王家岗敏感性地层的应用

根据3口井岩心矿物组成及碳酸盐含量数据,认为王家岗沙四段砂岩储层土酸和低伤害酸酸化效果差的原因,是储层碳酸盐、泥质含量高,酸岩反应速度快,反应产物产生一次及二次沉淀,乏酸液反排困难,在这类地层可采用有机氟硼酸体系。根据3口井储层岩心溶蚀率及酸化淤渣率数据,得到了各适用于某一口井的3个混合酸:4%/4%、6%/4%、4%/12%的醋酸/氟硼酸。筛选了酸液缓蚀剂KX1 7,N80钢片在加入1%KX1 7和5%NH4Cl的醋酸/氟硼酸液中80℃腐蚀速率为0.45～2.5g/m2·h。注入由3个混合酸配成的酸液使对应岩心的渗透率分别增大25%、76%、52%。在3口油井用该有机氟硼酸液酸化解堵,均获得了成功。较详细地介绍了在一口新投产不出油的井用醋酸/氟硼酸酸化液酸化,用液态CO2助排的施工情况和施工后产油情况。图3表5参3。     

张店油田白秋地区油层保护技术研究

对张店油田白秋地区储层敏感性进行了评价,明确了该区块储层在开采过程中受损害的因素及程度,并针对主要损害因素筛选出了油层保护压井液、洗井液配方,该配方与储层具有较好的配伍性,实验的岩心渗透率保持率在97.4%,能够起到保护储层的作用。     

吉林红岗区块低滤失气井压井液研制

吉林油田红岗区块明水气层、黑帝庙油气层埋深浅,对外来流体敏感性强,现有3种压井液滤失性过大,对储层伤害大(岩心伤害率76.62%～97.95%).以黏土膨胀率和储层岩心伤害率为评价指标筛选组分,研发了可用于该区块的低滤失压井液,其配方为:0.7%小阳离子黏土抑制剂+2.0%KCl+0.05%水锁抑制剂BNP-10+0.05%缓蚀剂HS-1+2.0%降滤失剂DST-1(SPN-1+SPN-2,质量比3∶2)+1.33%改性纤维素NDT,用NaCl加重.该压井液密度1.02～1.20g/mL,表观黏度5.76～5.80 mPa·s,pH=7.0,API滤失量4.5～7.6 mL,稳定性好,对实验岩心渗透率的伤害率仅为3.70%～4.89%.     

保护储层的无固相压井液

研制出了具有保护储层效果的无固相压井液，其基液配方为0．5％LG－1－1＋0．4％LG－2＋1％小阳离子＋0．1％其它。此外还研究开发出了无机盐增溶剂LG－3，加入LG－3可加宽低成本无机盐的使用范围，很大程度地降低压井液配液成本和单井综合成本。该压井液密度在1．0－2．5g/cm^3之间可调，具有无固相、滤失量低、抑制性强等特点，抗温能力在120℃左右。室内性能评价结果表明，无固相压井液对高渗储层岩心的渗透率损害率平均为4．0％，对低渗储层岩心的渗透率损害率平均为2．9％，说明该体系对储层具有很好的保护效果。     

隐形酸完井液及其在王44区块中的应用

隐形酸完井液突破了传统完井液呈中碱性范畴,对储层具有优异的保护作用。王 44 区块的枣二段和枣三段储层以中孔、中渗为主,同时存在着水敏、碱敏等潜在损害因素,分析了已用射孔压井液的储层保护性能,并优选出适合该储层的隐形酸完井液配方。室内评价和现场地层测试均说明,隐形酸完井液具有优异的储层保护效果。     

隐形酸完井液及其在王44区块中的应用

隐形酸完井液突破了传统完井液呈中碱性范畴，对储层具有优异的保护作用。王44区块的枣二段和枣三段储层以中孔、中渗为主，同时存在着水敏、碱敏等潜在损害因素，分析了已用射孔压井液的储层保护性能，并优选出适合该储层的隐形酸完井液配方。室内评价和现场地层测试均说明，隐形酸完井液具有优异的储层保护效果。     

出砂油田洗井模拟试验研究

针对青海油田跃进Ⅱ号油田出砂严重、洗井液漏失造成二次污染的特点,研究开发了复合暂堵剂和多功能清洗剂。室内模拟试验表明,平行岩心流动试验中复合暂堵剂对低渗透岩心的堵水率小于10%,而对于高渗透率的岩心其堵水率大于97%,突破压力梯度可达8MPa/m以上,两者油相渗透率恢复率均在90%以上;污染后天然岩心用含多功能清洗剂的洗井液清洗后,其渗透率恢复率可达80%以上。说明研制的复合暂堵剂能有效封堵高渗透层。多功能洗井液对石蜡、胶质、沥青质和无机垢混合物堵塞具有良好清洗解除效果。     

