CN111364964B - 一种固体缓速酸的注入方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种固体缓速酸的注入方法，包括：（1）将固体的酸性物质与天然聚合物按照质量比0.2‑1.2：1混合均匀，造出粒径为20‑70目的颗粒，放在包衣锅中，撒入乙酸锌粉末，包衣锅以100‑300转/分钟的速度旋转，同时用红外灯照射，旋转10‑30分钟后，用喷雾枪喷洒浓度为92‑98%的乙醇酸水溶液，喷洒60‑90分钟后停止，继续旋转30‑60分钟，即得固体缓速酸；（2）在混砂车中注入非反应液体和固体缓速酸，所述固体缓速酸与非反应液体的质量体积比为10‑80：100，混砂车混合均匀后，用压裂车将其注入地层，当固体缓速酸被输送到设计位置后，停泵，拆除管线，等待3‑6小时后，开井放喷。本发明降阻性能好，易于返排，降低施工成本，利于环境保护，具有广阔的市场应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及油气田开发增产改造领域中一种固体缓速酸的注入方法。
背景技术
酸化改造中，针对不同类型的碳酸盐岩储层，都需要改造的酸蚀裂缝较长，这对降低酸岩反应速度提出很高的要求。常规降低酸岩反应的手段是使用高黏度的酸液，利用高分子化合物形成的网络结构，延缓酸液向岩石表面传递的时间，从而满足造长缝的要求。要使酸液达到地层与地层发生作用，就需要用一种注入方法从地面通过井筒向目标地层注入缓速酸。
像常规的胶凝酸、乳化酸、化学缓速酸、泡沫酸等高粘缓速酸是通过地面设备在高压条件下将酸液通过井筒压入地层，在施工过程中会产生三个方面的问题：一是由于高粘缓速酸的粘度较大，造成酸液在井筒和地层内的摩阻较大，导致地面向地层注入酸液时施工压力高，排量低，同时施工成本较高，安全性较低；二是在注入过程中，酸液不可避免地会与井筒接触，导致井筒腐蚀，降低井筒使用寿命；三是残酸粘度较高返排困难，容易对储层造成二次伤害。
针对近年来固体缓速酸的出现，为了避免上述缓速酸注入过程中产生的问题，有必要研发一种低摩阻、无井筒腐蚀、易于返排、低成本、安全性高的固体缓速酸注入方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种固体缓速酸的注入方法，通过混合注入降阻性能很好的非反应液体和缓速性能优异的固体缓速酸，可以满足现场大排量和深井施工的需要。该方法原理可靠，操作简便，液体粘度低，降阻性能好，易于返排，从而降低施工成本，利于环境保护，具有广阔的市场应用前景。
为达到以上技术目的，本发明采用以下技术方案。
一种固体缓速酸的注入方法，依次包括以下步骤：
(1)固体缓速酸的制备：
将固体的酸性物质与天然聚合物按照质量比0.2-1.2：1混合均匀，通过挤塑机挤出，造出粒径为20-70目的颗粒；将造出的颗粒放在包衣锅中，撒入乙酸锌粉末，乙酸锌粉末的质量为酸性物质的0.001-0.005％，开动包衣锅以100-300转/分钟的速度旋转，同时用红外灯照射，旋转10-30分钟后，用喷雾枪喷洒浓度为92-98％的乙醇酸水溶液，喷洒60-90分钟后停止，继续旋转30-60分钟，即可得到包裹型的固体缓速酸。
所述酸性物质是乙醇酸、乳酸中的一种或两种的任意比例混合物，所述天然聚合物为胍胶、淀粉、羧甲基纤维素、羟丙基羧甲基纤维素、槐豆胶中的一种或几种的任意比例混合物。
(2)固体缓速酸的注入施工：
在混砂车中注入降阻性能良好的非反应液体，再加入固体缓速酸，所述固体缓速酸与非反应液体的质量体积比(kg：L)为10-80：100，混砂车混合均匀后，用压裂车将其注入地层，当固体缓速酸被输送到设计位置后，停泵，拆除管线，等待3-6小时后，开井放喷。
所述非反应液体为滑溜水或线性胶压裂液。
本发明机理分析：
本发明固体缓速酸的酸性物质乙醇酸(或乳酸)是一种强酸，可以与碳酸盐岩发生溶蚀反应，且其在常温下为固体状态，容易造粒。在无水状态下，乙醇酸与天然聚合物不会发生化学反应，将乙醇酸与天然聚合物混合造粒。由于乙醇酸在乙酸锌的催化下，易于聚合，喷涂在乙醇酸与天然聚合物颗粒表面的乙醇酸在催化作用下聚合反应生成聚乙醇酸膜，严密地包裹着乙醇酸与天然聚合物的混合物。在酸化施工过程中，聚乙醇酸不能与岩石发生反应，内部的酸性物质也不会释放，但当其到达需要酸化的位置后，由于聚乙醇酸水解，分解为乙醇酸，同时内部的乙醇酸也被释放出来与岩石发生作用。在施工过程中，固体缓速酸不会与流体发生反应，也不需要额外添加缓蚀剂保护管柱，极大地减少了施工流程、施工成本以及安全风险。
