CN106382113A

CN106382113A - 一种适用于砂岩油藏的暂堵转向酸化方法

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Publication number: CN106382113A
Application number: CN201610808533.1A
Authority: CN
Inventors: 李景辉; 朱苏青; 齐宁; 李凡磊; 李兴; 潘义
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Jiangsu Oilfield Co
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Jiangsu Oilfield Co
Priority date: 2016-09-07
Filing date: 2016-09-07
Publication date: 2017-02-08
Anticipated expiration: 2036-09-07
Also published as: CN106382113B

Abstract

一种适用于砂岩油藏的暂堵转向酸化方法，属于油气田增产增注技术领域。本发明采用前置酸和增效液能够实现对非均质砂岩油藏高渗层的暂堵且暂堵性能良好，使得后续注入的主体酸液能够成功转向进入低渗层并对其进行酸化。本发明所提供的酸化方法能有效地均匀酸化砂岩油藏，改善其储层的非均质性。

Description

一种适用于砂岩油藏的暂堵转向酸化方法

技术领域

本发明属于油气田增产增注技术领域。

背景技术

酸化能够有效地解除近井地带油气层的污染和堵塞，提高井筒与近井地带储层的连通性，是增加油气井产能的常用方法之一。对于非均质性较强的储层，通常采用酸液转向技术以实现储层的均匀酸化。

自转向酸技术作为常用的酸液转向技术适用于碳酸盐岩油藏，这是由于碳酸盐岩储层中存在大量的钙、镁离子，能够使大孔道（或高渗层）中的自转向酸粘度增加而后续酸液转向进入低渗层，从而实现均匀酸化。然而对于砂岩油藏，储层中钙、镁离子含量较少，自转向酸技术不能够使其均匀酸化。因此，开发出一种适用于非均质性砂岩油藏的均匀酸化方法对于油井稳产增产具有重要意义。

发明内容

本发明目的是提供一种能够使储层均匀酸化，改善其非均质性的适用于砂岩油藏的酸化方法。

本发明包括以下顺序步骤：

1）向油气层内注入由酸液、转向剂、助剂和水组成的前置酸；前置酸能够对近井储层进行初步酸化，同时进入高渗层的前置酸与砂岩储层中少量的钙、镁离子在地层条件下作用，其粘度略微增加，从而实现对高渗储层的初步暂堵。

2）向油气层内注入由羟丙基瓜胶、杀菌剂、氯化钾、助排剂、水溶性酚醛树脂、破胶剂和蒸馏水组成的增效液；本发明的增效液成胶性能优异，增效液进入高渗储层后在地层条件下发生交联交联，其粘度大幅增加，从而实现对高渗储层的进一步暂堵，具有良好的热稳定性、滤失性和破胶性，能够对低渗透储层实现有效暂堵。

3）向油气层内注入由酸液、助剂和水组成的主体酸。由于前置酸和增效液的暂堵作用，后续注入的主体酸能够转向进入低渗层，从而实现对低渗透储层的酸化。

本发明采用前置酸和增效液能够实现对非均质砂岩油藏高渗层的暂堵且暂堵性能良好，使得后续注入的主体酸液能够成功转向进入低渗层并对其进行酸化。本发明所提供的酸化方法能有效地均匀酸化砂岩油藏，改善其储层的非均质性。

进一步地，本发明所述增效液中，羟丙基瓜胶、杀菌剂、氯化钾、助排剂、水溶性酚醛树脂和破胶剂分别占增效液总质量的0.4%、0.1%、1%、0.2%、1%、0.08%。本发明所述增效液成胶性能优异，具有良好的热稳定性、滤失性和破胶性，能够对低渗透储层实现有效暂堵。

本发明所述水溶性酚醛树脂的制备方法是：将苯酚加热至熔融后加入氢氧化钠水溶液，升温至60℃后再加入甲醛，搅拌条件下进行第一次碱催化反应，然后再次加入氢氧化钠水溶液，经升温至85℃后，加入甲醛进行第二次碱催化反应，待第二次碱催化反应结束后，取得水溶性酚醛树脂；所述氢氧化钠和苯酚、甲醛的投料摩尔比为0.2∶1∶3。

本发明以氢氧化钠为催化剂，用苯酚和甲醛通过两步碱催化法合成水溶性酚醛树脂，实现了苯酚苯环上的多元羟甲基化反应，使产品具备较强的脱水缩合反应能力；有利于甲醛参加苯酚的羟甲基化反应，残留甲醛量远小于一步碱催化法产品残留的甲醛量。

