暂堵酸化试验研究

本文提供了一种暂堵剂酸化试验研究方法。对暂堵剂的油溶性、粒度分布及在酸液中的稳定性和暂堵剂与酸液的配伍性进行了试验分析,采用特殊设计的暂堵酸化试验仪器,分别研究了暂堵剂对岩芯的暂堵效率,在产出液中解堵效率,及不同渗透率岩芯的暂堵分流效率．模拟实际酸化过程的注酸顺序,进行了暂堵酸化试验研究。结果表明,采用DZ-1暂堵齐,其油溶性好,在酸液中表现为惰性,与酸液及添加剂配伍性好,并联岩芯酸化时能有效地暂堵分流,使低渗透岩芯吸酸量增大,均匀改善了各不同渗透性岩芯的最终渗透率,提高了酸化效果。结果分析表明,采用暂堵剂酸化技术可有效地解决渗透率差异较大的多层油藏均匀吸酸,均匀解堵问题,而无需进行其它分层措施,是一项值得推广的砂岩酸化新技术。     

泡沫分流特性研究及应用

泡沫流体在储层酸化中起着重要作用.通过实验研究了泡沫的分流特性,分析了泡沫酸的分流效果.结果表明:泡沫流体在含油岩心中的渗流阻力比在饱和水岩心中的渗流阻力要小得多,泡沫可以大幅提高含油岩心分流量,降低饱和水岩心分流量,具有显著的选择性,含油饱和度是影响泡沫分流效果的最主要因素;泡沫流体在非均质地层中可以有效地控制吸入剖面,降低高渗层的吸入量,提高低渗层的吸入量,使注入流体在不同渗透率地层内均匀推进.现场应用进一步表明,泡沫酸酸化能够有效地增加中低渗透层吸酸量,扩大酸化范围,提高酸化效果.     

一种泡沫酸配方及其分流酸化性能评价

泡沫酸因其诸多优于常规酸的性能而被广泛应用于油田增产措施中.室内确定了一种泡沫酸体系配方,以12%HCl和3%HF土酸为酸基液,泡沫体系由0.8%复合型起泡剂EL-23与0.3%高聚物稳泡剂D组成.泡沫体系与酸液配伍性好,泡沫半衰期20 min.分流实验表明,泡沫酸显著降低高渗岩心而增加低渗岩心的注入量,泡沫流体在不同渗透率地层的注入量比例得到合理调整.酸化前后渗透率变化率表明,泡沫酸对低渗层的改善程度高于高渗层.泡沫对水层具有选择性封堵能力,防止酸对水层过度酸化,使酸液更充分改善油层的渗流能力.泡沫酸对渗透率和油水层均具有分流选择性酸化的特点.     

渤海高渗高孔油田酸化分流技术研究及应用

针对我国已开发的最大的海上高孔高渗稠油油田—绥中36 1油田层系多,油层厚,储层孔隙度和渗透率高,层间渗透率差异大,酸化注酸时不同层吸酸能力十分悬殊,岩石胶结疏松等特点,提出了一套简便、有效、可操作性强的酸液分流技术,研制出了适宜于该油田的酸化分流剂,进行了系统地试验评价和计算机模拟。研究表明筛选的分流剂能够有效实现该油田酸化酸液合理分流,酸化后能够溶于产出液中,对储层无负作用。采用该分流技术能够有效解决渗透率差异较大的多层油层酸化中布酸问题,显著提高酸化效果。此外,该分流剂的应用还可在一定程度上限制油井含水率。该项分流技术现场应用简单、方便,已在渤海绥中36 1油田和其他油田获得推广应用,效果显著。该技术对于类似油田酸化有较强的借鉴意义。     

泡沫分流酸化数学模型的建立及应用

泡沫分流酸化能有效解决常规酸化中由于地层渗透率差异而导致的小层进酸不均的问题。基于泡沫圈闭理论和质量守恒原理,建立了泡沫分流酸化的数学模型并进行了求解,同时确定了泡沫分流酸化工艺的设计原则。结果表明：地层表皮系数随着酸化过程逐渐减小,井口和井底压力随泡沫的注入逐渐增大,随酸液的注入逐渐减小;泡沫的注入使高渗层的流量逐渐降低,低渗层的流量逐渐增高,实现后续酸液转向低渗层;在相同的地层条件下,泡沫酸酸化比泡沫段塞分流酸化的分流效果要好,但是作业时间长,井口和井底注入压力较高。现场应用表明泡沫分流酸化能有效封堵高渗层,恢复产能,动用低渗层,适于非均质油藏油气井、重复酸化老井的解堵增产增注。     

