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      一種用于碳酸鹽儲(chǔ)層的低粘降阻滑溜水酸液的制作方法

      文檔序號(hào):11192663閱讀:1034來源:國(guó)知局

      本發(fā)明屬于油田酸化技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種用于碳酸鹽儲(chǔ)層的低粘降阻滑溜水酸液。



      背景技術(shù):

      延長(zhǎng)下古生界碳酸巖儲(chǔ)層勘探區(qū)域面積約2.0×104km2,是延長(zhǎng)油田近年來勘探開發(fā)的重點(diǎn),主要目的是增加天然氣產(chǎn)量。碳酸鹽儲(chǔ)層特別適宜進(jìn)行縫網(wǎng)體積酸壓,借助酸對(duì)碳酸鹽礦物的溶蝕作用,在擴(kuò)大延伸裂縫、溶洞的同時(shí),增加滲流通道的導(dǎo)流能力,溝通、連接更多油氣滲流通道和儲(chǔ)油空間,達(dá)到最大化增產(chǎn)的目的。其中酸液的溶蝕距離、溶蝕速率的分布與強(qiáng)度、人工填砂裂縫的長(zhǎng)短是取得酸壓工藝增產(chǎn)的關(guān)鍵。

      由于碳酸鹽儲(chǔ)層一般埋藏深度在3000m以上,溫度與閉合壓力較高,因此,對(duì)于碳酸鹽油氣藏進(jìn)行酸壓改造面臨諸多難點(diǎn):(1)儲(chǔ)層屬于中低孔、特低滲儲(chǔ)層,物性比較差;(2)裂縫比較發(fā)育,且分布不勻;(3)由于其儲(chǔ)層埋藏深、溫度高,溫度可以達(dá)到150℃,導(dǎo)致酸巖反應(yīng)速度很快,影響裂縫酸蝕距離的延長(zhǎng),難以有效實(shí)現(xiàn)深穿透,給有效溝通井筒遠(yuǎn)處的有利儲(chǔ)集體或溶洞帶來困難;(4)由于碳酸鹽儲(chǔ)層地應(yīng)力、閉合應(yīng)力一般情況都較高,裂縫容易閉合,在短時(shí)間內(nèi)會(huì)導(dǎo)致酸壓形成的裂縫滲流通道過早閉合而失效(即裂縫的滲透率變得很?。斐刹糠钟蜌饩釅焊脑旌蟛荒芊€(wěn)產(chǎn)與高產(chǎn)。

      目前,在酸壓工藝中主要使用兩類物質(zhì)來解決上述難題:(1)高粘酸(稠化酸、乳化酸、膠凝酸等,粘度一般大于30mpa.s)或交聯(lián)水基壓裂液;(2)使用中性滑溜水(配方主要組成:降阻劑+助排劑+粘土防膨劑),這兩類物質(zhì)緩蝕作用較弱,無法實(shí)現(xiàn)大排量施工,而且酸巖反應(yīng)速率過快,酸或者滑溜水的穿透距離短,裂縫的腐蝕距離較難延長(zhǎng),近井筒周圍的微裂縫滲流通道改造程度不夠充分,使得碳酸鹽儲(chǔ)層溶蝕容易產(chǎn)生空洞,導(dǎo)致近井地帶改造力度過大,容易發(fā)生井壁坍塌使套管變形的危險(xiǎn);另外,碳酸鹽儲(chǔ)層埋藏深,閉合應(yīng)力高,使用這類物質(zhì)不能有效降低井口壓力,對(duì)于酸壓所形成的縫網(wǎng)體積裂縫容易閉合,導(dǎo)致裂縫滲流通道發(fā)生中間短路現(xiàn)象,最終影響整條裂縫的滲能力,致使酸壓形成的裂縫滲流通道容易過早失效,在增產(chǎn)方面存在很大的局限性。