本发明所述的碱催化反应采用两步法的出发点是在60℃下第一次碱催化可以实现催化剂和投料的充分均匀混合及初步融合反应得到半透亮的半成品母料，为第二次提温至85℃下充分碱催化融合反应打下基础，经多次试验对比，只有二步法得出的酚醛树脂交联剂才具有颜色透亮，水溶性好效果。

由本发明制备的水溶性酚醛树脂颜色透亮，水溶性很好。水溶性酚醛树脂为交联剂的暂堵体系成冻时间在4～72h可调，破胶返排时间在48～150h可调，成冻强度为-0.03MPa～-0.09MPa，所成冻胶在70℃下放置20h，体系脱水，强度明显降低，利于残酸的彻底返排。

本发明方法制备的水溶性酚醛树脂适合于油田转向酸化技术中化学转向所依赖一种化学交联暂堵剂，该方法制备的化学交联暂堵剂具有颜色透亮，水溶性很好特点。具有暂堵转向能力强，转向效果好，且不易对储层造成二次伤害技术优点，可广泛用于油田油水井酸化措施上。

本发明所述增效液的制备方法是：将羟丙基瓜胶、杀菌剂和氯化钾先与蒸馏水混合均匀后，再加入水溶性酚醛树脂，搅拌至均匀后，再加入破胶剂、助排剂，再搅拌均匀，即增效液。该方法简单、方便，利于现场施式操作。

另外，以上所述酸液为盐酸、氢氟酸、氟硼酸或乙酸中至少任意一种。

本发明所述前置酸和主体酸配方可根据储层条件和酸化要求确定其原料配比。

附图说明

图1为热稳定性评价实验中增效液的粘度与时间的关系曲线。

图2为破胶性评价实验中增效液的粘度与时间的关系曲线。

具体实施方式

下面结合实施例来具体描述本发明，但不限于此。

一、原料准备：

某地油田X井产油层为非均质性砂岩储层，采用本发明所述酸化方法对其进行酸化解堵。

依据储层条件和酸化要求确定：

1、前置酸配方为10%HCl、2%HAC、2%添加剂、3%稳砂剂、4%转向剂，其余为水，以上各百分数为各原料占前置酸总质量的百分比。

2、增效液配方为0.4%羟丙基瓜胶、0.1%杀菌剂、1%氯化钾、0.2%助排剂、1%水溶性酚醛树脂、0.08%破胶剂，其余为水，以上各百分数为各原料占增效液总质量的百分比。

