延长油田低渗储层新型降压增注体系研制及应用

针对延长油田低渗区块注水井压力升高、注水量下降以及常规酸化施工效果较差等问题，研制出了一种新型阳离子双子表面活性剂缓速剂HS-Ⅱ，并以此为基础，选择合适的主体酸液和缓蚀剂，制定了适合延长油田低渗储层的新型缓速酸降压增注体系。新型缓速剂HS-Ⅱ不仅具有良好的界面活性和润湿性能，还能有效提高主体酸液体系的缓速性能，当其质量分数为0.8%时，缓速率可以达到95%以上；新型缓速酸降压增注体系各处理剂之间具有良好的配伍性，且体系的溶蚀性能较好，其缓速性能和沉淀抑制性能明显优于常规土酸、多氢酸和现场缓速酸；新型缓速酸体系残酸的黏度和表面张力均较低，有利于其返排；岩心流动实验结果表明，随着新型缓速酸降压增注体系注入孔隙体积倍数的增大，岩心渗透率提高倍数明显增大，酸化效果明显优于常规土酸。新型缓速酸降压增注体系投入现场应用，能够明显降低注水井的注入压力，提高单井的日注水量，并且具有较长的有效期，实现了注水井长期降压增注的目的。研究成果可为延长油田低渗区块注水井的降压增注提供一定的技术支持。     

大港油田板深7井深度酸化压裂酸化液的研究

介绍了用于高温碳酸盐储层深度酸化压裂工艺的前置液和酸化液的选择标准,并结合大港油田板深7井储层特征对酸化压裂液体系进行了研究和优化。选出了适合该井深度酸化压裂的工作液及添加剂。试验结果表明,降阻稠化酸具有很好的缓速性能、降阻性能及防粘土膨胀性能,配伍性好;酸液体系均具有较低的表面张力,有助于残酸快速反排;前置液基液具有耐温、耐酸性,粘度适中,与降阻缓速酸配伍性好等特点,均能满足板深7井深度酸化压裂的要求。     

氟硼酸深部酸化技术在石南油田中的应用研究

对石南油田选用的氟硼酸酸化体系从酸液缓蚀性能、配伍性能、缓速性能、残渣试验、铁离子稳定试验、防膨性能等方面进行了较全面的室内静态评价和岩芯酸化动态评价。从氟硼酸酸化技术应用研究结果表明,所选用添加剂与氟硼酸具有很好的配伍性,优选出的酸液配方表面张力低、破乳效果好、络合铁离子能力强、产生的酸渣量少,防粘土膨胀能力强等特点,对储层伤害小;氟硼酸酸化效果最佳,酸化后岩石骨架结构破坏小,能有效控制微粒运移;氟硼酸深部酸化工艺达到了深部防膨酸化解堵的目的。     

ZHJ型复合酸解堵技术研究

酸化技术是水井增注的重要手段之一,而酸液性能又是酸化技术中的关键。本文针对长庆油田陇东油区储层特征,室内对ZHJ复合酸各项性能指标进行评价,室内试验表明:这种酸液体系具有缓速能力强,穿透距离远,适用范围广的特点;现场实施结果证明该项解堵技术有效解决了通常采用的常规酸化、土酸(12%HCl+3%HF+水+添加剂)酸化虽然能够解除近井地带的堵塞,但处理半径较小,且对有机质堵塞无效果、缓速作用有限的问题。     

一种单步法在线酸化酸液体系研究及应用

目前,注水井酸化主要采用常规酸化模式,但常规酸化存在酸化作业时间长、作业程序复杂、作业环境要求高、动复原复杂和协调难度大等问题。针对这些问题,提出一种单步法在线酸化技术。该技术的核心是采用一种高效酸液体系代替常规酸化三段式液体,实现"以一代三"功效。因此,开展了新一代单步法酸液体系—G智能复合酸液体系的研究,主要包括酸液体系与注入水、采出水配伍性、抑制沉淀、缓速、缓蚀性能、酸化流动效果评价及微观分析。结果表明,G-智能复合酸液能够满足单步酸液体系的性能要求,酸液体系与注入水最优混配体积比在1∶2~1∶8。微观电镜分析表明,酸液不会破坏岩石骨架。将该酸液体系应用于渤海油田B4注水井在线单步法酸化,酸化后该井的视吸水指数大幅度升高,降压增注效果显著。     

新型低伤害络合酸体系评价实验

华北油田砂岩油藏具有低孔低渗、敏感性矿物含量高、储层温度高的特征。为了解决常规酸液体系存在与储层反应速度快、有效穿透距离短、二次沉淀显著等问题,采用实验研究方法对新型络合酸体系的分子结构和性能进行分析评价。研究包括络合酸的核磁共振碳谱和核磁共振氢谱、缓速性能、对金属离子的螯合能力、缓蚀性能以及从岩心流动实验和润湿性测定两方面表征酸化效果。实验结果表明:新型络合酸体系的酸岩反应速度低于常规土酸体系酸岩反应速度的40%;对Ca2+、Fe3+、Mg2+金属离子的螯合值分别是272 mg/g、455 mg/g、167 mg/g;对钢片的腐蚀速率是2.873 g/（m2·h）,远远低于行业一级标准（10~20 g/（m2·h））;地层岩心酸液流动实验渗透率增加倍数大于2;酸化后岩心的润湿性均偏水湿。研究一种具有缓速、抑垢、深穿透的新型络合酸体系,对于华北油田砂岩油藏低渗透储层的酸化增产,提高油气采收率具有重要意义。     

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.     