      因此,開發(fā)一種能夠降低酸巖反應(yīng)速率、使縫網(wǎng)體積裂縫受到均勻酸蝕的酸液具有重要意義。



      技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

      針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷,本發(fā)明提供一種用于碳酸鹽儲(chǔ)層的低粘降阻滑溜水酸液,能夠有效降低酸巖反應(yīng)速率,能均勻酸蝕縫網(wǎng)體積裂縫,井筒附近的縫網(wǎng)體積改造效果好。

      一種用于碳酸鹽儲(chǔ)層的低粘降阻滑溜水酸液,由以下重量百分比的原料組分組成:酸5-20%,烷基季銨鹽1-3%,抗壞血酸鈉0.5-2%,乳液緩蝕降阻劑0.1-0.5%,檸檬酸0.5-1%,助排劑1-3%,余量為水,其中,所述乳液緩蝕降阻劑為聚丙烯醇乳液、聚乙烯吡咯烷酮乳液、丙烯酰胺與2-丙烯酸-2甲基丙磺酸共聚物乳液中的任意一種;所述酸為鹽酸、甲酸、乙酸或者生物酸中任意一種。

      優(yōu)選地,所述酸為鹽酸,鹽酸占所述低粘降阻滑溜水酸液的重量百分比為5-12%。

      優(yōu)選地,所述酸為甲酸或者乙酸,甲酸或者乙酸占所述低粘降阻滑溜水酸液的重量百分比為8-15%。

      優(yōu)選地,所述酸為生物酸,生物酸占所述低粘降阻滑溜水酸液的重量百分比為10-20%。

      優(yōu)選地,所述生物酸為zj-ub生物酸。

      優(yōu)選地,所述烷基季銨鹽為十二烷基三甲基氯化銨、十六烷基三甲基氯化銨、十二烷基三甲基溴化銨或十六烷基三甲基溴化銨中的任意一種。

      優(yōu)選地,所述助排劑為bsa-401助排劑。

      本發(fā)明提供的用于碳酸鹽儲(chǔ)層的低粘降阻滑溜水酸液,酸作為碳酸鹽礦物的溶蝕劑,主要起溶蝕裂縫壁面,增加裂縫導(dǎo)流能力的作用;當(dāng)酸與碳酸鹽反應(yīng),在碳酸巖表面生成大量帶有正電荷的鈣鎂離子,在此環(huán)境下,抗壞血酸鈉能使烷基季銨鹽分子重排,分子中季銨離子一致朝外,與鈣鎂離子形成雙電層結(jié)構(gòu),而分子的脂肪鏈又相互聚集形成一種油相結(jié)構(gòu),這種結(jié)構(gòu)覆蓋于碳酸巖表面,從而阻止氫離子向碳酸巖表的運(yùn)移速度,達(dá)到降低酸巖反應(yīng)速度的目的;聚丙烯醇乳液、聚乙烯吡咯烷酮乳液、丙烯酰胺與2-丙烯酸-2甲基丙磺酸共聚物乳液中的任意一種可使酸液粘度增加,酸液由地面至井底的過程可控制氫離子向油套管壁的運(yùn)移,可以發(fā)揮緩蝕降阻的雙重作用。

      將所述的各原料組分按照重量百分比稱取,當(dāng)所用的酸為鹽酸、甲酸或者乙酸時(shí),先將所述酸稀釋,然后加入水中;當(dāng)酸為生物酸時(shí)無需稀釋,可以直接加入水中,攪拌后,依次加入烷基季銨鹽、抗壞血酸鈉、乳液緩蝕降阻劑、檸檬酸、助排劑,攪拌2-5min,即可制備得到所述用于碳酸鹽儲(chǔ)層的低粘降阻滑溜水酸液。

      本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):

      (1)該低粘降阻滑溜水酸液具有良好的酸巖反應(yīng)緩速效果,酸巖反應(yīng)速率低,為酸度與鹽酸相當(dāng)?shù)乃嵋旱乃釒r反應(yīng)速度的0.03─0.08倍,避免了因酸巖反應(yīng)速度過快,導(dǎo)致近井地帶改造力度過大,發(fā)生井壁垮塌使套管變形的危險(xiǎn),也減少了縫網(wǎng)溶蝕不均勻、產(chǎn)生錐形或者溶洞,致使酸巖反應(yīng)不均勻的缺陷;

