CN102899013A - 一种碎屑砂岩气藏酸化液 - Google Patents

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张燕
刘友权
王川
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Abstract

本发明涉及一种碎屑砂岩气藏酸化液；按重量％计：盐酸0.5～1.0％、羟基亚乙基二膦酸3.0～6.0％、氟化氢铵2.0～4.5％、乙酸3.0～5.0％、有机酸缓蚀剂Lan-926为0.25～0.5％、氮川三乙酸或异抗坏血酸0.5～1.0％、聚季胺防膨剂0.5～1.0％、碳氢链表面活性剂平平加O-15或O-20为0.3～0.6％、氟碳链表面活性剂FSO-100或FSN-100为0.3～0.6％、水余量；该酸化液腐蚀小，助排效果好，不易产生二次沉淀，对储层伤害小。

Description

一种碎屑砂岩气藏酸化液
技术领域
本发明涉及一种高温碎屑砂岩气藏酸化用液体体系。
背景技术
砂岩基质酸化技术是油气井解堵和增产的重要技术，土酸是用于砂岩酸化的一种最早最常用的酸液体系。专利USP 5529125介绍了有机膦酸盐在HCl、HF中的应用，能够起到很好的缓速作用；专利CN 101089118介绍了一种酸化剂组合物，可以解除砂岩油藏中低渗透率、高矿化度易结垢的砂岩储层的堵塞问题。高温砂岩储层酸化面临如下问题：首先，高温下常规土酸与地层矿物反应速度极快，酸液有效作用距离短，活性酸不能达到地层深部；其次，HF与砂岩的化学反应不是简单的一次反应，其副产物氟硅化物和氟铝化物还可与铝硅酸盐发生二次反应和三次反应，形成一系列不溶性的沉淀物，对储层造成严重伤害；第三，高温下酸液对井下管柱及工具腐蚀性很强，对缓蚀剂性能要求高。
川渝地区越来越多的高温储层被发现，因此迫切需要解决高温砂岩储层的酸化问题。该问题的解决可以促进气藏的发现，为气田稳产、增产提供技术支持。
发明内容
本发明的目的是提供一种高温碎屑砂岩气藏酸化液，该酸化液腐蚀小，助排效果好，不易产生二次沉淀，对储层伤害小，能够提高酸化改造效果。
本发明所采用的一种高温碎屑砂岩气藏酸化液是：组成按重量百分比为：
Figure BDA0000079723280000011
上述酸液体系中所述酸化缓蚀剂为有机酸缓蚀剂Lan-926，为市售产品；
所述铁离子稳定剂为氮川三乙酸(NTA)或异抗坏血酸；
所述粘土稳定剂为长效聚季胺防膨剂，解决泥质含量高、水敏伤害严重的问题；
所述助排剂采用复合助排剂，复配碳氢链和氟碳链表面活性剂，既能大幅度降低液体的表面张力，又具有微乳化增能作用，其中助排剂A为平平加O-15、O-20，助排剂B为氟碳链表面活性剂FSO-100、FSN-100。
上述有机多元膦酸为羟基亚乙基二膦酸，能与铁、铜、锌等多种金属离子形成稳定的络合物。
上述酸液体系的缓速机理是：酸液中的有机多元膦酸缓慢电离H+，同时反应后的产物可与酸液形成缓冲溶液来控制pH在一定范围内，因此可以控制HF分子的浓度在一定的水平进而达到缓速作用；酸液通过化学吸附和物理吸附作用使酸液缓速。
上述酸液体系控制沉淀的机理是：首先，有机多元膦酸对溶液中的多价金属离子具有络合作用，从而使一些容易生成沉淀的金属离子(Ca2+、Al3+、Fe2+、Fe3+)保持溶液状态；其次对Ca2+、Na+、K+、NH4 +之类的离子有很强的吸附能力，使其很难与氟、氟硅酸形成沉淀。
上述有机缓蚀剂Lan-926的缓蚀机理是依靠分子吸附作用在金属表面形成分子定向排列的保护膜，以防止金属被酸所腐蚀。
上述酸液中有机多元膦酸，在250℃下仍能起到良好的缓蚀阻垢作用，与有机缓蚀剂Lan-926能产生缓蚀协同效应，酸化时缓蚀剂用量小。
本发明所述的砂岩酸液制备方法简单易行，只需将上述组分按比例混合均匀即可。在酸化施工现场使用，方法简单易操作，与常规土酸配制方法一致，使用时，需压裂车将酸液挤入地层与砂岩反应，在地层中的停留时间依据地层温度决定。
发明的效果
