CN104912536A

CN104912536A - 一种可回收速溶稠化酸的酸化方法

Info

Publication number: CN104912536A
Application number: CN201510229901.2A
Authority: CN
Inventors: 高燕; 张冕; 曹欣; 邵秀丽; 景志明; 樊炜; 陈世波; 高红平
Original assignee: Changqing Downhole Operation Co of CNPC Chuanqing Drilling Engineering Co Ltd
Current assignee: China National Petroleum Corp; CNPC Chuanqing Drilling Engineering Co Ltd
Priority date: 2015-05-08
Filing date: 2015-05-08
Publication date: 2015-09-16
Anticipated expiration: 2035-05-08
Also published as: CN104912536B

Abstract

本发明涉及一种可回收速溶稠化酸的酸化方法，包括：将稠化剂、氯化钾和盐酸溶液在地面混合均匀后泵注地层酸化，酸化结束后关井30分钟控制放喷；返排液经气液分离后进入酸罐静置2小时分层；分别收集残酸液和稠化剂，并进行检测，若未达设计要求，添加一定量的盐酸和稠化剂直到酸液浓度和粘度符合要求为止，再添加一定量的氯化钾达到设计要求；再次进行酸化施工，重复上述步骤，完成液体的重复利用。本发明降低了酸液滤失，减小对地层的污染，且由于返排液直接回收至酸罐，降低了地表污染；返排液回收降低了稠化剂、水和盐酸的用量；返排液在地面处理后需补加少量的稠化剂、盐酸和氯化钾即可再次利用，降低了施工作业成本，可实现多次重复利用。

Description

一种可回收速溶稠化酸的酸化方法

技术领域

本发明涉及一种可回收速溶稠化酸的酸化方法，主要用于气井碳酸盐岩储层酸化液可回收再利用增产改造作业。

背景技术

稠化酸是长庆气田下古碳酸盐岩储层酸压的主要酸液体系，其具有较高的粘度及良好的缓速、造缝性能，酸蚀作用距离长，改造效果好。但是，目前长庆气田使用的稠化酸存在酸化后残酸液不能回收再利用、配液增稠时间长等问题。

自从1997年Schlumberger Dowell公司推出基于粘弹性表面活性剂的清洁压裂液问世以来，粘弹性表面活性剂技术已在油气田增产措施中得到广泛的应用和推广。国内对清洁压裂液的报道已屡见不鲜，因为相对于传统的聚合物压裂液,其容易配制、不需胶联剂和破胶剂、无伤害和高度保持支撑剂填充层的渗透率等特点备受油田应用的青睐。根据VES使用的经验，近两年来，国外已研制出了性能优越的基于两性表面活性剂的粘弹性酸，成功地应用于酸压中。但是该稠化酸不能回收再利用。

面对致密的碳酸盐岩资源开发比例增加，亟需寻找提升致密碳酸盐岩储层改造效果的新技术。2014年，长庆油田公司研发出新型清洁稠化酸体系，该体系具有较好的耐温抗剪切性、低滤失、缓速及缓蚀性能好，可连续混配及清洁低伤害等技术优势。但是该稠化酸增稠时间长且不能回收再利用。

目前，国内针对表活剂稠化酸体系可回收的研究与应用报道暂未出现，因此开发和应用表活剂稠化酸直接混配、残酸液再利用技术具有较好的应用前景。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提出了一种可回收速溶稠化酸的酸化方法，采用该稠化酸可实现边配边注酸化施工；酸化施工后，破胶返排残酸不需要进行化学处理即可重新用于稠化酸配液，保障气田的绿色环保生产和可持续发展。

为实现上述目的，本发明是通过采用下述技术方案实现的：

一种可回收速溶稠化酸的酸化方法，包括如下步骤：

a. 将稠化剂、氯化钾和盐酸溶液一起泵入混砂车直接混配形成可回收速溶稠化酸；

b. 在温度0℃-110℃下将步骤a混合的可回收速溶稠化酸压进气井地层进行酸化施工；

c.酸化结束后关井30min，控制放喷；

d.将放喷的残酸液回收至酸罐中，静置2小时分层后，将残酸液和稠化剂分别收集到不同的酸罐中；

e.检测稠化剂的粘度和残酸液中盐酸的浓度，若稠化剂的粘度未达到原来的稠化剂的设计要求，则继续添加稠化剂直到粘度符合要求为止；若残酸液中盐酸的浓度未达到原来盐酸溶液的浓度要求，继续添加高浓度的盐酸直到酸液浓度符合要求为止；

f.将步骤e中得到的稠化剂、盐酸溶液添加氯化钾后一起泵入混砂车，注入地层再次用于酸化施工。

g.重复步骤a至步骤f，完成酸液的重复利用。

所述步骤a中的可回收速溶稠化酸由以下组分按如下质量组分比例配制而成：

稠化剂：1.5份～3份；

氯化钾：0.5份～3份；

盐酸溶液：100份。

所述的稠化剂是由质量比为40%～70%N-月桂酰基-N’-羟乙基-N’-羧丙基乙二胺丙酸盐或其衍生物、4～12%乙醇和18～56%水组成的混合物。

所述的可回收速溶稠化酸增稠时间小于30s，在地面常温条件下，粘度至少为60mPa·s,当地层温度大于105℃时粘度≤15 mPa·s，当地层温度大于120℃时粘度≤5 mPa·s。