其中，水溶性酚醛树脂的制备方法是：

（1）分别称取18.8g苯酚（0.2mol），甲醛溶液45g（质量浓度为40%，其中甲醛0.6mol），氢氧化钠1.6g（0.04mol）。

（2）将（1）中1.6g氢氧化钠加入120mL水中，搅拌至溶解均匀后备用。

（3）将（1）中18.8g苯酚加入三口烧瓶中并加热至50℃，待其熔融后加入90mL（2）中NaOH溶液，并持续搅拌20min。

（4）加热升温至60℃后加入36g（1）中甲醛溶液，并持续搅拌60min。

（5）继续加入（1）中剩余的30mLaOH溶液并加热，待温度升温至85℃后加入（1）中剩余的甲醛溶液9g，并继续反应45min即得到水溶性酚醛树脂。

增效液的制备方法是：将羟丙基瓜胶、杀菌剂和氯化钾先与蒸馏水混合均匀后，再加入水溶性酚醛树脂，搅拌至均匀后，再加入破胶剂、助排剂，再搅拌均匀，即增效液。

其中，酸液为盐酸、氢氟酸、氟硼酸、乙酸的一种或多种组合。

3、主体酸配方为8%HCl、0.5%HF、5%HBF₄、2%HAC、2.5%添加剂、3%稳砂剂，其余为水，以上各百分数为各原料占主体酸总质量的百分比。

4、后置酸配方为10%HCl、2%添加剂、3%稳砂剂、10%醇醚，其余为水，以上各百分数为各原料占后置酸总质量的百分比。

5、稳砂液配方为5%（质量比）稳砂剂，其余为水。

6、顶替液配方为1.25%（质量比）NH₄Cl，其余为水。

二、暂堵转向酸化施工：

本发明施工步骤：（1）注入前置酸，（2）注入增效液，（3）注入主体酸。

具体施工程序见表1，该井经本发明所述暂堵转向酸化方法施工后，其储层得到均匀酸化，非均质性得到明显改善，解堵效果显著，日产液、日产油量均明显上升。

表1 暂堵转向酸化施工程序表

三、增效液的制备及性能评价：

（1）增效液的制备：

1）分别称取羟丙基瓜胶2g、杀菌剂0.5g、氯化钾5g、助排剂1g、水溶性酚醛树脂5g、破胶剂0.4g、蒸馏水486.1g。

2）分别将羟丙基瓜胶、杀菌剂和氯化钾分别加入水中，需保证每一步搅拌至均匀后再进行下一步，添加完毕后搅拌30min。

3）将水溶性酚醛树脂加入2）中溶液中并搅拌至均匀。

4）将破胶剂、助排剂分别加入3）中溶液中并搅拌至均匀，需保证每一步搅拌至均匀后再进行下一步，即得到本发明所述增效液500g。

（2）成胶性能评价

1）按照（1）中方法制备增效液100g。

2）将1）中制备的增效液装入比色管中并密封，在温度为60℃的条件下进行成胶反应。

实验结果表明，增效液的成胶时间为8～10s，成胶后的粘度大于120mPa·s。本发明所述增效液的成胶时间极短、成胶后粘度大，具有优异的成胶性能。

（3）热稳定性评价：

1）按照（1）中方法制备增效液100g。

2）采用RV20旋转粘度计，在温度为60℃、剪切速率为170s^-1的条件下，每隔6min测定其粘度。

实验结果见表2，图1。根据实验结果，增效液的粘度开始逐渐增大，随后逐渐降低，总体保持平稳。这是因为增效液在地层条件下开始发生交联粘度增大，随后发生热降解粘度有所降低，但是依然保持较高粘度。本发明所述增效液在温度为60℃、剪切速率为170s^-1的条件下，时间为6~60min时，粘度为110~158mPa·s，具有良好的热稳定性，在地层条件下能够较好地暂堵高渗层。

表2 热稳定性实验结果

时间/min	6	12	18	24	30	36	42	48	54	60
											粘度/mPa s	119	112	158	138	146	139	139	128	119	110

（4）滤失性评价：

实验采用的仪器为美国BAROAD公司生产的高温高压滤失仪。在温度为60℃的条件下测试增效液的滤失性能。

实验结果见表3。根据实验结果，增效液的滤失系数和初滤失量均较小。本发明所述增效液具有良好的滤失性能。

表3 滤失性实验结果

温度/℃	滤失系数C_w/m·min^-1/2	初滤失量S_p/m³·m^-2
			60	6.78×10^-4	1.05×10^-3

（5）破胶性评价：

实验采用的仪器为高温高压反应釜。实验模拟地层条件，在温度为60℃、搅拌速率为20min^-1的条件下，在4h、8h、12h、24h时分别测试增效液的粘度。

实验结果见表4，图2。根据实验结果，增效液在24h后粘度小于2mPa·s。本发明所述增效液具有良好的破胶性。

表4 破胶性实验结果

时间/h	4	8	12	24
					粘度/mPa·s	9.53	3.78	2.59	1.67

Claims

1.一种适用于砂岩油藏的暂堵转向酸化方法，其特征在于包括以下顺序步骤：

1）向油气层内注入由酸液、转向剂、助剂和水组成的前置酸；

2）向油气层内注入由羟丙基瓜胶、杀菌剂、氯化钾、助排剂、水溶性酚醛树脂、破胶剂和蒸馏水组成的增效液；

3）向油气层内注入由酸液、助剂和水组成的主体酸。

2.根据权利要求1所述适用于砂岩油藏的暂堵转向酸化方法，其特征在于所述增效液中，羟丙基瓜胶、杀菌剂、氯化钾、助排剂、水溶性酚醛树脂和破胶剂分别占增效液总质量的0.4%、0.1%、1%、0.2%、1%、0.08%。

3.根据权利要求2所述适用于砂岩油藏的暂堵转向酸化方法，其特征在于所述水溶性酚醛树脂的制备方法是：将苯酚加热至熔融后加入氢氧化钠水溶液，升温至60℃后再加入甲醛，搅拌条件下进行第一次碱催化反应，然后再次加入氢氧化钠水溶液，经升温至85℃后，加入甲醛进行第二次碱催化反应，待第二次碱催化反应结束后，取得水溶性酚醛树脂；所述氢氧化钠和苯酚、甲醛的投料摩尔比为0.2∶1∶3。

4.根据权利要求1或2或3所述适用于砂岩油藏的暂堵转向酸化方法，其特征在于所述增效液的制备方法是：将羟丙基瓜胶、杀菌剂和氯化钾先与蒸馏水混合均匀后，再加入水溶性酚醛树脂，搅拌至均匀后，再加入破胶剂、助排剂，再搅拌均匀，即增效液。

5.根据权利要求1或2或3所述适用于砂岩油藏的暂堵转向酸化方法，其特征在于所述酸液为盐酸、氢氟酸、氟硼酸或乙酸中至少任意一种。