CN109135719A - 用于高碳酸盐岩页岩气藏深度改造的减阻酸及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于高碳酸盐岩页岩气藏深度改造的减阻酸及方法，其减阻酸由耐酸减阻水和基质酸组成；以质量百分比计，所述耐酸减阻水包括以下组份：耐酸减阻剂、助排剂、聚合物降解剂和水；所述基质酸包括以下组份：酸、铁离子稳定剂、缓蚀剂和水。本发明采用“耐酸减阻水+减阻酸”交替注入模式进行体积改造，一方面利用减阻水与减阻酸粘度差异，可以实现变粘压裂，利于裂缝转向，形成复杂缝网；另一方面减阻酸可有效降低酸岩反应速率、降低岩石骨架强度，避免近井筒裂缝复杂、利于裂缝向远端延伸和沟通天然裂缝，达到对高碳酸盐岩页岩气藏深度改造的目的。
Description
技术领域
本发明涉及页岩油气藏压裂改造技术领域，更具体地说，涉及一种用于高碳酸盐岩页岩气藏深度改造的减阻酸及方法。
背景技术
页岩气藏属于低孔、低渗致密储层，需要大规模体积压裂才能达到工业开采价值。目前，国内以涪陵、长宁、威远为代表的主体区块主要采用“前置酸+滑溜水+胶液”的压裂模式进行体积改造，取得了较好的效果。但与主体区相比，部分页岩气藏矿物组份中碳酸盐岩含量较高，如EYY2HF井白云石含量达到54％。若采用常规的“酸液+滑溜水+胶液”组合压裂模式，易造成近井筒裂缝复杂，不利于远井造缝，影响压裂效果。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种用于高碳酸盐岩页岩气藏深度改造的减阻酸及方法，有利于提高高碳酸盐岩页岩气藏改造效果。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于高碳酸盐岩页岩气藏深度改造的减阻酸，由耐酸减阻水和基质酸组成；耐酸减阻水与基质酸按体积比为1:4～4:1进行混合即得到不同配比减阻酸；
以质量百分比计，所述耐酸减阻水包括以下组份：
耐酸减阻剂 0.05-0.2％；
助排剂 0.1-0.2％；
聚合物降解剂 0.005-0.05％；
余量为水；
以质量百分比计，所述基质酸包括以下组份：
酸 10-20％；
铁离子稳定剂 1-2％；
缓蚀剂 1-2％；
余量为水。施工时，采用酸撬供基质酸，采用混砂车供耐酸减阻水，两者按照不同排量进行混合即得到不同配方减阻酸。
上述方案中，所述耐酸减阻剂为分子量800万以上的阳离子型聚丙烯酰胺类聚合物。该耐酸减阻剂由丙烯酰胺、小阳离子等单体通过水溶液自由基聚合制得。该聚合物引入了耐酸基团，长侧链，具有高分子量、刚性长碳链等特点，决定了其具有较好的耐酸性及减阻性。
上述方案中，所述助排剂为氟碳表面活性剂、烷基苯磺酸盐、烷基硫酸盐、壬基酚聚氧乙烯醚、聚醚表面活性剂、异丙醇、乙醇中的一种或多种。该助排剂具有耐酸性好、用量少、表面张力低、接触角大等优点。
上述方案中，所述聚合物降解剂包括降解剂和降解助剂；所述降解剂为过氧化氢、过氧化苯甲酰、过硫酸铵中的一种或多种；所述降解助剂为三乙醇胺、碘化钾、亚硫酸钠、葡萄糖酸钠中的一种或多种。降解剂通过氧化作用破坏聚合物化学键达到降解目的，降解助剂可降低降解剂自由基活化能，使聚合物在20℃条件下就可以降解。
上述方案中，所述酸为盐酸、氢氟酸、甲酸、乙酸的一种或多种。
上述方案中，所述铁离子稳定剂为柠檬酸、异抗环血酸钠、二乙烯三胺五乙酸钠、乙二胺四乙酸二钠、八乙酸两性咪唑啉的一种或多种。
上述方案中，所述缓蚀剂为十二烷基三甲基溴化铵、油酸基胺乙基咪唑啉、甲基戊炔醇、三乙醇胺、磷酸、三氧化二锑的一种或多种。
