CN107216867A - 一种用于碳酸盐储层的低粘降阻滑溜水酸液 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种用于碳酸盐储层的低粘降阻滑溜水酸液，由以下重量百分比的原料组分组成：酸5‑20%，烷基季铵盐1‑3%，抗坏血酸钠0.5‑2%，乳液缓蚀降阻剂0.1‑0.5%，柠檬酸0.5‑1%，助排剂1‑3%，余量为水，其中，所述乳液缓蚀降阻剂为聚丙烯醇乳液、聚乙烯吡咯烷酮乳液、丙烯酰胺与2‑丙烯酸‑2甲基丙磺酸共聚物乳液中的任意一种；所述酸为盐酸、甲酸、乙酸或者生物酸中任意一种。该低粘降阻滑溜水酸液酸岩反应速率低，降阻效果好，能降低酸压施工井口压力，使缝网体积裂缝壁面全程受到均匀的酸蚀，井筒周围的裂缝体系更加发达，有利于增产；该低粘降阻滑溜水酸液具有良好的缓蚀效果，可以实现现场大排量施工。
Description
技术领域
本发明属于油田酸化技术领域，具体涉及一种用于碳酸盐储层的低粘降阻滑溜水酸液。
背景技术
延长下古生界碳酸岩储层勘探区域面积约2.0×104 km2，是延长油田近年来勘探开发的重点，主要目的是增加天然气产量。碳酸盐储层特别适宜进行缝网体积酸压，借助酸对碳酸盐矿物的溶蚀作用，在扩大延伸裂缝、溶洞的同时，增加渗流通道的导流能力，沟通、连接更多油气渗流通道和储油空间，达到最大化增产的目的。其中酸液的溶蚀距离、溶蚀速率的分布与强度、人工填砂裂缝的长短是取得酸压工艺增产的关键。
由于碳酸盐储层一般埋藏深度在3000m以上，温度与闭合压力较高，因此，对于碳酸盐油气藏进行酸压改造面临诸多难点：（1）储层属于中低孔、特低渗储层，物性比较差；（2）裂缝比较发育，且分布不匀；（3）由于其储层埋藏深、温度高，温度可以达到150℃，导致酸岩反应速度很快，影响裂缝酸蚀距离的延长，难以有效实现深穿透，给有效沟通井筒远处的有利储集体或溶洞带来困难；（4）由于碳酸盐储层地应力、闭合应力一般情况都较高，裂缝容易闭合，在短时间内会导致酸压形成的裂缝渗流通道过早闭合而失效（即裂缝的渗透率变得很小），造成部分油气井酸压改造后不能稳产与高产。
目前，在酸压工艺中主要使用两类物质来解决上述难题：（1）高粘酸（稠化酸、乳化酸、胶凝酸等，粘度一般大于30mPa.s）或交联水基压裂液；（2）使用中性滑溜水（配方主要组成：降阻剂+助排剂+粘土防膨剂），这两类物质缓蚀作用较弱，无法实现大排量施工，而且酸岩反应速率过快，酸或者滑溜水的穿透距离短，裂缝的腐蚀距离较难延长，近井筒周围的微裂缝渗流通道改造程度不够充分，使得碳酸盐储层溶蚀容易产生空洞，导致近井地带改造力度过大，容易发生井壁坍塌使套管变形的危险；另外，碳酸盐储层埋藏深，闭合应力高，使用这类物质不能有效降低井口压力，对于酸压所形成的缝网体积裂缝容易闭合，导致裂缝渗流通道发生中间短路现象，最终影响整条裂缝的渗能力，致使酸压形成的裂缝渗流通道容易过早失效，在增产方面存在很大的局限性。
因此，开发一种能够降低酸岩反应速率、使缝网体积裂缝受到均匀酸蚀的酸液具有重要意义。
发明内容
针对现有技术的缺陷，本发明提供一种用于碳酸盐储层的低粘降阻滑溜水酸液，能够有效降低酸岩反应速率，能均匀酸蚀缝网体积裂缝，井筒附近的缝网体积改造效果好。
