粘弹性表面活性剂胶束酸在砂岩储层分流酸化中的应用

粘弹性表面活性剂(VES)技术已在碳酸盐岩油气藏压裂、酸化中得到成功的应用,同样VES技术可应用于砂岩酸化。实验合成出新型粘弹性表面活性剂-芥子酰胺丙基甜菜碱(SAP-BET),由于SAP-BET为具有很长疏水碳链的两性粘弹性表面活性剂,所以用其配制的胶束流体具有良好的粘弹性行为,可用其配制具有自主分流、控滤失等特性的酸液或清洁压裂液。根据粘性表皮系数,建立了砂岩VES胶束流体分流酸化技术。该酸化工艺适合高温非均质多层砂岩油藏分流酸化。     

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.     

新型粘弹性表面活性自转向酸的研制及性能评价

在酸化或酸压施工中，由于酸液的滤失和酸岩反应速度过快，导致活性酸液的穿透距离有限或酸液因不能分流转向而进入高渗透带，从而降低酸化或酸压施工的效果，为了解决上述问题而研制了交联酸、温控交粘酸等多种高分子类型酸液体系，但却容易对油藏造成二次伤害。为此，在室内合成了一种粘弹性表面活性剂SL，利用该表面活性剂配制了新型的粘弹性表面活性自转向酸VDA-SL，并对其性能进行了评价。室内实验结果表明，当酸液质量分数为25％左右时，VDA-SL粘弹性表面活性自转向酸的粘度为20mPa·s左右，当酸液质量分数从21％降低到10％时，粘度出现变化。其变粘特性及机理与文献报导的高分子类变粘酸明显不同，随酸液的消耗，其粘度约在酸液剩余质量分数为20％处开始增大，当酸液质量分数降低到15％左右时粘度出现最大值，可以达到650mPa·s。     

粘弹性表面活性剂技术在酸化中的应用

粘弹性表面活性剂(VES)技术在压裂液中已成功应用多井次，并取得良好效果。介绍了一种应用粘弹性表面活性剂的新型转向酸液技术，主要用于碳酸盐岩非均质地层的酸化。该体系因其独特的流变性且无聚合物、无固相，因而施工后在地层无滞留物，返排彻底，对地层的伤害小。其适用井温可达100℃左右，是一种理想的新型酸液体系。     

粘弹性表面活性剂自转向酸液体系研究进展

粘弹性表面活性剂自转向酸液体系是最近发展起来的一种非均质地层酸化处理新技术.相比于目前常用的转向酸液体系,该体系具有配制简单、破胶容易、对地层伤害少及缓速、降滤失的优点.在合适的外界条件下,该酸液体系依靠粘弹性表面活性剂排列结构的变化实现酸液的转向、破胶.为了更好地研究粘弹性表面活性剂自转向酸液体系,调研了中外关于粘弹性表面活性剂自转向酸液体系的研究现状及最新进展,并系统地总结了粘弹性表面活性剂自转向酸液体系的转向及破胶机理、自转向酸主剂的选择原则、酸液体系的流变性分析.同时,对粘弹性表面活性剂自转向酸液体系的转向性能及反应动力学方面的研究也进行了详细说明.最后,提出了粘弹性表面活性剂自转向酸液体系下一步的工作重点和研究方向.     

智能转向酸化的机理及试验研究

为了解决在常规酸化中高渗透层的指进、酸液的穿透深度小和残余伤害严重等问题,提出了一种新型的智能转向酸化技术,该酸液体系以粘弹性表面活性剂(visco-elastic surfactants简称VES)和盐酸或土酸为主体外加各种添加剂,在酸化过程中主要依赖于粘弹性表面活性剂的特殊性能实现转向、破胶、缓速降滤的功能,同时具...     

