CN102399551A - 一种加重酸液 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种加重酸液，所述加重酸液的原料配比按以下重量份计：盐酸3～20份，氢氟酸0～3份，缓蚀剂2～4份，缓蚀增效剂1～3份，铁离子稳定剂1～3份，加重剂7.2～70.7份。所述加重酸液的密度为1.5～2.2g/cm3。本发明的原料组分相互协同、配伍，制成的加重酸液密度为1.5～2.2g/cm3，高温动态的腐蚀性在160℃条件下腐蚀速率＜30g/（m2.h），在室温条件下放置8天不分层、不沉淀，放置稳定性好，便于现场放置和使用。它解决了加重酸液在高温条件下腐蚀性强的问题，提高了加重酸的密度和加重能力，可以有效解决高温深井、超深井异常高破裂储层的试破及改造等难题。
Description
技术领域
本发明涉及油气勘探开发中油气井储层改造的一种材料，具体是一种加重酸液。它特别适合在深井、超深井的异常高破裂储层（包括碳酸盐岩和砂岩）预处理和酸压（化）改造工艺中使用。
背景技术
加重酸化技术是国内外针对深井、超深井的高破裂储层进行改造的一种有效措施，它是通过对酸液加重而达到增大井筒液柱压力（从而降低井口施工泵压）、酸化解堵、降低地层破裂压力和压开储层等目的。加重酸化技术与其它改造工艺技术相比，具有操作简单、方便、安全和成本低等优点。
目前，国内外的加重酸化技术大体如下：
国内加重酸化技术是，①.现场应用，加重酸液的密度不大于1.4 g/cm3,并且腐蚀性强，为24.3～364 g/（m2.h），使用的储层温度为130℃；②.中国专利文献公开了“一种加重酸液配方”（公开号：CN 1940010，公开日：2007年4月4日），它以31％的工业盐酸、无机盐饱和溶液、酸液稠化剂、酸液缓蚀剂、破乳剂、铁离子稳定剂和助排剂组成，其密度在1.25～1.55g/cm3，没有现场应用，腐蚀性数据不详；
国外加重酸化技术是，他们主要在室内进行了一些基础性实验，没有进行现场应用，研制出的加重酸液配方的密度较低，为1.29～1.74 g/cm3，腐蚀性强，为48.8～161 g/（m2.h），只能在较低的温度（通常为93～110℃）使用。
由此可以看出，国内外现有的加重酸化技术主要存在加重酸液腐蚀性强的缺陷，尤其是高温深井腐蚀性远超过了行业安全允许的范围，而且加重后酸液的密度不高，无法满足高温深井、超深井的异常高破裂压力储层试破和改造需要。
发明内容
本发明的目的在于：针对上述现有技术的不足，提供一种高密度、耐高温且低腐蚀性的加重酸液。
本发明采用的技术方案是：一种加重酸液，所述加重酸液的原料配比按以下重量份计：
盐酸 3～20份，
氢氟酸 0～3份，
缓蚀剂 2～4份，
缓蚀增效剂 1～3份，
铁离子稳定剂 1～3份，
加重剂 7.2～70.7份。
优选的，所述加重酸液的原料配比按以下重量份计：
盐酸 5～12份，
氢氟酸 0～3份，
缓蚀剂 3.5～4份，
缓蚀增效剂 1～2份，
铁离子稳定剂 1.5～2份，
加重剂 7.2～70.7份。
所述加重酸液的密度为1.5～2.2g/cm3。
所述加重剂为ZnBr2，或为ZnBr2和CaBr2的混合物。
所述ZnBr2和CaBr2的混合比例为1:1。
所述缓蚀剂为WD-11或WLD31A。
所述缓蚀增效剂为WDZ-2或WLD31B。
所述铁离子稳定剂为WD-8或WLD28。
