碳酸盐岩储层闭合酸化模拟研究

酸压裂缝生产一段时间后导流能力会逐渐降低,常采用闭合酸化来提高已酸压裂缝的导流能力,闭合酸化模拟对闭合酸化设计意义重大,因此,本文针对该问题进行闭合酸化建模及数值模拟。首先,基于达西定理、物质平衡原理、酸岩反应动力学建立闭合酸化数学模型;然后通过地质统计学中的序贯高斯模拟算法生成具有非均质性和空间关联性的初始裂缝宽度空间分布和裂缝表面基质渗透率分布;利用有限体积法对模型进行数值求解,用C++编制模拟计算程序;最后基于该模型进行广泛的数值模拟研究,分析酸液分布规律、裂缝表面溶蚀规律、酸液作用距离的影响因素及规律,并形成各种条件下的酸液作用距离图版。研究表明,初始裂缝宽度和裂缝表面粗糙度对裂缝表面溶蚀形态起主导作用,裂缝面溶蚀形态有均匀推进、指进溶蚀和沟槽溶蚀;裂缝宽度越小、粗糙度越大,裂缝表面溶蚀竞争越强烈,越容易形成沟槽,酸液作用距离越远;排量、注酸量正相关于活酸作用距离,酸液传质系数负相关于活酸作用距离;典型的施工排量、酸液用量、常用的酸液类型下,闭合酸化中酸液作用距离为20～60m。此模型可以预测不同条件下酸液作用距离和酸蚀裂缝表面溶蚀形态,优化闭合酸化参数,为现场闭合酸化施工设计提供理论依据和指导。     

压裂、酸化实验教学实训平台的建设

针对压裂、酸化工艺具有复杂性、规模宏大、高成本、高危险性的问题,研制了压裂、酸化实验教学实训平台.该平台主要由压裂车组和地面设备两大部分组成,可进行压裂、酸化现场施工工艺、酸化压裂车、混砂车、压裂故障的演示和实训操作等.利用该实验教学平台,使现场实习室内化,使学生亲身体会压裂、酸化的施工现场,又可以动手操作,培养动手能力,同时免除现场参观的不确定性.     

滨南油田低渗欠注井酸化增注技术研究与应用

提出了一种针对滨南低渗油田欠注井酸化增注的系统实验研究方法。根据储层特征分析了注污水和重复酸化对地层的损害及对酸化液的选取原则。根据长岩心酸化流动模拟实验进行了酸化工艺参数优选及其评估分析。现场施工证明该酸化液体系适应性较好 ,工艺参数合理 ,能够较好地解除地层中有机物和无机物堵塞 ,提高注水量 ,降低泵注压力 ,在低渗油田注水井中具有推广价值。     

TC复合酸化解堵技术的研究与应用

针对河南油田由于地层黏土颗粒运移、分散膨胀 ,细菌、有机物堵塞等因素造成地层污染的问题 ,研制开发了 TC复合酸化解堵剂 .对 TC复合酸的解堵机理进行了初步的分析 ,并对 TC复合酸的解堵性能进行了室内评价 .研究结果表明 :TC复合酸与地层水及原油有良好的配伍性 ;能有效地降低有机聚合物的黏度 ,解除有机物对地层的污染 ;能 1 0 0 %的杀死硫酸盐还原菌 ;明显地增大地层渗透率 ,解除无机物造成的污染 .现场 3口井应用结果表明 :TC复合酸比常规酸化有效期长 ,效果明显 ,增注幅度大 .     

一种曼尼希碱型盐酸酸化缓蚀剂的研制

利用环己胺研制了一种低成本的曼尼希碱.该曼尼希碱具有良好的缓蚀性能,可用作油气井酸化缓蚀剂的主剂.以静态腐蚀速率为试验评价指标,对原料酮、甲醛的类型进行了筛选,并研究了反应温度、反应时间、反应体系的pH值等因素对反应产物缓蚀性能的影响,对主剂合成工艺条件进行优化,总结了最佳合成工艺条件.测试了该缓蚀剂在不同浓度下对N-80钢的缓蚀性能,初步地探讨了主剂与增效剂之间的协同效应.腐蚀试验表明,在60℃,20%的工业盐酸中只需加入0.5%,即可满足石油天然气行业标准中酸化缓蚀剂一级品的要求.     

