增能轉向酸液體系的製作方法
2023-12-08 07:42:46
專利名稱：增能轉向酸液體系的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種油氣井酸化增產用酸液體系，尤其涉及一種用於降低井筒淨液柱壓力，增加殘酸返排能力，同時在施工儲層裡可自動連續封堵轉向的酸液體系。
背景技術：
目前，大多數油氣藏目前開發有兩個主要共性一是為提高油氣井開發效率，多層段直井、大斜度井、水平井越來越多，具有井段長、不同井段的非均質性強的特性，酸化時均勻布酸困難，需要通過酸化過程中酸的轉向作用來獲得更均勻的布酸；二是大多數油氣藏屬老油氣藏，因開發速度快，油氣藏衰竭嚴重，目前地層壓力係數日益降低(如四川盆地主力氣藏-川東石炭系目前地層壓力係數普遍<0.7)，酸化後殘液返排極為困難，易形成水鎖傷害，導致油氣產能低，需要通過酸化中的增能作用來提高殘液的返排能力，改善其返排與增產效果，所以，很多油氣藏改造亟需轉向性能好、返排能力強、傷害低的增能轉向酸液體系及工藝。現有技術中，以往對於均勻布酸困難儲層改造採用的液體方法是增加液體粘度， 主要採用含高分子聚合物的膠凝酸，但因粘度較低(一般< 40mPa. s)，轉向性能不夠理想， 且聚合物的加入對儲層傷害較大，也無增能作用；針對低壓、水敏儲層的酸化改造主要採用常規泡沫酸液體系，儘管解決了殘液返排問題，但深度改造上效果較差。
發明內容
本發明的目的在於克服現有技術中針對同時具有地層壓力係數低、滲透率低的長井段或非均質性強儲層的酸化改造存在的上述問題，提供一種增能轉向酸液體系，本發明使液體具有更好的自動轉向低滲儲層，達到均勻布酸、改造儲滲條件較差儲層的目的，同時還降低了液體在井筒的靜液柱壓力，提高了施工後液體的返排能力。為實現上述目的，本發明採用的技術方案如下
一種增能轉向酸液體系，其特徵在於，包括615份鹽酸，10 20份緩蝕劑，30 50份轉向劑，10 20份增泡劑，10 20份鐵離子穩定劑。所述增能轉向酸液體系的酸粘度為15mPa · s 25 mPa · s，降阻率為40% 50% ； 當酸濃度從20%反應至8% 10%時，粘度增加值彡80mPa · s ；壓力係數0. 41 0. 7、泡沫質量15% 73%時酸化後殘液返排率> 80%。所述緩蝕劑為西夫鹼、平平加、丙炔醇、異丙醇的複合物，複合比例按質量百分比為西夫鹼40% ；平平加5% ；丙炔醇20% ；異丙醇35%，複合物之間不發生化學反應。所述轉向劑為二十二烷基二甲基甜菜鹼。所述增泡劑為氧化胺。所述鐵離子穩定劑為乙二胺四乙酸二鈉與檸檬酸複合物，複合比例按質量百分比為乙二胺四乙酸二鈉10% ；檸檬酸20%，水70%，複合物之間不發生化學反應。採用本發明的優點在於一、本發明由低分子表面活性劑作為轉向劑，輔以緩蝕劑、增泡劑、鐵離子穩定劑，施工過程中伴注液氮來實現對儲層的改造，本發明主劑為表面活性劑，隨著酸濃度、鹽濃度改變溶解度發生相應變化，會形成相互纏繞的蠕蟲狀膠束，在儲層內液體粘度急劇升高，增加液體在最先進入儲層中的流動阻力，加上增泡劑的協同作用和伴注液氮產生大量泡沫，使液體具有更好的自動轉向低滲儲層，達到均勻布酸，改造儲滲條件較差儲層的目的，同時泡沫還降低了液體在井筒的靜液柱壓力，提高了施工後液體的返排能力。二、本發明利用表面活性劑在儲層中形成蠕狀膠束增粘的特性和泡沫的封堵作用，使酸液自動轉向低滲儲層；同時利用泡沫流體的特點，提高施工後殘液返排能力，適合於多層段直井、大斜度井、水平井等長施工井段、非均質強等均勻布酸困難的低壓儲層酸化改造。三、本發明具有自轉向的特點，本發明主劑為低分子表面活性劑，在鮮酸中形成低粘度(15mPa · s 25 mPa · s)的球狀膠束，施工中易於泵注，且具有良好的降摩阻性能，降阻率為(40% 50%)；在進入儲層後，酸液與碳酸鹽巖反應，酸濃度逐漸下降、鹽濃度逐漸增加，表面活性劑溶解度降低，形成大量相互纏繞的棒狀膠束，液體粘度增加，在酸濃度從20% 反應至8% 10%時粘度增加值> 80mPa · s，液體在縫中流動阻力增加，加上泡沫的封堵作用，使得後續進入的酸液自動轉向流動阻力相對較小的低滲儲層。