QY气井压井液的研制与应用

针对长春气田储层的水敏、碱敏、盐敏性 ,研制了由盐水基液、聚合物粘土稳定剂QYP、增粘剂QYJ、表面活性剂QYB、缓蚀剂QYH组成的气井压井液QY ,以代替现用的主要由水和粘土稳定剂 85 1组成的压井液 85 1。粘土稳定剂加量为 0 .5时 ,2口气井岩心样在压井液QY、压井液 85 1和清水中的膨胀率分别为 13.3%和 3.3% ,2 1.5 %和 7.7% ,5 0 .0 %和 36 .7%。表面活性剂加量为 0 .5 %的压井液QY和压井液 85 1的表面张力分别为 36 .3和 4 7.9mN/m ,界面张力分别为 2 .1和 6 .7mN/m。增粘剂加量为 0 .5 %的压井液QY的初滤失量为 0 .791mL ,36min滤失量为 4 .8mL ,粘度 4 2mPa·s。压井液QY 4 5℃时腐蚀速率较小 ,为 0 .0 73g/m2 ·h ,pH值为 7～ 8。与压井液 85 1相比 ,压井液QY对气测渗透率 2 .71× 10 -3 ～ 139.7× 10 -3 μm2 的 4支岩心的伤害率由 2 4 .7%～ 6 0 .2 % ,平均39.9%降至 14 .6 %～ 19.2 % ,平均 16 .7%。气井压井液QY在长春气田 3口井施工中应用 ,效果良好。图 1表 4参 1。     

稀油井热洗用防漏失暂堵剂 ZD-1的研制及应用

针对月海油田海南3块的稀油井洗井漏失严重问题,研制了配方为0.5%羟丙基瓜尔胶+0.3%有机钛+0.3%十二烷基二甲基甜菜碱+5%石油树脂(6#)+0.10%亚硫酸钠的稀油井热洗用防漏失暂堵剂ZD-1,评价了ZD-1暂堵剂的封堵性、破胶性和对储层的伤害性。结果表明,该暂堵剂对渗透率100×10~(-3)数1000×10~(-3)μm~2的岩心封堵率在92%以上;加入0.02%数0.04%过硫酸铵后能在3数5 h内完全破胶;破胶液对岩心渗透率的损害率为5.23%,对储层伤害较小。现场应用8口井,单井平均降低热洗用水37 m3,在满足热洗效果的基础上热洗井排水期平均缩短3.8 d。     

活性SiO2纳米粉体改善油田注水技术研究

报道了用活性纳米SiO2粉体水基分散液改善注水井吸水能力的新技术并讨论了增注减压机理:在砂岩孔隙表面吸附,使表面由亲水变为亲油,提高水相相对渗透率,降低油相相对渗透率。所选活性纳米粉体为市售品,先使表面吸附一种阳离子表面活性剂,表面电荷由负变正,再吸附阴离子表面活性剂,制成强憎水性的活性纳米SiO2粉体。将这种表面改性粉体分散在2.0%的某种表面活性剂水溶液中,制成水基分散液。岩心驱替结果表明,0.2%的纳米SiO2粉体水基分散液改善岩心渗透率的效果,基本上可以达到0.2%的乙醇、柴油分散液的效果;当纳米粉体在水基分散液中的浓度为0.10%～0.25%时,驱替后、驱替前岩心渗透率比Ki/K0>1,最佳浓度为0.10%,这时Ki/K0=1.39。注入纳米粉体水基分散液前用预处理液处理含油岩心,可大大提高用3%NH4Cl溶液测定的岩心渗透率比Ki/K0,12%盐酸 8%NaOH溶液预处理效果最好,其次是8%NaOH溶液,12%盐酸再次之。介绍了用纳米SiO2粉体水基分散液处理中原文东油田6口注水井的增注减压效果。该技术特别适用于中渗油藏。图3表2参3。     

冻胶泡沫体系调剖规律实验研究

针对优选的冻胶泡沫体系配方AP-P4(0.3%)+YG107(0.3%)+DY-1(0.6%),利用一维人工岩心模型,研究了渗透率级差、注入方式、段塞大小对冻胶泡沫调剖能力的影响规律。实验结果表明,随着渗透率级差的增加,冻胶泡沫的调剖效果先增加后减小,当级差为7.00时调剖效果最好;不同注入方式中,气液经过泡沫发生器形成稳定泡沫后注入调剖效果最佳;注入段塞1PV时非均质岩心调剖效果最佳;实验比较的调驱方式中,冻胶泡沫体系高低渗岩心发生吸液剖面反转,调驱能力最强。     