砂岩基质酸化中HF与石英的反应动力学

将岩心酸化流动模拟试验与 ICP残酸离子分析测试技术结合起来 ,通过拟合残酸中的 Si离子浓度来研究 HF与石英的反应动力学 .实验结果证明 :HF在石英上的反应速率与 HCl的浓度无关 ,与 HF浓度成二次方关系 ;酸化流动模拟试验中流速对酸化效果是有影响的 ,高流速下的酸化可解除储层深部的伤害 ,在砂岩基质酸化的施工工艺上建议采用“最大排量压差法”.为优化 HF的酸化施工 ,深入认识储层矿物学和 HF与铝硅酸盐的反应动力学是十分必要的 .     

高强震动酸化工艺技术在河南油田的推广应用

针对河南油田油层非均质性、低渗透、近井地带污染严重的问题 ,应用高强震动酸化工艺技术 ,克服了常规酸化效果差、有效期短的弊端 .该工艺技术的核心就是将物理解堵和化学酸化法有机结合起来处理油层 .高强震动酸化工艺技术在河南油田应用 36井次 ,措施有效率 (注水井 2 9井次 ,油井 7井次 )达 90 .62 %以上 ,工艺成功率 1 0 0 % ,累计增注水量 44万 m3 ,平均有效期 8个月以上 .现场试验证明 ,该技术对改造油水井地层堵塞效果好 ,见效快 ,特别适合于物性极差的油砂体上倾尖灭的油层的解堵和改造     

砂岩油藏海水基酸液二次伤害的影响因素分析

使用X射线衍射技术分析海水基酸液中的伤害类型,利用浊度法研究酸液类型、pH值、海水稀释倍数以及电解质对二次伤害的影响。结果表明:海水基酸液配制及反应中的二次伤害以MgF_2、CaF_2为主;相比土酸体系,多氢酸具有更好的抑制二次伤害的性能;增大酸液中HCl的用量、对海水进行稀释以及使用合适的电解质都可以抑制沉淀的生成。在酸效应、络合效应和一种特殊的反常同离子效应的基础上,研制出能够有效抑制酸液配制及反应中二次伤害的海水基酸液体系。     

低、无污染基质孔隙型灰岩储层基质酸化增产可行性探索

伊拉克某油田灰岩储层三口低、无污染井基质酸化作业后平均增产幅度仅7%,符合目前业界对此类井酸化提产效果甚微的共识。根据目前碳酸盐岩储层酸化增产机理最新研究,并结合该单重介质储层渗流特征分析以及该储层测井、试井解释结果,对无污染井酸化提产幅度公式进行改进,引入蚓孔参数对提产幅度的影响。然后根据Gadanski等公式计算目标蚓孔长度和提产幅度所需的酸液量,并优化排量形成深穿造主蚓孔酸化设计。现场实验结果表明,三口普通酸化工艺无效或提产幅度低的井在采用深穿工艺后产量均有一定幅度提高。从而通过理论计算以及现场实验证明,对于基质孔隙型灰岩储层,即使是无污染或者污染程度低的油井,采用适当的深穿透酸化造主蚓孔工艺仍可实现一定幅度的提产。     

新型高温酸化缓蚀剂SJ-1的制备及性能研究

为进一步增强酸化缓蚀剂在高温深井中的缓蚀效果,本实验以氯甲基萘为季铵化中间体,与双曼尼希碱反应,合成得到一种双曼尼希碱季铵盐,通过单因素分析法优选复配分散剂和增效剂得到高温酸化缓蚀剂SJ-1,使用失重法和电化学法评价其缓蚀性能。研究结果表明,高温酸化缓蚀剂SJ-1在180℃下,加量仅为3%时,就能使N80钢片在20%盐酸和土酸中的腐蚀速率分别达到70.15 g/(m2·h)和65.32 g/(m2·h),均小于SY/T 5405—2019中的一级指标;高温酸化缓蚀剂SJ-1是以抑制阳极过程为主的混合控制型缓蚀剂;量子化学计算结果表明,以氯甲基萘为中间体合成的双曼尼希碱季铵盐缓蚀性能优于以氯化苄为中间体合成的。