所述步骤e中，分别对酸罐中稠化剂的粘度和残酸液的盐酸浓度进行检测，地面常温条件下重新配制的稠化酸增稠时间小于30s，粘度至少为60mPa·s时为符合设计要求。

所述的盐酸溶液的质量浓度为15～30%。

所述的步骤e中的高浓度盐酸的质量浓度为36～38%。

本发明的有益效果：

一、与现有技术相比，（1）返排液可重复利用，地面无残夜排放，降低了地表污染；（2）返排液可重复利用，降低了施工作业成本。因此，本发明可实现酸化后返排液的“零排放”，且重复利用降低了稠化酸综合成本，规模化推广应用后可大幅降低稠化酸环境污染问题。

二、本发明的这种可回收速溶稠化酸的酸化方法，增稠速度快，可实现边配边注酸化施工。

三、本发明的这种可回收速溶稠化酸的酸化方法，降低了酸液滤失，减小对地层的污染。

四、本发明的这种可回收速溶稠化酸的酸化方法，降低了稠化剂、盐酸、水量，同时降低了施工作业成本，理论上该技术可实现3次以上酸化作业。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1为原始酸液的耐温能力T和粘度值η随时间的变化而变化的曲线图。

图2为残酸液的耐温能力T和粘度值η随时间的变化而变化的曲线图。

具体实施方式

实施例1：

本实施例提供一种可回收速溶稠化酸的酸化方法，包括如下步骤：

可回收速溶稠化酸由以下组分按如下质量组分比例配制而成：

稠化剂：1.5份；

氯化钾：0.5份；

盐酸溶液：100份。

上述稠化剂是由质量比为55%N-月桂酰基-N’-羟乙基-N’-羧丙基乙二胺丙酸盐或其衍生物、8%乙醇和37%水组成的混合物。

上述盐酸溶液的质量浓度为15%。

b. 在温度90℃下将步骤a混合的可回收速溶稠化酸压进气井地层进行酸化施工；

c.酸化结束后关井30min，控制放喷；

此步骤中，分别对酸罐中稠化剂的粘度和残酸液的盐酸浓度进行检测，地面常温条件下（25℃）重新配制的稠化酸增稠时间小于30s，粘度至少为60mPa·s时为符合设计要求；原来盐酸溶液的浓度为15%。

所述的步骤e中的高浓度盐酸的质量浓度为36%。

g.重复步骤a至步骤f，完成酸液的重复利用。

用本实施例配制的一种可回收速溶稠化酸进行酸化，经检验测量，在地面常温条件下（25℃）配制的稠化酸，增稠时间为15s，粘度为83mPa·s，耐温能力达到102℃，符合本发明的反复酸化作业条件。

实施例2：

稠化剂：2份；

氯化钾：1份；

盐酸溶液：100份。

稠化剂是由质量比为48%N-月桂酰基-N’-羟乙基-N’-羧丙基乙二胺丙酸盐或其衍生物、10%乙醇和42%水组成的混合物。

盐酸溶液的质量浓度为20%。

c.酸化结束后关井30min，控制放喷；

此步骤中，分别对酸罐中稠化剂的粘度和残酸液的盐酸浓度进行检测，地面常温条件下重新配制的稠化酸增稠时间小于30s，粘度至少为60mPa·s时为符合设计要求；原来盐酸溶液的浓度为18%。

步骤e中的高浓度盐酸的质量浓度为37%。

g.重复步骤a至步骤f，完成酸液的重复利用。

本实施例中的可回收速溶稠化酸增稠时间小于30s，在地面常温条件下，粘度至少为60mPa·s,当地层温度大于105℃时粘度≤15 mPa·s，当地层温度大于120℃时粘度≤5 mPa·s。

用本实施例配制的一种可回收速溶稠化酸进行酸化，经检验测量，在地面常温条件下（25℃）配制的稠化酸，增稠时间为12s，粘度为94mPa·s，耐温能力达到106℃，符合本发明的反复酸化作业条件，且相比于实施例1，效果更佳。

实施例3：

稠化剂：2.5份；

氯化钾：2份；

盐酸溶液：100份。

稠化剂是由质量比为63%N-月桂酰基-N’-羟乙基-N’-羧丙基乙二胺丙酸盐或其衍生物、6%乙醇和31%水组成的混合物。

盐酸溶液的质量浓度为25%。

b. 在温度100℃下将步骤a混合的可回收速溶稠化酸压进气井地层进行酸化施工；

c.酸化结束后关井30min，控制放喷；

此步骤中，分别对酸罐中稠化剂的粘度和残酸液的盐酸浓度进行检测，地面常温条件下重新配制的稠化酸增稠时间小于30s，粘度至少为60mPa·s时为符合设计要求；原来盐酸溶液的浓度为25%。