CFR为主体的缓速酸研究及现场应用

研制了多效酸液添加剂ＣＦＲ，以ＣＦＲ为主体配制成功了具有良好缓蚀，缓速，稳定三价铁离子和低表面张力等性能的缓速酸液体系。报导了ＣＦＲ及其酸液的配方和各项性能，介绍了在陕甘宁中部气田２口井上用ＣＦＲ缓速酸成功地进行酸化压裂的实例。     

有机酸-土酸缓速酸体系在塔里木砂岩储层酸化中的应用

分析了东河油田注水井及牙哈油田勘探目的层的特征,研制出有机酸-土酸缓速酸体系,并应用于这两个油田的砂岩储层酸化中,岩心酸化流动实验和酸化前后岩心结构及孔喉的变化表明。有机酸-土酸缓速酸体系能够有效地提高岩心的渗透率和解除泥浆对岩心的损害,其有效改造距离长达20cm。现场4口井的施工结果证明该酸液体系是有效的。     

新型低氯根螯合酸液体系研究及性能评价

目前库车山前储层酸化大多数是以土酸为主的酸液体系,该类酸液体系存在反应速度快,二次伤害严重,酸化后残酸中Cl-质量浓度高,对钢材设备腐蚀严重,尤其容易造成超级13Cr局部腐蚀而导致高压气井出现井筒完整性失效等问题。为确保储层增产改造的有效性,减少残酸中Cl-对完井管柱造成的腐蚀伤害,降低高压气井出现井筒完整性失效的几率,需要研发新的低Cl-质量浓度、低伤害、高溶蚀率的酸液体系。研究并提出了一种复合磷酸盐与酯、醚复配的螯合酸液体系,该酸液体系基本配方为:5%甲酸+8%大分子酸+2%氢氟酸(配方中的百分数为质量分数),使用高温高压腐蚀仪研究该酸液体系对13Cr腐蚀性能的影响,同时结合岩粉溶蚀试验与岩心酸化流动仪考察该酸液体系性能,试验结果表明该酸液体系对13Cr腐蚀速率低,同时具有高效、缓速、缓蚀等特点。研究的酸液体系对于高温、酸性气藏储层进行酸化改造具有很强的参考价值。     

静52-H1Z井分段布酸酸化技术

针对鱼骨型水平井钻井周期较长、储层易被钻井液伤害、通过酸化难以实现彻底解堵的问题,提出了分段布酸酸化技术。采用单级封隔器+5级喷砂器(含4级滑套喷砂器)工艺管柱,实现了一趟管柱分5段逐级布酸酸化;通过实验室岩心溶蚀试验,优选出缓速土酸和清洁自转向酸组合酸液体系;通过提高酸液用量和采用液氮伴注技术,提高了改造效果。在静52-H1Z井成功实施了该项技术,取得了明显的酸化增产效果。试验表明,该技术适用于鱼骨型复杂水平井的解堵改造。     

注水井不动管柱螯合酸脉冲式注入酸化增注技术

长庆油田低渗透砂岩油藏注水井受储层物性及注入水水质等因素的影响,高压欠注井逐年增多,而常规酸化增注技术工序复杂且有效期较短。为了提高酸化增注效果,简化施工流程,缩短措施占井周期,通过酸液体系配比试验、岩心驱替试验和缓蚀性能试验,研发了一种COA-1S酸液,该酸液具有较好的缓速、腐蚀和螯合抑制性能;通过工艺优化,将水力脉冲技术与酸化增注技术结合,提出了注水井不动管柱螯合酸脉冲式注入酸化增注技术,其具有施工不动管柱、不泄压、不返排等优点。该酸化增注技术现场应用了3井次,有效率100%,酸化后平均注水压力下降9.2 MPa,单井增注水量12.3 m3/d,取得了较好的效果。现场应用表明,该技术降压增注效果显著,解决了常规酸化工序复杂、占井周期长等问题,具有较好的推广应用前景。      

固体硝酸解堵技术及在油田的应用

固体硝酸解堵技术解决了硝酸/土酸复合酸化液具有极强腐蚀性及氧化性,对地面设备及管柱具有很大破坏性的问题,可用于解除无机物堵塞和有机物堵塞.室内试验表明,固体硝酸/土酸酸液对滤饼和岩心的12 h溶蚀率分别为10.7%和44.5%,与土酸相比,溶蚀率分别提高了3.54%和14.2%,说明固体硝酸/土酸酸液是一种缓速酸;固体硝酸水解产生的硝酸可与盐酸形成王水,与有机质发生氧化-还原反应,使原油降解、降粘,同时产生大量热,熔化部分沥青及胶质,对解除有机物堵塞具有很大的优势.在葡萄花油田的18口井中采用了该酸化技术.统计结果表明,用固体硝酸/土酸酸液酸化后,注水压力下降了0.9 MPa,视吸水指数提高了1.14 m3/d·MPa.     