该砂岩酸液产生的有益效果是(1)良好的缓速性能，以利于深部解堵酸化；(2)具有很好的防止或减少二次沉淀能力，以减少二次伤害；(3)良好的缓蚀能力，以保证酸化管柱和施工设备的安全；(4)同时具备防垢除垢功能，以增强酸化效果；(5)在川渝地区低渗高温砂岩使用10井次，增加井口测试产量27×104m3/d以上，取得了良好的增产效果。
附图说明
图1酸液对岩屑的溶蚀性能
具体实施方式
实施例1
在搅拌下加入2.4g36％的分析纯盐酸、3.0g羟基亚乙基二膦酸、2.2g氟化氢铵、3.0g乙酸、0.25g Lan-926、0.5g氮川三乙酸、1.0g聚季胺，0.5g助排剂A平平加O-15、0.5g助排剂B氟碳链表面活性剂FSO-100、86.65g水，混合均匀得到本发明所述砂岩酸化液。
实施例2
在搅拌下加入2.4g36％的分析纯盐酸、3.0g羟基亚乙基二膦酸、3.0g氟化氢铵、5.0g乙酸、0.25g Lan-926、0.5g氮川三乙酸、1.0g聚季胺，0.5g助排剂A平平加O-15、0.5g助排剂B氟碳链表面活性剂FSO-100、83.85g水，混合均匀得到本发明所述砂岩酸化液。
实施例3
在搅拌下加入2.4g36％的分析纯盐酸、6.0g羟基亚乙基二膦酸、3.7g氟化氢铵、3.0g乙酸、0.5g Lan-926、0.5g氮川三乙酸、1.0g聚季胺，0.5g助排剂A平平加O-15、0.5g助排剂B氟碳链表面活性剂FSO-100、81.9g水，混合均匀得到本发明所述砂岩酸化液。
实施例4
在搅拌下加入2.4g36％的分析纯盐酸、6.0g羟基亚乙基二膦酸、4.5g氟化氢铵、5.0g乙酸、0.5g Lan-926、0.5g氮川三乙酸、1.0g聚季胺，0.5g助排剂A平平加O-15、0.5g助排剂B碳链表面活性剂FSO-100、79.1g水，混合均匀得到本发明所述砂岩酸化液。
在室内对该砂岩酸液的性能分别进行测试，其方法和结果如下。
1、对砂岩储层岩心的缓速能力：参照SY/T 5886-93中静态试验方法，准确称量5g左右储层岩屑，加入上述实施例1-4制得的酸液100ml，常压，110℃恒温反应，记录放入时间作为反应起始时间，快速搅拌至岩样全部被酸液润湿，静置，反应时间为0.5、1、2、4、8、16、32、48，反应达到预定时间后，分别用定量滤纸过滤，用蒸馏水冲洗至滤液中性，将残样和滤纸放入105℃烘箱中干燥，直至恒重，计算岩屑反应前后的失重率，即为酸液对岩屑的溶蚀率，酸液对岩屑不同时间的溶蚀率可以判定酸液的缓速能力。
从附图可以看出，该酸液对岩屑溶蚀效果好，相对常规土酸有较明显的缓速效果。2、酸液的腐蚀性能：参照标准SY/T 5405-1996，使用CRS-500-35旋转盘动态腐蚀测试系统，进行上述实施例1-4砂岩酸化液的腐蚀性能评价，实验温度为110℃，带有一定压力，钢材材质为N80结果见下表。
表1酸化液的腐蚀性能
Figure BDA0000079723280000041
从上述试验结果可以看出，该酸液的腐蚀速率低于行业一级标准。
3、酸液对砂岩岩心的酸化效果实验
表2酸化效果
Figure BDA0000079723280000042
该酸液在酸化施工现场使用，方法简单易操作，与常规土酸配制方法一致，使用时，需压裂车将酸液挤入地层与砂岩反应，在地层中的停留时间依据地层温度决定。可以达到解除油层近井地带污染堵塞，深度酸化，改善油层渗透性。主要用于气井增产。

Claims (1)

1.一种碎屑砂岩气藏酸化液，其特征在于：按重量％计，各组分为：
Figure FDA0000079723270000011
所述有机缓蚀剂为有机酸缓蚀剂Lan-926；
所述有机多元膦酸为羟基亚乙基二膦酸；
所述铁离子稳定剂为氮川三乙酸或异抗坏血酸；
所述粘土稳定剂为聚季胺防膨剂；
所述助排剂A为碳氢链表面活性剂平平加O-15或O-20；
所述助排剂B为氟碳链表面活性剂FSO-100或FSN-100。
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