一种用于碳酸盐储层的低粘降阻滑溜水酸液，由以下重量百分比的原料组分组成：酸5-20%，烷基季铵盐1-3%，抗坏血酸钠0.5-2%，乳液缓蚀降阻剂0.1-0.5%，柠檬酸0.5-1%，助排剂1-3%，余量为水，其中，所述乳液缓蚀降阻剂为聚丙烯醇乳液、聚乙烯吡咯烷酮乳液、丙烯酰胺与2-丙烯酸-2甲基丙磺酸共聚物乳液中的任意一种；所述酸为盐酸、甲酸、乙酸或者生物酸中任意一种。
优选地，所述酸为盐酸，盐酸占所述低粘降阻滑溜水酸液的重量百分比为5-12%。
优选地，所述酸为甲酸或者乙酸，甲酸或者乙酸占所述低粘降阻滑溜水酸液的重量百分比为8-15%。
优选地，所述酸为生物酸，生物酸占所述低粘降阻滑溜水酸液的重量百分比为10-20%。
优选地，所述生物酸为ZJ-UB生物酸。
优选地，所述烷基季铵盐为十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵或十六烷基三甲基溴化铵中的任意一种。
优选地，所述助排剂为BSA-401助排剂。
本发明提供的用于碳酸盐储层的低粘降阻滑溜水酸液，酸作为碳酸盐矿物的溶蚀剂，主要起溶蚀裂缝壁面，增加裂缝导流能力的作用；当酸与碳酸盐反应，在碳酸岩表面生成大量带有正电荷的钙镁离子，在此环境下，抗坏血酸钠能使烷基季铵盐分子重排，分子中季铵离子一致朝外，与钙镁离子形成双电层结构，而分子的脂肪链又相互聚集形成一种油相结构，这种结构覆盖于碳酸岩表面，从而阻止氢离子向碳酸岩表的运移速度，达到降低酸岩反应速度的目的；聚丙烯醇乳液、聚乙烯吡咯烷酮乳液、丙烯酰胺与2-丙烯酸-2甲基丙磺酸共聚物乳液中的任意一种可使酸液粘度增加，酸液由地面至井底的过程可控制氢离子向油套管壁的运移，可以发挥缓蚀降阻的双重作用。
将所述的各原料组分按照重量百分比称取，当所用的酸为盐酸、甲酸或者乙酸时，先将所述酸稀释，然后加入水中；当酸为生物酸时无需稀释，可以直接加入水中，搅拌后，依次加入烷基季铵盐、抗坏血酸钠、乳液缓蚀降阻剂、柠檬酸、助排剂，搅拌2-5min，即可制备得到所述用于碳酸盐储层的低粘降阻滑溜水酸液。
本发明的优点：
（1）该低粘降阻滑溜水酸液具有良好的酸岩反应缓速效果，酸岩反应速率低，为酸度与盐酸相当的酸液的酸岩反应速度的0.03─0.08倍，避免了因酸岩反应速度过快，导致近井地带改造力度过大，发生井壁垮塌使套管变形的危险，也减少了缝网溶蚀不均匀、产生锥形或者溶洞，致使酸岩反应不均匀的缺陷；
（2）该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，对地层输入的压力越大，在很大程度上能降低微裂缝的延伸压力，进而降低酸压施工井口压力，使缝网体积裂缝壁面全程受到均匀的酸蚀，再高的闭合压力也不会因裂缝闭合而失去导流能力，使井筒周围的裂缝体系更加发达，有利于增产；
（3）该低粘降阻滑溜水酸液的缓蚀率低，＜0.5g/m2ˑh，具有良好的缓蚀效果，可以实现现场大排量施工；
（4）该低粘降阻滑溜水酸液的表面张力低，亲水性好，易返排，用于酸压工艺中使用成本低。
具体实施方式
实施例1
1. 一种用于碳酸盐储层的低粘降阻滑溜水酸液，由以下重量百分比的原料组分组成（总量100%）：盐酸5%，十二烷基三甲基氯化铵1%，抗坏血酸钠0.5%，聚丙烯醇乳液0.5%，柠檬酸1%， BSA-401助排剂3%，余量为水。