针对致密碳酸盐岩储层需要高排量施工，或深层碳酸盐岩的施工，都需要流体具有较低摩阻特性，本发明采用滑溜水或线性胶压裂液来输送固体缓速酸，可以极大地降低施工摩阻，保证致密碳酸盐岩的高排量和深层碳酸盐岩的施工顺利，降低安全风险。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明采用低粘、低摩阻的流体携带固体酸进行施工，节约施工水马力，降低施工风险，保证施工效果；
(2)流体为中性流体，无需添加缓蚀剂，减少施工流程和施工成本；
(3)有效降低了酸化过程中酸岩反应速度，延长了酸蚀裂缝，可以形成长缝，沟通更多的储集空间，满足改造要求；
(4)固体酸可以均匀铺置在裂缝中，使得刻蚀点的非均匀效果好，改造后导流能力高；
(5)固体酸可以做成不同粒径，保证输送成功。
附图说明
图1是实施例1固体酸与滑溜水(1kg固体酸：10L滑溜水)刻蚀后的岩板。
图2是实施例5固体酸与线性胶压裂液(6kg固体酸：10L线性胶)刻蚀后的岩板。
图3是胶凝酸(配方为：0.6％胶凝剂+2％缓蚀剂+20％HCl)刻蚀后的岩板。
具体实施方式
下面根据附图和实例进一步说明本发明，以便于本技术领域的技术人员理解本发明。但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，均在保护之列。
实施例1
一种固体缓速酸的注入方法，依次包括以下步骤：
(1)固体缓速酸的制备：
将2kg固体乙醇酸与10kg胍胶搅拌混合均匀，控制挤塑机的出口尺寸，得到20目的颗粒。将颗粒放入包衣锅中，再混入0.02g乙酸锌，开动包衣锅，以100转/分钟的速度转动，红外灯照射包衣锅内部，旋转15min后，喷雾枪出口喷出95％的乙醇酸水溶液，边喷边旋转，喷洒60min，停止。继续旋转40min，即得到包裹好的固体酸。
(2)固体缓速酸的注入施工：
在混砂车中注入60L滑溜水，将制备好的12kg固体酸倒入混砂车，使两者混合，将混合液注入地层，关井等待3h，即可开井防喷，完成固体酸的施工。
实施例2
一种固体缓速酸的注入方法，依次包括以下步骤：
(1)固体缓速酸的制备：
将5kg固体乳酸与10kg淀粉搅拌混合均匀，控制挤塑机的出口尺寸，得到40目的颗粒。将颗粒放入包衣锅中，再混入0.1g乙酸锌，开动包衣锅，以300转/分钟的速度转动，红外灯照射包衣锅内部，旋转20min后，喷雾枪出口喷出96％的乙醇酸水溶液，边喷边旋转，喷洒80min，停止。继续旋转60min，即得到包裹好的固体酸。
(2)固体缓速酸的注入施工：
在混砂车中注入50L线性胶压裂液，将制备好的10kg固体酸倒入混砂车，使两者混合，将混合液注入地层，关井等待4h，即可开井防喷，完成固体酸的施工。
实施例3
一种固体缓速酸的注入方法，依次包括以下步骤：
(1)固体缓速酸的制备：
将8kg固体乙醇酸与6kg槐豆胶和4kg羟丙基羧甲基纤维素搅拌混合均匀，控制挤塑机的出口尺寸，得到70目的颗粒。将颗粒放入包衣锅中，再混入0.32g乙酸锌，开动包衣锅，以200转/分钟的速度转动，红外灯照射包衣锅内部，旋转30min后，喷雾枪出口喷出95％的乙醇酸水溶液，边喷边旋转，喷洒90min，停止。继续旋转30min，即得到包裹好的固体酸。
(2)固体缓速酸的注入施工：
在混砂车中注入40L线性胶压裂液，将制备好的32kg固体酸倒入混砂车，使两者混合，将混合液注入地层，关井等待6h，即可开井防喷，完成固体酸的施工。
实施例4
一种固体缓速酸的注入方法，依次包括以下步骤：
(1)固体缓速酸的制备：
将12kg固体乙醇酸与5kg羧甲基纤维素和5kg胍胶搅拌混合均匀，控制挤塑机的出口尺寸，得到50目的颗粒。将颗粒放入包衣锅中，再混入0.6g乙酸锌，开动包衣锅，以300转/分钟的速度转动，红外灯照射包衣锅内部，旋转30min后，喷雾枪出口喷出98％的乙醇酸水溶液，边喷边旋转，喷洒80min，停止。继续旋转50min，即得到包裹好的固体酸。