本发明还提供了一种采用所述减阻酸的高碳酸盐岩页岩气藏深度改造方法，采用多级泵注程序对高碳酸盐岩页岩气藏进行体积改造，所述泵注程序是交替注入携砂的耐酸减阻水段塞和减阻酸中顶液，或交替注入携砂的减阻酸段塞和耐酸减阻水中顶液，或全程注入减阻酸即交替注入携砂的减阻酸段塞和减阻酸中顶液。
作为一种优选，在泵注程序中，高粘的耐酸减阻水作为携砂液，低粘的减阻酸作为中顶液，将携砂液推向远端，即交替注入携砂的耐酸减阻水和减阻酸中顶液。
作为一种优选，在泵注程序中，低粘的减阻酸作为携砂液，高粘的耐酸减阻水作为中顶液，提高缝内净压力促进裂缝转向，即交替注入携砂的减阻酸和耐酸减阻水中顶液。
作为另一种优选，在泵注程序中，减阻酸即作为携砂液又作为中顶液，即全程注入减阻酸。
实施本发明的用于高碳酸盐岩页岩气藏深度改造的减阻酸及方法，具有以下有益效果：
1.针对高碳酸盐岩页岩气藏采用本发明技术方法进行体积改造，其减阻酸可有效降低酸岩反应速率、降低岩石骨架强度，避免近井筒裂缝复杂、利于裂缝向远端延伸和沟通天然裂缝，达到深度改造的目的。
2.本发明充分利用了耐酸减阻水和减阻酸的粘度差异，可以实现一种液体两种粘度的变粘压裂，有利于裂缝转向，形成复杂缝网。
3.本发明的减阻酸兼具常规胶凝酸的缓速酸性能和常规滑溜水的高减阻性能，且成本低，能够应用于大排量、大规模压裂施工。
4.本发明在减阻酸体系中创新加入聚合物降解剂，使耐酸减阻剂高分子在20℃条件下即可降解成小分子，利于压后返排，减少储层伤害。
附图说明
图1为本发明减阻酸减阻率与剪切速率关系；
图2为本发明减阻酸与岩石反应速率。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现详细说明本发明的具体实施方式。
实施例1：
一种高碳酸盐岩页岩气藏深度改造技术，其中，耐酸减阻水按以下质量百分比配制而成，称取99.66％的水，依次加入0.1％的耐酸减阻剂、0.2％的氟碳类表面活性剂、0.02％的过氧化氢、0.02％碘化钾。基质酸按以下质量百分比配制而成，浓度为15％盐酸，柠檬酸1％、油酸基胺乙基咪唑啉1％。现场施工时，酸撬供基质酸，混砂车供耐酸减阻水，基质酸和减阻水按1:4排量进行混合，即得到浓度为3％的减阻酸。
本发明采用以下方法进行使用：
选择多级泵注程序进行泵注，多级泵注程序为：采用段塞式加砂工艺，交替注入3个井筒体积的耐酸减阻水携砂液和1个井筒体积的减阻酸中顶液。
对实施例1中得到的减阻酸进行减阻率测试，得到其减阻率与剪切速率的关系曲线图，如图1中A曲线所示。从图中可以看出随着剪切速率增加，减阻酸减阻率逐渐增加，表明减阻酸具有较好的减阻性能。
测定实施例1中得到的减阻酸与岩石反应速率，得到不同浓度减阻酸与岩石反应曲线图，如图2中A曲线所示，表明减阻酸具有较好的溶蚀效果。
实施例2：
一种高碳酸盐岩页岩气藏深度改造技术，其中，耐酸减阻水按以下质量百分比配制而成，称取99.63％的水，依次加入0.15％的耐酸减阻剂、0.2％的烷基苯环酸盐、聚醚表面活性剂与异丙醇的混合物、0.01％的过氧化氢与过氧化苯甲酰的混合物、0.01％碘化钾与三乙醇胺的混合物。基质酸按以下质量百分比配制而成，浓度为20％盐酸，1％八乙酸两性咪唑啉、1％甲基戊炔醇与三乙醇胺的混合物。现场施工时，酸撬供基质酸，混砂车供耐酸减阻水，基质酸和减阻水按2:3排量进行混合，即得到浓度为8％减阻酸。
本发明采用以下方法进行使用：
选择多级泵注程序进行泵注，多级泵注程序为：采用段塞式加砂工艺，交替注入3个井筒体积的减阻酸携砂液和1个井筒体积的耐酸减阻水中顶液。
对实施例2中得到的减阻酸进行减阻率测试，得到其减阻率与剪切速率的关系曲线图，如图1中B曲线所示。测定实施例2中得到的减阻酸与岩石反应速率，得到不同浓度减阻酸与岩石反应曲线图，如图2中B曲线所示。