2. 该用于碳酸盐储层的低粘降阻滑溜水酸液的制备方法：取805g水置于2000ml容积的吴茵混调器中，加入135g 37%的盐酸溶液，搅拌溶解后依次加入10g十二烷基三甲溴化铵、5g抗坏血酸钠、5g聚丙烯醇乳液、10g柠檬酸、30g BSA-401助排剂，搅拌2min可得1000g低粘降阻滑溜水酸液。
实施例2
1. 一种用于碳酸盐储层的低粘降阻滑溜水酸液，由以下重量百分比的原料组分组成（总量100%）：盐酸12%，十六烷基三甲基氯化铵3%，抗坏血酸钠2%，聚乙烯吡咯烷酮乳液0.1%，柠檬酸0.5%，BSA-401助排剂1%，余量为水。
2. 该用于碳酸盐储层的低粘降阻滑溜水酸液的制备方法：取610g水置于2000ml容积的吴茵混调器中，加入324g 37%的盐酸溶液，搅拌溶解后依次加入30g十六烷基三甲基氯化铵、20g抗坏血酸钠、1g聚乙烯吡咯烷酮乳液、5g柠檬酸、10g BSA-401助排剂，搅拌5min可得1000g低粘降阻滑溜水酸液。
实施例3
1. 一种用于碳酸盐储层的低粘降阻滑溜水酸液，由以下重量百分比的原料组分组成（总量100%）：甲酸8%，十二烷基三甲基溴化铵2.7%，抗坏血酸钠1%，丙烯酰胺与2-丙烯酸-2甲基丙磺酸共聚物乳液0.2%，柠檬酸0.6%，BSA-401助排剂1.5%，余量为水。
2. 该用于碳酸盐储层的低粘降阻滑溜水酸液的制备方法：取833g水置于2000ml容积的吴茵混调器中，加入107g 75%的甲酸溶液，搅拌溶解后依次加入27g十二烷基三甲基溴化铵、10g抗坏血酸钠、2g丙烯酰胺与2-丙烯酸-2甲基丙磺酸共聚物乳液、6g柠檬酸、15gBSA-401助排剂，搅拌4min可得1000g低粘降阻滑溜水酸液。
实施例4
1. 一种用于碳酸盐储层的低粘降阻滑溜水酸液，由以下重量百分比的原料组分组成（总量100%）：乙酸8%，十二烷基三甲基溴化铵2.7%，抗坏血酸钠1%，丙烯酰胺与2-丙烯酸-2甲基丙磺酸共聚物乳液0.2%，柠檬酸0.6%，BSA-401助排剂1.5%，余量为水。
2. 该用于碳酸盐储层的低粘降阻滑溜水酸液的制备方法：取833g水置于2000ml容积的吴茵混调器中，加入107g 75%的乙酸溶液，搅拌溶解后依次加入27g十二烷基三甲基溴化铵、10g抗坏血酸钠、2g丙烯酰胺与2-丙烯酸-2甲基丙磺酸共聚物乳液、6g柠檬酸、15gBSA-401助排剂，搅拌4min可得1000g低粘降阻滑溜水酸液。
实施例5
1. 一种用于碳酸盐储层的低粘降阻滑溜水酸液，由以下重量百分比的原料组分组成（总量100%）：ZJ-UB生物酸10%，十六烷基三甲基溴化铵3%，抗坏血酸钠2%，聚乙烯吡咯烷酮乳液0.1%，柠檬酸0.5%，BSA-401助排剂1%，余量为水。
2. 该用于碳酸盐储层的低粘降阻滑溜水酸液的制备方法：取834g水置于2000ml容积的吴茵混调器中，加入100g ZJ-UB生物酸，搅拌溶解后依次加入30g十六烷基三甲基溴化铵、20g抗坏血酸钠、1g聚乙烯吡咯烷酮乳液、5g柠檬酸、10g BSA-401助排剂，搅拌3min可得1000g低粘降阻滑溜水酸液。
实施例6