本发明的有益效果是：上述加重酸液的原料组分相互协同、配伍，用常规制备方法即可制得，制成的加重酸液密度为1.5～2.2g/cm3，高温动态的腐蚀性在160℃条件下腐蚀速率＜30g/（m2.h），在室温条件下放置8天不分层、不沉淀，放置稳定性好，便于现场放置和使用。它解决了加重酸液在高温条件下腐蚀性强的问题，提高了加重酸的密度和加重能力，可以有效解决高温深井、超深井异常高破裂储层的试破及改造等难题。
具体实施方式
下面以列表的方式举出本发明的多个优选实施例，以此详细说明本发明的内容。当本发明中原料的氢氟酸含量为0时，制得的酸液体系适合在碳酸盐岩储层使用；反之，制得的酸液体系适合在砂岩储层使用。本发明优选的8个实施例见表1。
表1 本发明的八组配方（原料组分及含量，单位：w/w %）
上表中各实施例的余量用水补足。
上表中的加重剂为ZnBr2，除此之外，加重剂还可以ZnBr2和CaBr2的混合物，二者的混合比例为1:1；上表中的缓蚀剂为WD-11，可以采用WLD31A代替；上表中的缓蚀增效剂为WDZ-2，可以采用WLD31B代替；上表中的铁离子稳定剂WD-8，可以采用WLD28代替。
本发明采用常规的制备方法即可制得，酸液密度的调节通过增加或减少加重剂的加入量来实现。
采用本发明可以有效增大井筒液柱压力，从而降低地面施工泵压。以密度为1.8g/cm3的加重酸计算，4000m井深可增加液柱压力32MPa，相应的地面施工压力也就可以降低32MPa，而以5000m井深计算，地面降低的施工压力可达40MPa左右，从而可以采用泵压能力较低的施工设备进行异常高破裂压力储层的施工。
现以本发明在实际井况的试验应用情况，来详细说明它的优越性：元坝2-侧平1井为中石化南方勘探公司部署在川东北巴中低缓构造带元坝岩性圈闭西翼的一口预探井，2010年1月至3月先后对该井须家河组二段砂岩储层 4600～4640m实施了4次试挤施工（最高施工压力达98MPa）、1次替酸解堵和1次加砂压裂施工。根据试挤情况，该层破裂压力梯度达3.71MPa/100m以上，延伸压力梯度达3.0MPa/100m，为顺利压开储层，本发明的密度设计为1.85g/cm3。通过本发明的加重和解酸双重作用，在地面施工压力为80～93MPa，顺利压开地层。根据施工数据分析，施工排量由初期的1.0 m3/min增加至后期的2.4m3/min,酸化吸酸指数最高达19.38L/min，共计注入酸液200m3。
Claims (8)
1. 一种加重酸液，其特征在于，所述加重酸液的原料配比按以下重量份计：
盐酸 3～20份，
氢氟酸 0～3份，
缓蚀剂 2～4份，
缓蚀增效剂 1～3份，
铁离子稳定剂 1～3份，
加重剂 7.2～70.7份。
2.根据权利要求1所述的加重酸液，其特征在于，所述加重酸液的原料配比按以下重量份计：
盐酸 5～12份，
氢氟酸 0～3份，
缓蚀剂 3.5～4份，
缓蚀增效剂 1～2份，
铁离子稳定剂 1.5～2份，
加重剂 7.2～70.7份。
3.根据权利要求1或2所述的加重酸液，其特征在于，所述加重酸液的密度为1.5～2.2g/cm3。
4.根据权利要求1或2所述的加重酸液，其特征在于，所述加重剂为ZnBr2，或为ZnBr2和CaBr2的混合物。
5.根据权利要求4所述的加重酸液，其特征在于，所述ZnBr2和CaBr2的混合比例为1:1。
6.根据权利要求1或2所述的加重酸液，其特征在于，所述缓蚀剂为WD-11或WLD31A。
7.根据权利要求1或2所述的加重酸液，其特征在于，所述缓蚀增效剂为WDZ-2或WLD31B。
8.根据权利要求1或2所述的加重酸液，其特征在于，所述铁离子稳定剂为WD-8或WLD28。
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