复合泡沫酸体系的优选及性能评价

泡沫酸是针对常规酸化反应速度太快、腐蚀作用强、难以返排的缺点而提出的一种缓速酸体系,是以常规酸液及其添加剂为基液,由起泡剂发泡和稳泡剂稳定构成的多相体系。实验对泡沫酸的起泡性能进行了评价,并从温度、原油含量、稳泡剂浓度对起泡性能的影响等方面进行了对比,分别优选出起泡能力和稳泡能力较强的起泡剂和稳泡剂。同时,通过复合泡沫酸体系与石英砂、钢材N80的实验可以看出,泡沫酸体系具有很好的缓速作用和缓蚀作用。泡沫酸具有泡沫所具有的表观粘度高,易返排,携带能力强,以及对地层渗透率和对油水层的选择性的特点,通过室内物理模拟实验,确定了满足现场施工条件的复合泡沫酸体系,为酸化工艺的实施提供了重要的理论依据。     

清洁泡沫自转向酸转向机理研究

通过室内实验评价了一种新型清洁泡沫自转向酸;并利用并联岩心分流试验装置进行分流实验,研究了岩心渗透率大小、级差以及温度对清洁泡沫自转向酸转向效果的影响。实验结果表明:在170 s-1剪切速率下,初始黏度为21 mPa·s,与碳酸盐岩反应后黏度最高升至273 mPa·s。当温度小于60℃时,温度对酸液体系泡沫半衰期的影响较小;但在温度高于60℃后,泡沫稳定性迅速下降,100℃时泡沫半衰期仅为2.9 min。随着并联岩心渗透率级差的增加,低渗岩心渗透率改造率逐渐降低,转向效果下降;在相同渗透率级差下,岩心渗透率越小转向效果越差;当温度大于60℃时,该酸液体系转向效果大幅度下降。     

泡沫分流酸化模型进展

泡沫可以帮助酸转入低渗透或更需要酸化的地层中来优化酸液置放。泡沫分流酸化模型是在泡沫驱模型基础上发展起来的。目前主要的泡沫分流酸化模型有:基于分流理论的临界毛管压力模型,气泡总量关系模型和Robert-Mack模型。概况了泡沫分流酸化的模型,对比了各模型的优缺点,并提出了今后发展更完善合理模型所需做的进一步工作。     

一种自生泡沫凝胶复合堵剂的室内研究

针对常规泡沫稳定性差,封堵效果有限的缺点,提出了自生泡沫/凝胶复合堵水剂。该体系的生气剂为NH₄Cl和NaNO₂,凝胶为水玻璃,酸催化剂为一种强酸弱碱钠盐,起泡剂为十二烷基苯磺酸钠,确定出了体系的基本配方为3.0%硅酸钠+2.0%胶凝剂QX+2.5%NH₄Cl+2.0%NaNO₂+0.5%ABS。利用高温高压反应釜对体系的产气特性进行了研究,结果表明该体系具有延迟产气的特点,在12h后才开始大量产气,体系的胶凝时间长达16h,胶凝后具有一定的抗压强度,可提高对地层的封堵能力;岩芯流动实验表明,该自生泡沫/凝胶体系可有效地封堵含水岩芯,封堵率为88.1%,对含油岩芯封堵效果较差,因而是一种较好的选择性堵剂。     

二元泡沫流动性能影响因素研究

通过研究泡沫在多孔介质中的流动性能,考察了发泡剂和聚合物(HPAM)浓度、气液比、渗透率和注入方式等对提高岩芯波及系数、降低渗透率的影响。实验结果表明:泡沫在岩芯中的阻力系数和残余阻力系数均随发泡剂及HPAM的浓度增加而增加,发泡剂、HPAM浓度大于一定值后,泡沫的阻力系数、残余阻力系数增加缓慢;泡沫在不含油岩芯中的阻力系数和残余阻力系数是含油岩芯中的3倍以上;适当增加气液比有利于提高泡沫的流度控制能力,但过大的气液比会出现气窜;同一泡沫体系并不适合改善所有不同渗透率岩芯的流度控制能力,可以通过改变泡沫体系配方来改善泡沫流度控制能力,提前发泡方式注入的泡沫流度控制能力最佳,交替方式注入泡沫的流度控制能力随交替段塞增加而降低。     