四、本發明具有低傷害的特點，首先是泡沫的低濾失、低密度及低靜水壓頭可以減小液體擠入產層形成的傷害，其次表面活性酸主劑分子量低，不會形成聚合物傷害。五、本發明具有緩速、降濾效果好的特點，這是泡沫流體特性以及進入儲層後液體粘度再增加的共同作用結果，部分早期返排出的殘液PH=I (常規酸返排液pH=3 4)，表明酸巖反應速度很低。六、本發明具有返排能力強、排液迅速的特點，泡沫流體儲備了大量能量，具有很強的增能作用，它可明顯改善其返排效果。在現場應用中，壓力係數0.41 0.7時，泡沫質量15% 73%時酸化後殘液返排率> 80%。
圖1為本發明轉向性能示意圖。
具體實施例方式實施例1
一種增能轉向酸液體系，包括615份鹽酸，10份緩蝕劑，30份轉向劑，10份增泡劑，10 份鐵離子穩定劑。所述增能轉向酸液體系的酸粘度為15mPa · s 25 mPa · s，降阻率為40% 50% ； 當酸濃度從20%反應至8% 10%時，粘度增加值彡80mPa · s ；壓力係數0. 41 0. 7、泡沫質量15% 73%時酸化後殘液返排率> 80%。所述緩蝕劑為西夫鹼、平平加、丙炔醇、異丙醇的複合物，複合比例按質量百分比為西夫鹼40% ；平平加5% ；丙炔醇20% ；異丙醇35%，複合物之間不發生化學反應。 所述轉向劑為二十二烷基二甲基甜菜鹼。
所述增泡劑為氧化胺。
所述鐵離子穩定劑為乙二胺四乙酸二鈉與檸檬酸複合物，複合比例按質量百分比為乙二胺四乙酸二鈉10% ；檸檬酸20%，水70%。複合物之間不發生化學反應。實施例2
一種增能轉向酸液體系，以配製Im3酸液為例，包括615份鹽酸，20份緩蝕劑，50份轉向劑，20份增泡劑，20份鐵離子穩定劑。所述增能轉向酸液體系的酸粘度為15mPa · s 25 mPa · s，降阻率為40% 50% ； 當酸濃度從20%反應至8% 10%時，粘度增加值彡80mPa · s ；壓力係數0. 41 0. 7、泡沫質量15% 73%時酸化後殘液返排率> 80%。實施例3
一種增能轉向酸液體系，以配製Im3酸液為例，包括615份鹽酸，15份緩蝕劑，40份轉向劑，15份增泡劑，17份鐵離子穩定劑。所述增能轉向酸液體系的酸粘度為15mPa · s 25 mPa · s，降阻率為40% 50% ； 當酸濃度從20%反應至8% 10%時，粘度增加值彡80mPa · s ；壓力係數0. 41 0. 7、泡沫質量15% 73%時酸化後殘液返排率> 80%。實施例4
如圖所示的現場施工曲線，說明該體系的轉向性能。該井酸化層位為沙罐坪構造石炭系氣藏，其目前地層壓力係數已降低到0. 45，屬於典型的低壓井。酸化施工注入方式為光油管注入，酸化施工中的套壓變化趨勢關係與其井底處理壓力是完全一樣的。可以通過施工套壓的變化趨勢來觀察與確定增能轉向酸的轉向性能。分段說明如下
第一階段(12 25-12 35)12 25酸液開始進入地層，第一階段套壓上升，12 35 套壓升至整個施工的最高套壓值43. 76MPa。此階段反映井眼附近儲層存在明顯的鑽井液、 完井液產生的表皮堵塞，酸液剛進入地層時流動阻力大。第二階段(12 35-12 41):套壓第一次下降，由最高套壓值43. 76MPa丨12 41 的16. 28 MPa。此階段反映酸液與巖石、堵塞物發生反應，因表皮堵塞位置最近，表皮堵塞效應得到消除。第三階段(12 41-12 51):套壓第二次上升，由階段最低16. ^MPa丨12 51 的階段最高值21. 95MPa。此階段套壓(亦即井底處理壓力)的長時間持續上升，證明此階段增能轉向酸形成了第一次長時間的連續轉向，從而使酸液覆蓋並進入了原來未進酸液的新井段。