(2)固体缓速酸的注入施工：
在混砂车中注入105L滑溜水，将制备好的15kg固体酸倒入混砂车，使两者混合，将混合液注入地层，关井等待6h，即可开井防喷，完成固体酸的施工。
实施例5
一种固体缓速酸的注入方法，依次包括以下步骤：
(1)固体缓速酸的制备：
将2kg固体乙醇酸、9kg乳酸、2kg槐豆胶和8kg淀粉搅拌混合均匀，控制挤塑机的出口尺寸，得到40目的颗粒。将颗粒放入包衣锅中，再混入0.33g乙酸锌，开动包衣锅，以300转/分钟的速度转动，红外灯照射包衣锅内部，旋转30min后，喷雾枪出口喷出98％的乙醇酸水溶液，边喷边旋转，喷洒80min，停止。继续旋转50min，即得到包裹好的固体酸。
(2)固体缓速酸的注入施工：
在混砂车中注入100L线性胶压裂液，将制备好的10kg固体酸倒入混砂车，使两者混合，将混合液注入地层，关井等待5h，即可开井防喷，完成固体酸的施工。
实施例6
一种固体缓速酸的注入方法，依次包括以下步骤：
(1)固体缓速酸的制备：
将6kg固体乙醇酸、1kg乳酸、8kg槐豆胶搅拌混合均匀，控制挤塑机的出口尺寸，得到40目的颗粒。将颗粒放入包衣锅中，再混入0.35g乙酸锌，开动包衣锅，以300转/分钟的速度转动，红外灯照射包衣锅内部，旋转30min后，喷雾枪出口喷出98％的乙醇酸水溶液，边喷边旋转，喷洒80min，停止。继续旋转50min，即得到包裹好的固体酸。
(2)固体缓速酸的注入施工：
在混砂车中注入80L滑溜水，将制备好的20kg固体酸倒入混砂车，使两者混合，将混合液注入地层，关井等待4h，即可开井防喷，完成固体酸的施工。
采用动态酸刻蚀仪测试实施例1、实施例5制备的固体缓速酸与常规胶凝酸对碳酸盐岩板刻蚀后的效果，结果如图1、图2、图3。刻蚀后的岩板显示，采用本发明的注入方法刻蚀后的岩板表面的粗糙程度明显增加。
依照标准SY-T 5107-2016《水基压裂液性能评价方法》测试流体与实施例混合后的摩阻。与常规胶凝酸对比，胶凝酸配方为：0.6％胶凝剂+2％缓蚀剂+20％HCl。结果见下表。从测试结果看，采用本发明的输送方法，输送过程中，减阻率都较高。
| 序号 | 流体 | 固体酸(加量) | 降阻率(％) |
| 1 | 滑溜水(20L) | 实施例1(2kg) | 77.65 |
| 2 | 线性胶(20L) | 实施例2(4kg) | 70.47 |
| 3 | 线性胶(20L) | 实施例3(10kg) | 68.21 |
| 4 | 滑溜水(20L) | 实施例4(14kg) | 75.83 |
| 5 | 滑溜水(20L) | 实施例5(12kg) | 76.45 |
| 6 | 线性胶(20L) | 实施例6(16kg) | 73.28 |
| 7 | 胶凝酸(20L) | 胶凝酸对比例 | 58.36 |
Claims (2)
1.一种固体缓速酸的注入方法，依次包括以下步骤：
（1）固体缓速酸的制备：
将固体的酸性物质与天然聚合物按照质量比0.2-1.2：1混合均匀，通过挤塑机挤出，造出粒径为20-70目的颗粒；将造出的颗粒放在包衣锅中，撒入乙酸锌粉末，乙酸锌粉末的质量为酸性物质的0.001-0.005%，开动包衣锅以100-300转/分钟的速度旋转，同时用红外灯照射，旋转10-30分钟后，用喷雾枪喷洒浓度为92-98%的乙醇酸水溶液，喷洒60-90分钟后停止，继续旋转30-60分钟，即可得到包裹型的固体缓速酸；所述酸性物质是乙醇酸、乳酸中的一种或两种的任意比例混合物，所述天然聚合物为胍胶、淀粉、羧甲基纤维素、羟丙基羧甲基纤维素、槐豆胶中的一种或几种的任意比例混合物；
（2）固体缓速酸的注入施工：
在混砂车中注入降阻性能良好的非反应液体，再加入固体缓速酸，所述固体缓速酸与非反应液体的质量体积比为10-80：100，混砂车混合均匀后，用压裂车将其注入地层，当固体缓速酸被输送到设计位置后，停泵，拆除管线，等待3-6小时后，开井放喷。
2.如权利要求1所述的一种固体缓速酸的注入方法，其特征在于，所述步骤（2）中，所述非反应液体为滑溜水或线性胶压裂液。
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