实施例3：
一种高碳酸盐岩页岩气藏深度改造技术，其中，耐酸减阻水按以下质量百分比配制而成，称取99.74％的水，依次加入0.08％的耐酸减阻剂、0.1％的氟碳类表面活性剂与异丙醇的混合物、0.04％的过硫酸铵、0.04％三乙醇胺。基质酸按以下质量百分比配制而成，浓度为10％甲酸，1％柠檬酸、异抗环血酸钠与二乙烯三胺五乙酸钠的混合物，1％油酸基胺乙基咪唑啉。现场施工时，酸撬供基质酸，混砂车供耐酸减阻水，基质酸和减阻水按2:3排量进行混合，即得到浓度为4％减阻酸。
本发明采用以下方法进行使用：
选择多级泵注程序进行泵注，全程采用减阻酸段塞式加砂工艺，交替注入3个井筒体积的减阻酸携砂液和1个井筒体积的减阻酸中顶液。
对实施例3中得到的减阻酸进行减阻率测试，得到其减阻率与剪切速率的关系曲线图，如图1中C曲线所示。测定实施例1中得到的减阻酸与岩石反应速率，得到不同浓度减阻酸与岩石反应曲线图，如图2中C曲线所示。
上面对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
Claims (8)
1.一种用于高碳酸盐岩页岩气藏深度改造的减阻酸，其特征在于，由耐酸减阻水和基质酸组成；耐酸减阻水与基质酸的体积比为1:4～4:1；
以质量百分比计，所述耐酸减阻水包括以下组份：
耐酸减阻剂 0.05-0.2％；
助排剂 0.1-0.2％；
聚合物降解剂 0.005-0.05％；
余量为水；
以质量百分比计，所述基质酸包括以下组份：
酸 10-20％；
铁离子稳定剂 1-2％；
缓蚀剂 1-2％；
余量为水。
2.根据权利要求1所述的用于高碳酸盐岩页岩气藏深度改造的减阻酸，其特征在于，所述耐酸减阻剂为分子量800万以上的阳离子型聚丙烯酰胺类聚合物。
3.根据权利要求1所述的用于高碳酸盐岩页岩气藏深度改造的减阻酸，其特征在于，所述助排剂为氟碳表面活性剂、烷基苯磺酸盐、烷基硫酸盐、壬基酚聚氧乙烯醚、聚醚表面活性剂、异丙醇、乙醇中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的用于高碳酸盐岩页岩气藏深度改造的减阻酸，其特征在于，所述聚合物降解剂包括降解剂和降解助剂；所述降解剂为过氧化氢、过氧化苯甲酰、过硫酸铵中的一种或多种；所述降解助剂为三乙醇胺、碘化钾、亚硫酸钠、葡萄糖酸钠中的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的用于高碳酸盐岩页岩气藏深度改造的减阻酸，其特征在于，所述酸为盐酸、氢氟酸、甲酸、乙酸的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的用于高碳酸盐岩页岩气藏深度改造的减阻酸，其特征在于，所述铁离子稳定剂为柠檬酸、异抗环血酸钠、二乙烯三胺五乙酸钠、乙二胺四乙酸二钠、八乙酸两性咪唑啉的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的用于高碳酸盐岩页岩气藏深度改造的减阻酸，其特征在于，所述缓蚀剂为十二烷基三甲基溴化铵、油酸基胺乙基咪唑啉、甲基戊炔醇、三乙醇胺、磷酸、三氧化二锑的一种或多种。
8.一种采用权利要求1所述的减阻酸的高碳酸盐岩页岩气藏深度改造方法，其特征在于，采用多级泵注程序对高碳酸盐岩页岩气藏进行体积改造，所述泵注程序是交替注入携砂的耐酸减阻水段塞和减阻酸中顶液，或交替注入携砂的减阻酸段塞和耐酸减阻水中顶液，或全程注入减阻酸即交替注入携砂的减阻酸段塞和减阻酸中顶液。
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