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%。     

塔里木盆地超深、高温井酸压管柱体系技术与应用评价

对碳酸盐岩的酸压储层改造是主要增产措施。经过多年实践,形成了五类酸压管柱：光管柱、机械单封、液压坐裸、液压单封及套裸双封。其中,液压单封及套裸双封是两种新型酸压管柱,前者较为经济,管柱施工可靠性高;后者坐封过程较为方便,卡封水层,可实现分层改造,达到酸压改造目的。     

砂砾岩厚油层缓速酸酸化技术研究与应用

针对河南油田砂砾岩厚油层特高含水期开发特点及常规酸化处理半径小、重复酸化效果较差的情况,研制出了以有机酸和含氟盐为主要成分的 ＨＳ— １２缓速酸酸液体系,并配套了机械细分酸化工艺及暂堵酸化工艺。室内试验结果表明,该酸液体系对河南油田油层岩屑溶蚀率高,缓速性能好,有效作用时间长,可进行地层深部酸化,残酸不会造成二次沉淀伤害,岩心渗透率可提高２倍以上。近三来在河南油田现场应用 ３４口井,有效成功率达 ９０％以上。增注效果明显。     

复杂工况油套管柱失效控制与完整性技术研究进展及展望

随着对深层碳酸盐岩、新区、页岩等油气勘探开发力度的加大,油气田的地层条件和介质环境变得更为苛刻复杂,油套管柱变形、泄漏、腐蚀、挤毁、破裂等失效事故时有发生;加上特殊结构井和特殊工艺井、特殊增产改造措施等对油套管柱提出的新要求,油套管柱面临着一系列新的挑战和难题需要破解。为此,围绕我国石油天然气工业增储上产的迫切需求和深井超深井、特殊结构和特殊工艺井、强酸/大排量高压力反复酸化压裂增产改造等复杂工况油套管柱失效频发的技术难题,历经十余年攻关,取得了一系列试验研究进展与重要技术成果,主要包括:(1)形成了基于气井全生命周期的油套管腐蚀选材评价、腐蚀控制和油套管柱完整性技术;(2)形成了油套管柱螺纹连接结构和密封可靠性设计评价及配套技术;(3)研发并形成了低渗透致密气井经济高效开发“API长圆螺纹套管+CATTS101高级螺纹密封脂”套管柱技术;(4)建立了高温高压等复杂工况油套管柱结构和密封完整性试验平台和评价技术。进而根据当前国家大力提升油气勘探开发力度的新要求和面临的新问题,提出了继续深入开展深层、酸性环境、页岩气等复杂工况油套管柱失效控制与完整性研究攻关的若干建议。结论认为,上述技术成果有力地支撑了我国重点油气田的经济有效开发。     

桩104区块重复酸化增注工作液优选

在深入研究储层特征、回注污水及前期酸化等对储层伤害机理的基础上,结合室内试验结果,考虑了一些室内试验无法模拟的因素,对酸化工作液进行了重点优选.采用有机溶剂前冲洗地层,再用有机缓速酸酸化,满足了深度酸化和重复酸化过程中保护储层的要求,初步解决了桩西油田低渗透地层欠注井重复酸化增注的难题。先期使用酸化工作液试验的两口井均获得了显著的增注效果。     

低伤害有机土酸体系的研制及应用

为解决滨南油田部分注水井欠注严重的问题,研制了一种新型低伤害有机土酸液体系LDA－2。该体系避免了HF反应中氟化铝沉淀造成的伤害,能解除地层深部堵塞,提高酸化现场施工的有效性。使用LDA－2酸液体系酸化施工后,滨南油田低渗透注水井的吸水量大幅度上升。滨A井的现场实时监测表明,该井的表皮系数由酸化处理前的13降到－0．21,酸化增注效果明显。     

乙酸在酸化工作液中的作用

研究了乙酸的相对反应速度,乙酸与柠檬酸对稳定铁离子的协同效应,乙酸的腐蚀速度及其对酸液局部腐蚀钢铁表面的影响。结果表明,乙酸具有缓速、协同柠檬酸稳定铁离子的作用,可以有效地降低高温下酸液的腐蚀速度,能够协同缓蚀剂有效地控制高温动态条件下高浓度土酸溶液对钢片表面的局部腐蚀。