超低渗透油藏活性酸酸化增注技术研究

受储层物性及注入方式的影响,镇北、华庆油田部分井投注后达不到配注要求.依据对超低渗欠注区块储层物性及目前注水现状的分析,通过室内实验研究了酸液配方体系,并对施工工艺进行了优化.所研制的酸液体系可使岩心的渗透率提高30%;通过酸液驱替可以有效消除注水对岩心造成的伤害,渗透率得以恢复.15口井现场酸化增注试验措施有效率达到93.3%,平均注水压力下降2.9 MPa,平均单井日增注量15 m3,取得了较好的增注效果.     

塔河油田高温高盐苛刻油藏高效起泡剂优选与性能评价

 为进一步提高塔河油田高温高盐油藏的采收率,探索高温高盐油藏泡沫驱油的可行性,通过Ross-Miles 法,以泡沫综合值为评价指标优选了耐高温耐高盐起泡剂体系,评价其稳定性、表/界面张力和高温高压下泡沫起泡性能,并通过物理模拟实验研究了泡沫对地层的适应性和驱油效果。实验结果表明:优选的起泡剂为HTS-1 两性表面活性剂,高温高盐稳定性好,且能使油水界面张力降低到10^-1 mN/m 数量级;在高压高温下起泡剂的起泡和稳泡性能大幅度提高,且随着压力的增加,起泡性能有进一步增加的趋势;单管岩心物理实验证明泡沫对地层有较广的适应性,在一定地层渗透率范围下,泡沫的封堵性能随渗透率的增大而增强,超过一定渗透率后泡沫的封堵性能下降;驱油实验显示出泡沫能有效封堵高渗层,实现液流转向,并能提高洗油效率,采收率增值达到17%左右。     

非活性硝酸粉末液酸化技术的研究与应用

非活性硝酸粉末是一种新型酸化材料,正常状态下呈非活性,激活后可分解出具有强氧化性的HNO3。针对目前国内外应用非活性硝酸粉末(液)酸化过程中活性地下激发难于控制、有效率低等问题,成功优选出激活剂A,并对其使用浓度进行优化,得出新型酸液配方体系。该体系采用地面预激活技术,有岩芯溶蚀率高、对岩芯渗透率改造倍数高、腐蚀速率低等特点,可达到深部酸化的目的。现场应用结果表明,新型酸液配方体系酸化后油井增产效果显著,适用于低渗—特低渗,敏感性强的Ⅲ类储量砂岩油藏酸化解堵。     

甜菜碱类变黏分流酸的流变性及变黏机制

根据黏弹性表面活性剂(VES)理论,研制一种性能优良的甜菜碱类变黏分流酸,分析其胶束结构特点和变黏性能,考察剪切速率对油酸酰胺丙基甜菜碱质量分数、pH值和不同温度下变黏分流酸流变性的影响,探讨pH值对胶束结构的影响,得出变黏分流酸的变黏机制.结果表明:油酸酰胺丙基甜菜碱在10 %HCl中为球型胶束,在5% HCl中为球型棒型过渡类型和棒状胶束,在2% HCl中为蠕虫状胶束;变黏分流酸随着酸液质量分数降低表观黏度逐渐增加,当油酸酰胺丙基甜菜碱质量分数大于临界胶束浓度(w_cmc)时,变黏分流酸增黏后具有剪切稀释的黏弹流体特点;变黏分流酸在酸化过程中压力有先上升后下降的趋势,发生液流转向进入中低渗层,对储层无伤害.     

自生酸前置压裂液在碳酸盐岩储层中的室内实验评价

碳酸盐岩储层在酸化压裂过程中存在酸岩反应速率过快,裂缝远端酸蚀导流能力低等问题。针对此类问题,根据自生酸的特性设计一系列室内评价实验,对自生酸前置压裂液的性能进行评价。结果表明:自生酸前置压裂液体系在碳酸盐岩储层中具有独特的优势,能够在裂缝深处进行酸蚀,对深层储层具有良好的改造效果,提高裂缝远端的酸蚀导流能力。并且自生酸压裂液对储层的伤害率为21.79%,能够进行低伤害酸化改造。