海上油田酸液预解堵体系筛选及评价

某海上油田属于砂岩油藏,完井采用砾石充填。钠土矿物中主要含蒙脱石,其次为石英、斜长石等。针对海上砂岩油藏伤害的特点以及对无机絮凝剂稳定化钠土的成分分析,研究了酸化预解堵体系。经过酸液类型及浓度的确定、添加剂的筛选以及物理模拟实验,确定了酸液预解堵体系配方。初步筛选出的前置酸和后置酸体系为7%盐酸(HCl),主体酸体系为5%HCl+5%氟硼酸(HBF4)+1%醋酸(HAc),其对稳定化钠土的溶蚀率分别为2.78%、21.77%,其对砾石的溶蚀率分别为0.38%、1.04%。缓蚀剂BJ最佳加量0.5%,缓蚀率大于95%;黏土稳定剂WS-1最佳加量为3%,防膨率为85.96%。优选出的酸化解堵配方为:前置酸和后置酸为7%HCl+0.5%BJ+3%WS-1,主体酸为5%HBF4+5%HCl+1%HAc+0.5%BJ+3%WS-1。酸液体系配伍性良好。酸液体系解堵效果较好,提高渗透率倍数达7倍以上。该酸液体系能溶解絮凝物,产生较大孔隙,可在一定程度上提高岩心渗透率,达到解堵的目的。     

一种地下胶凝的深穿透低伤害盐酸酸化液

加有抗酸、抗盐特殊添加剂VPH 110 (3% )、缓蚀剂、铁离子稳定剂、助排剂等的 12 %～ 2 0 %盐酸液 ,鲜酸粘度很低 ,与岩石反应后pH≥ 2 .5时可在酸蚀面上形成高粘度冻胶层 ,使后续酸液向深部穿透 ,转向低渗层 ;冻胶接触原油 (烃类化合物 )时彻底破胶 ,破胶后的乏酸粘度低 ,易返排。给出了基本配方。测定了加入VPH 110等的 2 0 %盐酸液的性能与常规的 5 %盐酸液进行了比较。与大理石反应后的VPH 110酸液 2 5℃时的粘度 ,pH =0 .5时为 4mPa·s,pH =2 .5时达到 14 4 0mPa·s,pH >2 .5时高粘度基本不变。在渗透率低且级差不大的两组平行三岩心实验中 (渗透率约为 0 .0 5 ,0 .0 4 ,0 .0 31μm2 ) ,VPH 110酸液提高中、低渗透岩心渗透率的幅度及产生的酸蚀孔洞长度均远大于常规酸液 ,VPH 110酸液的注入压力通过极大值 ,指示深度穿透和转向的发生。pH =7的VPH 110乏酸冻胶破胶液对高、中、低渗岩心渗透率的伤害率仅分别为 0 ,1.5 7%和 0 .79% ,在 2 0～ 80℃下的粘度与常规乏酸液大体相当。图 3表 2参 3。     

HPAM/脲醛预缩聚物地下成胶体系及其选择性堵水性能

报道了在30～100℃的不同温度下凝胶化时间为3～45h的HPAM/脲醛预缩聚物地下成胶体系的基本配方共12个,所用催化剂有重铬酸钠+氯化铵(A)和过硫酸铵+乌洛托品(B)两种。适用于60℃的配方60A 1和60A 2的成胶时间,随配制水矿化度的增大(500～1.0×105mg/L)由18h和8h分别增加到76h和34h,形成的凝胶粘度超过1.3×104mPa·s。长99mm、水测渗透率1.33μm2的人造均质岩心,在注入60A 1配方物2PV并充分凝胶化后,突破压力为8.16MPa,残余阻力系数为1000,对水的封堵率达99.9%;60A 2在岩心中充分凝胶化的时间为3d;由2个岩心封堵前后水相和油相(煤油)渗透率的变化求得,60A 2的堵水率为99.10%和99.03%,堵油率为12.94%和13.01%,表现出了相当好的封堵选择性;水测渗透率分别为1.33,0.458,0.193μm2的并联三岩心组,水驱至残余油,注入60A 2配方物2PV并反应10h后注水驱油,注水压力由0.31MPa升至0.98MPa,原来不吸水的低、中渗岩心的流量分别达到0.14和0.23mL/min,高渗岩心的流量由0.43mL/min降至0.06mL/min,表明含残余油的高渗岩心在很大程度上被封堵;水测渗透率分别为0.193,0.456,1.33μm2的3个岩心串连,总长76.4cm的纵向非均质岩心,水驱至残余油,注入60A 2配方物0.2PV并反应10h后注水驱油,注入压力大幅升高,含水率下降,采收率     

石南油田缓速酸酸化解堵体系实验研究

石南油田属于低渗透砂岩储层,经过多年开采后储层堵塞严重,迫切需要进行深部解堵.根据储集层物性特征及敏感性分析,确定化学缓速酸为该地区的酸化体系.通过比较不同缓速酸的溶蚀能力,筛选出一种缓速酸体系SN12(10%盐酸+5%色胺酸+3%腐植酸),并对酸液添加剂配方进行了优选.岩心模拟酸化实验结果表明,注入SN12缓速酸后,随着酸岩反应时间的延长,岩心渗透率大幅度提高;且随着缓速酸注入量的增加,酸化效果大幅度提高;动态长岩心酸化效果评价结果表明,SN12缓速酸的深部酸化改造效果明显.