所述的步骤e中的高浓度盐酸的质量浓度为37%。

g.重复步骤a至步骤f，完成酸液的重复利用。

用本实施例配制的一种可回收速溶稠化酸进行酸化，经检验测量，在地面常温条件下（25℃）配制的稠化酸，增稠时间为18s，粘度为80mPa·s，耐温能力达到107℃，符合本发明的反复酸化作业条件，相比于实施例1和实施例2，耐温能力有所提升，但是粘度和增稠时间相较于前两者较差。

实施例4：

稠化剂：3份；

氯化钾：3份；

盐酸溶液：100份。

稠化剂是由质量比为51%N-月桂酰基-N’-羟乙基-N’-羧丙基乙二胺丙酸盐或其衍生物、9%乙醇和40%水组成的混合物。

盐酸溶液的质量浓度为30%。

c.酸化结束后关井30min，控制放喷；

此步骤中，分别对酸罐中稠化剂的粘度和残酸液的盐酸浓度进行检测，地面常温条件下重新配制的稠化酸增稠时间小于30s，粘度至少为60mPa·s时为符合设计要求；原来盐酸溶液的浓度为30%。

所述的步骤e中的高浓度盐酸的质量浓度为38%。

g.重复步骤a至步骤f，完成酸液的重复利用。

用本实施例配制的一种可回收速溶稠化酸进行酸化，经检验测量，在地面常温条件下（25℃）配制的稠化酸，增稠时间为20s，粘度为63mPa·s，耐温能力达到103℃，虽然符合本发明的反复酸化作业条件，但是相较于前三个实施例，效果不佳。

实施例5：

本实施例结合具体的实施效果进行分析，首先进行横向比对分析，利用前四个实施例中，可回收速溶稠化酸的组分不同比例配制的实施效果进行分析，分析如下表所示：

由上表的数据显示可以看出，实施例2中的比例是最佳比例，实施例2的配制实验效果，相较于其他三个实施例，其粘度值较大，增稠时间较短，耐温能力相对较强，因此采用这种配制比例下的可回收速溶稠化酸进行酸化的时候，能取得更好的酸化效果，重复使用率高，效果好。

本实施例中还可以进行纵向比例分析，利用原始酸液（即在步骤a中使用的酸液）与残酸液（即在步骤e中得到的酸液）进行耐温曲线和粘度值的对比分析，结果如图1和图2所示，图1为原始酸液的耐温能力T和粘度值η随时间的变化而变化的曲线图，图2为残酸液的耐温能力T和粘度值η随时间的变化而变化的曲线图，结合图1和图2进行对比可知，残酸液与原始酸液相比，耐温能力、粘度值有所下降，但是差别不是很大，如果能在耐温能力、粘度值下降的时候补充一定量的高浓度的元组分，在效果上，能得到相似的效果，因此，本发明的残酸液也能被用作酸化作业，由此可得，本发明的这种酸化方法，能利用酸液进行反复酸化作业，地面无残夜排放，降低了地表污染；而且返排液可重复利用，降低了施工作业成本。本发明可实现酸化后返排液的“零排放”，且重复利用降低了稠化酸综合成本，规模化推广应用后可大幅降低稠化酸环境污染问题。

以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种可回收速溶稠化酸的酸化方法，其特征在于，包括如下步骤：

c.酸化结束后关井30min，控制放喷；

f.将步骤e中得到的稠化剂、盐酸溶液添加氯化钾后一起泵入混砂车，注入地层再次用于酸化施工；

g.重复步骤a至步骤f，完成酸液的重复利用。

2.如权利要求1所述的可回收速溶稠化酸的酸化方法，其特征在于：所述步骤a中的可回收速溶稠化酸由以下组分按如下质量组分比例配制而成：

稠化剂：1.5份～3份；

氯化钾：0.5份～3份；

盐酸溶液：100份。

3.如权利要求2所述的一种可回收速溶稠化酸的酸化方法，其特征在于：所述的稠化剂是由质量比为40%～70%N-月桂酰基-N’-羟乙基-N’-羧丙基乙二胺丙酸盐或其衍生物、4～12%乙醇和18～56%水组成的混合物。

4.如权利要求1或2所述的可回收速溶稠化酸的酸化方法，其特征在于：所述的可回收速溶稠化酸增稠时间小于30s，在地面常温条件下，粘度至少为60mPa·s,当地层温度大于105℃时粘度≤15 mPa·s，当地层温度大于120℃时粘度≤5 mPa·s。

5.如权利要求1或2所述的可回收速溶稠化酸的酸化方法，其特征在于：所述步骤e中，分别对酸罐中稠化剂的粘度和残酸液的盐酸浓度进行检测，地面常温条件下重新配制的稠化酸增稠时间小于30s，粘度至少为60mPa·s时为符合设计要求。

6.如权利要求1或2所述的一种可回收速溶稠化酸的酸化方法，其特征在于：所述的盐酸溶液的质量浓度为15～30%。

7.如权利要求6所述的一种可回收速溶稠化酸的酸化方法，其特征在于：所述的步骤e中的高浓度盐酸的质量浓度为36～38%。