清洁自转向酸液的研制及性能评价

均质酸化、酸液滤失和酸-岩反应速度是影响酸化作业的重要因素。为获得更理想的酸化效果，实验室研究了一种甜菜碱类表面活性剂在季铵盐类表面活性剂复配下形成的VES自转向酸液体系：5％VES＋0．8％CTAB＋0．6％水杨酸钠＋3％KBr，当pH值高于1时，酸液粘度迅速上升，pH值上升到3时，酸液粘度达到最大值（600mPa·s），从而能够有效地使酸液转向。当pH值为6时，体系彻底破胶，易于返排。首次初步讨论了盐酸浓度大小对变粘酸变粘特性的影响，并分析了酸液由线性胶转变成螺旋状胶束的因素，证实了离子浓度对酸液变粘特性具有举足轻重的作用。     

用于酸化处理的粘弹性表面分流液是否需要层内分解

基质酸化和酸化压裂处理已经广泛运用于提高油气田的产量。成功的酸化处理需要均匀地使酸化液通过长的处理层段或区域，尤其那些裸眼多层水平井和垂直井到达的区域。粘弹性表面活性剂（VES）液作为一种好的酸化液其最大的特性是能堵住酸液流向高渗透层段，这样就可以使增产液流向低渗透层段。SPE最近发表的一些文章表明，对于需要较长反排期的基质酸化和酸化压裂来说，用于导流的VES液已经引起了地层损害，尤其是对低渗透层和枯竭气藏。针对压裂和分层压裂处理，提出了一种VES液内部分解技术。内部分解物能够控制分解同时能够到达VES流过的任何地方，把VES分解成易于采出的流体。本文将介绍一种用于处理碳酸盐岩油气藏并带有复配了内部分解物的VES有机酸液。VES有机酸体系十分独特，在酸液注入完以前这种VES有机酸不会有明显的粘度变化。当酸液全部注入完，VES的粘度达到最高值并把新的酸液导流到新的地方。酸化处理后，内部分解物开始分解VES胶质，有机酸体系粘度开始下降。在采油过程中这种液体将会被采出，把对油气藏的伤害降到最低。本文中将讨论实验数据以证实VES在低剪切速率下注入酸液的过程中将产生很高的粘度，而且VES液只有和烃类物质接触后才会分解。进一步证实内部分解物在可控的时间内可以降低注入有机酸的粘度。碳酸盐岩心溶洞流动实验表明，在溶洞中没有分解物的VES比分解了的VES在反排过程中需要更高的压力降。     

甜菜碱类变粘分流酸流变性的影响因素研究

根据VES理论,利用甜菜碱类两性表面活性剂制备出变粘分流酸.通过实验考察了两性表面活性剂浓度、温度、酸液添加剂、Fe3+和无机盐含量等因素对体系变粘特性的影响,结合酸液体系的变粘机理分析,总结了酸液体系随着酸岩反应粘度逐渐增加的影响因素,为现场应用提供理论指导.     

VDA变黏酸机理

VDA变黏酸是近年来发展起来的一种新型酸化增产作业体系，该体系由盐酸、黏弹性表面活性剂和一些普通酸压助剂组成，目前主要应用在对碳酸盐岩层的选择性酸化、基质酸化时进行的自动转向和酸压时进行的滤失控制。介绍了VDA变黏酸的发展过程及变黏过程，着重分析了变黏酸（VDA）的变黏机理和黏弹性表面活性剂的作用机理。当pH值在2～4时，酸液黏度由30 mＰa·s升高到1 000 mＰa·s，pH值大于4之后体系的黏度下降到5 mＰa·s以下。在整个变黏过程中，黏弹性表面活性剂具有决定性的作用，对于具有亲水基和长链疏水基的甜菜碱类两性离子表面活性剂可以满足VDA变黏酸的要求。该体系具有现场配制简单、无伤害、自动转向、低滤失、缓速等显著优点，在科威特石油公司(KOC)经营的北部油田得到应用，油田增产效果显著。     