      (2)該低粘降阻滑溜水酸液具有良好的降阻效果,降阻率>40%,降阻率越高,對(duì)地層輸入的壓力越大,在很大程度上能降低微裂縫的延伸壓力,進(jìn)而降低酸壓施工井口壓力,使縫網(wǎng)體積裂縫壁面全程受到均勻的酸蝕,再高的閉合壓力也不會(huì)因裂縫閉合而失去導(dǎo)流能力,使井筒周圍的裂縫體系更加發(fā)達(dá),有利于增產(chǎn);

      (3)該低粘降阻滑溜水酸液的緩蝕率低,<0.5g/m2?h,具有良好的緩蝕效果,可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)大排量施工;

      (4)該低粘降阻滑溜水酸液的表面張力低,親水性好,易返排,用于酸壓工藝中使用成本低。

      具體實(shí)施方式

      實(shí)施例1

      1.一種用于碳酸鹽儲(chǔ)層的低粘降阻滑溜水酸液,由以下重量百分比的原料組分組成(總量100%):鹽酸5%,十二烷基三甲基氯化銨1%,抗壞血酸鈉0.5%,聚丙烯醇乳液0.5%,檸檬酸1%,bsa-401助排劑3%,余量為水。

      2.該用于碳酸鹽儲(chǔ)層的低粘降阻滑溜水酸液的制備方法:取805g水置于2000ml容積的吳茵混調(diào)器中,加入135g37%的鹽酸溶液,攪拌溶解后依次加入10g十二烷基三甲溴化銨、5g抗壞血酸鈉、5g聚丙烯醇乳液、10g檸檬酸、30gbsa-401助排劑,攪拌2min可得1000g低粘降阻滑溜水酸液。

      實(shí)施例2

      1.一種用于碳酸鹽儲(chǔ)層的低粘降阻滑溜水酸液,由以下重量百分比的原料組分組成(總量100%):鹽酸12%,十六烷基三甲基氯化銨3%,抗壞血酸鈉2%,聚乙烯吡咯烷酮乳液0.1%,檸檬酸0.5%,bsa-401助排劑1%,余量為水。

      2.該用于碳酸鹽儲(chǔ)層的低粘降阻滑溜水酸液的制備方法:取610g水置于2000ml容積的吳茵混調(diào)器中,加入324g37%的鹽酸溶液,攪拌溶解后依次加入30g十六烷基三甲基氯化銨、20g抗壞血酸鈉、1g聚乙烯吡咯烷酮乳液、5g檸檬酸、10gbsa-401助排劑,攪拌5min可得1000g低粘降阻滑溜水酸液。

      實(shí)施例3

      1.一種用于碳酸鹽儲(chǔ)層的低粘降阻滑溜水酸液,由以下重量百分比的原料組分組成(總量100%):甲酸8%,十二烷基三甲基溴化銨2.7%,抗壞血酸鈉1%,丙烯酰胺與2-丙烯酸-2甲基丙磺酸共聚物乳液0.2%,檸檬酸0.6%,bsa-401助排劑1.5%,余量為水。

      2.該用于碳酸鹽儲(chǔ)層的低粘降阻滑溜水酸液的制備方法:取833g水置于2000ml容積的吳茵混調(diào)器中,加入107g75%的甲酸溶液,攪拌溶解后依次加入27g十二烷基三甲基溴化銨、10g抗壞血酸鈉、2g丙烯酰胺與2-丙烯酸-2甲基丙磺酸共聚物乳液、6g檸檬酸、15gbsa-401助排劑,攪拌4min可得1000g低粘降阻滑溜水酸液。

      實(shí)施例4

      1.一種用于碳酸鹽儲(chǔ)層的低粘降阻滑溜水酸液,由以下重量百分比的原料組分組成(總量100%):乙酸8%,十二烷基三甲基溴化銨2.7%,抗壞血酸鈉1%,丙烯酰胺與2-丙烯酸-2甲基丙磺酸共聚物乳液0.2%,檸檬酸0.6%,bsa-401助排劑1.5%,余量為水。