1. 一种用于碳酸盐储层的低粘降阻滑溜水酸液，由以下重量百分比的原料组分组成（总量100%）：ZJ-UB生物酸20%，十二烷基三甲基溴化铵3%，抗坏血酸钠1.5%，聚丙烯醇乳液0.3%，柠檬酸0.8%，BSA-401助排剂2%，余量为水。
2. 该用于碳酸盐储层的低粘降阻滑溜水酸液的制备方法：取797g水置于2000ml容积的吴茵混调器中，加入100g ZJ-UB生物酸，搅拌溶解后依次加入30g十二烷基三甲基溴化铵、15g抗坏血酸钠、3g聚丙烯醇乳液、8g柠檬酸、20g BSA-401助排剂，搅拌3min可得1000g低粘降阻滑溜水酸液。
对比例1
市售滑溜水：SRFR滑溜水主体配方：0.12～0.2%高效减阻剂SRFR-1、0.3-0.5%复合防膨剂SRCS-2、0.1-0.3%复合增效剂SRSR-2、0.01-0.02%消泡剂、清水，其中高效减阻剂为固体粉末，复合防膨剂为液体，复合增效剂为液体 。
对比例2
实施例3中的成分，不含有抗坏血酸钠，其他同实施例3。
对比例3
实施例3中的成分，不含有乳液缓蚀降阻剂，其他同实施例3。
检测本发明实施例提供的一种用于碳酸盐储层的低粘降阻滑溜水酸液的性能，结果见表1。
表1 低粘降阻滑溜水酸液的性能指标
注：酸岩反应速率定义：酸液与碳酸岩样品在相应地层温下的反应30min时，每平方厘米碳酸盐岩样的失重，单位为g/cm2。
由表1可知，本发明提供的低粘降阻滑溜水酸液，酸岩反应速率低，不会使缝网溶蚀产生锥形或者溶洞而导致酸岩反应不均匀；其降阻率也较高，能有效降低井口压力，缝网不会闭合，导流能力好，裂缝体系更加发达，有利于增产；该低粘降阻滑溜水酸液的缓蚀率低，＜0.5g/m2ˑh，可以实现现大排量施工。
Claims (7)
1.一种用于碳酸盐储层的低粘降阻滑溜水酸液，其特征在于：由以下重量百分比的原料组分组成：酸5-20%，烷基季铵盐1-3%，抗坏血酸钠0.5-2%，乳液缓蚀降阻剂0.1-0.5%，柠檬酸0.5-1%，助排剂1-3%，余量为水，其中，所述乳液缓蚀降阻剂为聚丙烯醇乳液、聚乙烯吡咯烷酮乳液、丙烯酰胺与2-丙烯酸-2甲基丙磺酸共聚物乳液中的任意一种；所述酸为盐酸、甲酸、乙酸或者生物酸中任意一种。
2.根据权利要求1所述一种用于碳酸盐储层的低粘降阻滑溜水酸液，其特征在于：所述酸为盐酸，盐酸占所述低粘降阻滑溜水酸液的重量百分比为5-12%。
3.根据权利要求1所述一种用于碳酸盐储层的低粘降阻滑溜水酸液，其特征在于：所述酸为甲酸或者乙酸，甲酸或者乙酸所述低粘降阻滑溜水酸液的重量百分比为8-15%。
4.根据权利要求1所述一种用于碳酸盐储层的低粘降阻滑溜水酸液，其特征在于：所述酸为生物酸，生物酸占所述低粘降阻滑溜水酸液的重量百分比为10-20%。
5.根据权利要求1或4所述一种用于碳酸盐储层的低粘降阻滑溜水酸液，其特征在于：所述生物酸为ZJ-UB生物酸。
6.根据权利要求1所述一种用于碳酸盐储层的低粘降阻滑溜水酸液，其特征在于：所述烷基季铵盐为十二烷基三甲基氯化铵、十六烷基三甲基氯化铵、十二烷基三甲基溴化铵或十六烷基三甲基溴化铵中的任意一种。
7.根据权利要求1所述一种用于碳酸盐储层的低粘降阻滑溜水酸液，其特征在于：所述助排剂为BSA-401助排剂。
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