大港千米桥潜山凝析油气藏酸压技术探索与实

文章针对大港千米桥潜山凝析油气藏储层埋藏深、井底温度高、气藏压力低、储层物性及孔洞缝发育状况变化大、主体区块层多井段长等地质特点。在综合考虑酸液缓速、高温缓蚀、降阻、降滤、溶蚀刻蚀能力、利于返排保护产层及措施成本等因素的基础上，开展了酸液体系选择、酸液配方、酸压作用机理等室内研究。给出了适用于千米桥潜山凝析气藏各类储层的酸压工艺方法、酸液配方、施工参数及酸压配套技术，通过现场实施，在板深7井奥陶系潜山取得了高产油气流。在千米桥潜山勘探中取得了战略性突破，初步形成了适合于千米桥古潜山特点的酸压工艺技术，完善了潜山类油气藏开采工艺配套技术，为整个气藏的高效开发做出了有益探索。     

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对于天然微裂缝比较发育,液体漏失严惩的低渗透碳酸盐岩储层,酸液有效作用有效距离主要是受酸液滤失控制,但是由于酸的反应特性,酸液滤失相对于压裂液来说复杂得多,迄今为止尚未建立完善的酸液滤失模型,使得在制定施工方案时,难以科学确定酸压施工酸液用量。文章介绍了一种酸液动态滤失实验研究方法,分析了酸液滤失特征,通过对滤失实验数据的分析与处理,确定出“酸蚀蚓孔”形成时间,将其作为酸压施工注酸时间的参考值,从而避开复杂的酸液滤失计算,合理确定实施酸压作业的用酸量。将实验研究结果与现场酸压施工分析对比,结果证明具有较好的吻合性。     

考虑多重滤失效应的前置液酸压有效缝长模拟

为了提高天然裂缝较发育的碳酸盐岩储层酸化压裂设计的准确性和有效性,在采用经典裂缝拟三维延伸数学模型模拟前置液造缝过程中裂缝几何尺寸动态变化的基础上,结合液相反应平衡原理和局部反应平衡原理,建立了考虑天然裂缝、蚓孔及基质多重滤失效应的酸液流动反应模型,以现场实例井的酸化压裂改造为例,使用所建模型模拟前置液酸压注酸过程中裂缝内酸液渗滤过程及酸岩动态刻蚀形态,通过酸液沿水力裂缝长度方向的浓度变化和残酸极限浓度综合确定酸蚀裂缝有效缝长,并与压力恢复试井的解释结果进行了对比。结果表明:(1)裂缝—孔隙型储层酸化压裂过程中,沿裂缝长度方向的酸液滤失速度非定值,滤失速度曲线呈锯齿状波动变化,在酸蚀蚓孔与天然裂缝相遇时酸液滤失速度普遍大于基质处的滤失速度;(2)裂缝—孔隙型储层酸化压裂过程中酸液滤失严重,酸液有效作用距离大幅度降低;(3)验证井酸化压裂解堵增产效果显著,该井试井解释结果与所建立的数学模型模拟解释结果相吻合,说明所建立的前置液酸化压裂数学模型可靠。结论认为,考虑多重滤失效应的前置液酸化压裂数学模型更适用于裂缝—孔隙型储层的酸化压裂模拟。     

全三维酸液流动反应模型在酸压中的应用

酸液浓度分布计算是酸压模拟计算中的重要内容，传统的酸岩反应模型都是基于酸液的一维流动，忽略了裂缝高度方向酸液流动及酸岩纵向反应速度的变化，不考虑缝中酸液浓度随时间的变化。酸压裂缝在缝高方向延伸过程中必然引起酸液的纵向流动，酸液在缝高方向的流动必然导致缝高方向存在酸液浓度差。考虑酸液在缝高方向的流动、缝中酸液浓度随时间的变化以及同离子效应的基础上，建立了酸压过程中全三维缝中酸液流动反应模型，并给出数值求解方法。计算结果表明，缝高方向的酸液浓度和酸液流速都呈抛物线分布，越靠近裂缝中部酸浓度越高，在裂缝中部达到最大值；酸液在缝高方向的流动影响酸液有效作用距离的大小，全三维模型计算的酸液有效作用距离比二维模型计算的要小。     