第四階段(12 51-13 08):套壓二次下降，而且是長時間連續下降，由階段最高套壓值21.95MPa丨13 08的階段最低6. 99MPa。此階段套壓(亦即井底處理壓力)的長時間持續下降，證明此階段增能轉向酸在第一個酸液覆蓋井段和第二個酸液覆蓋井段(即第三階段形成的首次連續轉向進入的酸液)不斷進入儲層深處並與其巖石持續不斷發生反應，使其孔隙、裂縫持續明顯擴大，流動阻力不斷降低。第五階段(13 08-13 10):套壓第三次上升，由階段最低6. 99MPa丨8.12 MPa, 表明此階段增能轉向酸形成了第二次連續轉向，從而使酸液覆蓋並進入了原來未進酸液又一新井段。第六階段(13 10-13 16)套壓第三次下降，由階段最高套壓值 8. 12MPa丨5. 85MPa，證明此階段增能轉向酸不斷進入儲層深處並與其巖石持續發生反應，使其孔縫持續明顯擴大，流動阻力不斷降低。第七階段(13 16-13 23):套壓第四次上升，由階段最低5. 85MPa丨9.05 MPa, 證明此階段增能轉向酸形成了第三次長時間的連續轉向，從而使酸液覆蓋並進入了原來未進酸液的又一新井段。第八階段(13 23-13 45):套壓第四次下降，由階段最高套壓值9. 05 MPa I 0。 證明此階段增能轉向酸與儲層深處的巖石持續發生反應，使其孔縫持續明顯擴大，流動阻力不斷降低。曲線表明在酸化施工過程中出現了 3次轉向，其中2次轉向的持續時間分別達 7min、10min，證明增能轉向酸轉向性能非常優異。實施例5
在儲層壓力係數為0. 41，進行了 160. 91m3的增能轉向酸酸化，平均泡沫質量67. 27%， 施工後3天殘液返排率為81%，測試產量為1. 3780XIOV/天。在儲層壓力係數0.64，進行了 445.06 m3的增能轉向酸酸化，平均泡沫質量 24. 08%，施工6天殘液返排率73. 5%，測試產量為15. 6998X 104m3/天。在這些低壓、均勻布酸困難的儲層增產改造中取得了良好的效果。
權利要求
1.一種增能轉向酸液體系，其特徵在於，包括615份鹽酸，10 20份緩蝕劑，30 50 份轉向劑，10 20份增泡劑，10 20份鐵離子穩定劑。
2.根據權利要求1所述的增能轉向酸液體系，其特徵在於所述增能轉向酸液體系的酸粘度為15mPa · s 25 mPa · s,降阻率為40% 50% ；當酸濃度從20%反應至8% 10% 時，粘度增加值彡80mPa · s ；壓力係數0. 41 0. 7、泡沫質量15% 73%時酸化後殘液返排率> 80%。
3.根據權利要求1或2所述的增能轉向酸液體系，其特徵在於所述緩蝕劑為西夫鹼、 平平加、丙炔醇、異丙醇的複合物，複合比例按質量百分比為西夫鹼40%，平平加5%，丙炔醇 20%，異丙醇35%。
4.根據權利要求1或2所述的增能轉向酸液體系，其特徵在於所述轉向劑為二十二烷基二甲基甜菜鹼。
5.根據權利要求1或2所述的增能轉向酸液體系，其特徵在於所述增泡劑為氧化胺。
6.根據權利要求1或2所述的增能轉向酸液體系，其特徵在於所述鐵離子穩定劑為乙二胺四乙酸二鈉與檸檬酸複合物，複合比例按質量百分比為乙二胺四乙酸二鈉10%，檸檬酸 20%,水 70%O
全文摘要
本發明公開了一種增能轉向酸液體系，包括615份鹽酸，10～20份緩蝕劑，30～50份轉向劑，10～20份增泡劑，10～20份鐵離子穩定劑。本發明使液體具有更好的自動轉向低滲儲層，達到均勻布酸、改造儲滲條件較差儲層的目的，同時還降低了液體在井筒的靜液柱壓力，提高了施工後液體的返排能力。
文檔編號C09K8/74GK102443386SQ20111041466
公開日2012年5月9日 申請日期2011年12月13日 優先權日2011年12月13日
發明者何啟平, 劉楠, 李嘉, 沈建國, 羅熾臻, 蔣玲玲, 蒲祖鳳, 蔡遠紅, 趙洪濤 申請人:中國石油集團川慶鑽探工程有限公司井下作業公司