      2.該用于碳酸鹽儲(chǔ)層的低粘降阻滑溜水酸液的制備方法:取833g水置于2000ml容積的吳茵混調(diào)器中,加入107g75%的乙酸溶液,攪拌溶解后依次加入27g十二烷基三甲基溴化銨、10g抗壞血酸鈉、2g丙烯酰胺與2-丙烯酸-2甲基丙磺酸共聚物乳液、6g檸檬酸、15gbsa-401助排劑,攪拌4min可得1000g低粘降阻滑溜水酸液。

      實(shí)施例5

      1.一種用于碳酸鹽儲(chǔ)層的低粘降阻滑溜水酸液,由以下重量百分比的原料組分組成(總量100%):zj-ub生物酸10%,十六烷基三甲基溴化銨3%,抗壞血酸鈉2%,聚乙烯吡咯烷酮乳液0.1%,檸檬酸0.5%,bsa-401助排劑1%,余量為水。

      2.該用于碳酸鹽儲(chǔ)層的低粘降阻滑溜水酸液的制備方法:取834g水置于2000ml容積的吳茵混調(diào)器中,加入100gzj-ub生物酸,攪拌溶解后依次加入30g十六烷基三甲基溴化銨、20g抗壞血酸鈉、1g聚乙烯吡咯烷酮乳液、5g檸檬酸、10gbsa-401助排劑,攪拌3min可得1000g低粘降阻滑溜水酸液。

      實(shí)施例6

      1.一種用于碳酸鹽儲(chǔ)層的低粘降阻滑溜水酸液,由以下重量百分比的原料組分組成(總量100%):zj-ub生物酸20%,十二烷基三甲基溴化銨3%,抗壞血酸鈉1.5%,聚丙烯醇乳液0.3%,檸檬酸0.8%,bsa-401助排劑2%,余量為水。

      2.該用于碳酸鹽儲(chǔ)層的低粘降阻滑溜水酸液的制備方法:取797g水置于2000ml容積的吳茵混調(diào)器中,加入100gzj-ub生物酸,攪拌溶解后依次加入30g十二烷基三甲基溴化銨、15g抗壞血酸鈉、3g聚丙烯醇乳液、8g檸檬酸、20gbsa-401助排劑,攪拌3min可得1000g低粘降阻滑溜水酸液。

      對(duì)比例1

      市售滑溜水:srfr滑溜水主體配方:0.12~0.2%高效減阻劑srfr-1、0.3-0.5%復(fù)合防膨劑srcs-2、0.1-0.3%復(fù)合增效劑srsr-2、0.01-0.02%消泡劑、清水,其中高效減阻劑為固體粉末,復(fù)合防膨劑為液體,復(fù)合增效劑為液體。

      對(duì)比例2

      實(shí)施例3中的成分,不含有抗壞血酸鈉,其他同實(shí)施例3。

      對(duì)比例3

      實(shí)施例3中的成分,不含有乳液緩蝕降阻劑,其他同實(shí)施例3。

      檢測(cè)本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于碳酸鹽儲(chǔ)層的低粘降阻滑溜水酸液的性能,結(jié)果見表1。

      表1低粘降阻滑溜水酸液的性能指標(biāo)

      注:酸巖反應(yīng)速率定義:酸液與碳酸巖樣品在相應(yīng)地層溫下的反應(yīng)30min時(shí),每平方厘米碳酸鹽巖樣的失重,單位為g/cm2。

      由表1可知,本發(fā)明提供的低粘降阻滑溜水酸液,酸巖反應(yīng)速率低,不會(huì)使縫網(wǎng)溶蝕產(chǎn)生錐形或者溶洞而導(dǎo)致酸巖反應(yīng)不均勻;其降阻率也較高,能有效降低井口壓力,縫網(wǎng)不會(huì)閉合,導(dǎo)流能力好,裂縫體系更加發(fā)達(dá),有利于增產(chǎn);該低粘降阻滑溜水酸液的緩蝕率低,<0.5g/m2?h,可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)大排量施工。

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