多功能清洁酸性压裂液的设计

设计一种新型阴离子表面活性剂,通过在强酸或弱酸中交联,得到多功能清洁酸性压裂液(MF-VES)。实验结果表明,在配比为5%HCl+10%CH₃OH+6.5%MF-VES+0.5%YH-2条件下,MF-VES压裂液具有黏弹性表面活性剂(VES)的低黏度、高弹性、耐剪切等性能及很强的携砂能力。通过缓蚀剂的筛选评价实验,采用YH-2作为缓蚀剂,能够保证多功能压裂液在施工过程中不对压裂施工设备和管柱造成大的伤害。现场应用结果表明:MF-VES压裂液作业过程伴随酸化过程,可清除近井地带的污染,同时解除近裂缝地带的颗粒运移、基质的塑性应变等作业伤害;提高近裂缝地带的渗透率,在高导流能力的人工裂缝周围创造出一条高渗流带,消除压裂作业带来的伤害。     

碳酸盐岩油藏酸压模型研究及应用

现有的酸压设计存在以下问题:压裂液滤失多采用针对均质储层的经典滤失理论，酸液的滤失没有考虑酸蚀蚓孔的影响，酸岩反应模拟中未考虑裂缝高度方向酸液的传质。针对这一问题，在有关酸压模型最新研究成果的基础上，对碳酸盐岩油藏多级酸压设计计算的核心模型作了较为深入的研究，建立了碳酸盐岩油藏多级酸压时压裂液滤失计算模型，给出了模型的解析解；基于碳酸盐岩油藏酸压中酸液的流动反应特性，建立了酸蚀蚓孔的增长模型、酸液在蚓孔内流动反应模型和滤失的酸液在地层中流动模型，提出了便于现场应用的碳酸盐岩油藏酸液滤失计算方法；推导了考虑酸液沿缝长、缝高方向的运移以及酸液在裂缝宽度方向对流扩散的三维流动反应数值计算模型，为碳酸盐岩油藏的酸压设计提供基础理论依据。     

可携砂交联酸酸液体系室内实验及现场应用

室内研制出可携砂交联酸酸液体系,根据携砂酸压工艺在耐温、抗剪切及携砂方面的要求,分别针对交联酸酸液体系的流变性、减阻性、单砂体颗粒沉降性等进行了测试分析,并与塔河油田工区胶凝酸体系进行对比。室内试验与现场应用表明,研制的交联酸酸液体系适应于现场携砂酸压的具体要求,交联酸携砂工艺在塔河油田具有推广意义。     

油气开发中二氧化碳腐蚀的研究现状和趋势

本文综述了二氧化碳腐蚀的机理，分析了钢铁材料、ＣＯ２分压、温度、介质组成、ｐＨ、流速、钢铁表面膜和载荷等对二氧化碳腐蚀的影响，介绍了二氧化碳腐蚀的研究水平和研究趋势。     

油气藏酸压工艺技术现状与发展

酸压是油气藏增产、注水井增注的重要措施,在油气田开采中得到了广泛运用。酸压效果的成败取决于对地层因素的认识和合理的选择酸液体系及酸压工艺。介绍了目前国内外所应用的酸液体系类型及酸压工艺技术,对各种酸压工艺方法、原理、特点及适合酸压的地层因素进行了分析,总结了目前酸压的经验和存在的问题。酸压将会在水平井,复杂砂岩储层的改造工艺中得到普及。建议在以后的工作中加大针对不同物性的储层进行酸液、工艺的优选研究,以达到最佳的改造效果。