CN113046051A

CN113046051A - 一种适用于砂岩油藏非均质油层在线固液分流酸及其制备方法与应用

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Publication number: CN113046051A
Application number: CN202110323276.3A
Authority: CN
Inventors: 孟祥文; 徐超; 马芮
Original assignee: DAQING QIXING PETROLEUM SCIENCE AND TECHNOLOGY Ltd; DAQING JINGSHENG WEIYE OILFIELD TECHNOLOGY SERVICE CO LTD
Current assignee: DAQING QIXING PETROLEUM SCIENCE AND TECHNOLOGY Ltd; DAQING JINGSHENG WEIYE OILFIELD TECHNOLOGY SERVICE CO LTD
Priority date: 2021-03-26
Filing date: 2021-03-26
Publication date: 2021-06-29

Abstract

本发明涉及一种适用于砂岩油藏非均质油层在线固液分流酸及其制备方法与应用。主要解决现有应用机械分层转向和化学暂堵剂存在的操作复杂、耗时多、成本较高和暂堵剂需要外排的问题。其特征在于：各组分及配比按重量百分比如下：盐酸10%～12%、醋酸3%～5%、氟化氢铵2%～4%、咪唑啉季铵盐缓蚀剂0.5%～1.0%、芥酸酰胺丙基甜菜碱5%～10%、硼酸2%～5%，其余为水组成；其制备方法为按比例将盐酸、醋酸、氟化氢铵、咪唑啉季铵盐缓蚀剂与水混合配制成酸液；再向酸液中加入芥酸酰胺丙基甜菜碱；再向配制液体中均匀加入固体硼酸，即得固液分流酸。本发明能够起到很好的转向和油层保护作用。主要用于砂岩油藏非均质油层的深部酸化，实现酸液在高渗层的自转向功能。

Description

一种适用于砂岩油藏非均质油层在线固液分流酸及其制备方法与应用

技术领域：

本发明涉及油田采油酸化解堵的在线固液分流酸及其制备方法与应用，属于砂岩油藏非均质油层分流酸化领域。

背景技术：

酸化是油层改造及水驱进一步细分挖潜的重要技术手段，在酸化处理过程中，对于多层系、非均质性强的砂岩储层，各小层物性、压力差异大，酸液沿着高渗、低压层突进，只有少量进入中低渗透层,而对于低渗和污染严重的层段储层，酸液则很难进入。要实现酸化对所有非均质储层的高效改造,需要引进酸液在非均质性储层间的有效转向,采用机械分层管柱通过投捞作业转向和使用化学暂堵剂是目前在油田现场最常用的酸化转向技术。机械转向技术利用井下分层管柱能够对地层进行较为准确地选择性分层段酸化。但该技术操作复杂，耗时多，成本较高，同时容易限制于井身结构。化学暂堵剂使用固体转向剂，堵于炮眼使酸液转向，由于主要成分为植物胶，不溶解，必须返排，同时转向效果同样受到携带液的粘度以及射孔孔眼数量的影响。

发明内容：

本发明在于克服背景技术中应用机械分层转向和化学暂堵剂存在的操作复杂、耗时多、成本较高和暂堵剂需要外排等问题，而提供一种适用于砂岩油藏非均质油层在线固液分流酸，该在线固液分流酸由酸液、芥酸酰胺丙基甜菜碱和固体硼酸组成，酸液中表活剂依靠氢离子构成三维空间网状结构，使酸液变粘，再通过添加固体硼酸，形成“砖墙结构”暂堵屏障，能够起到很好的转向和油层保护作用。主要用于砂岩油藏非均质油层的深部酸化,实现酸液在高渗层的自转向功能。本发明还提供一种适用于砂岩油藏非均质油层在线固液分流酸的制备方法与应用。

本发明解决其问题可通过如下技术方案来达到：该适用于砂岩油藏非均质油层在线固液分流酸，各组分及配比按重量百分比如下：盐酸10％～12％、醋酸3％～5％、氟化氢铵2％～4％、缓蚀剂0.5％～1.0％、表活剂5％～10％、硼酸2％～5％，其余为水组成。

优选的，上述表活剂为芥酸酰胺丙基甜菜碱。

优选的，上述缓蚀剂为咪唑啉季铵盐。

本发明还提供一种适用于砂岩油藏非均质油层在线固液分流酸的制备方法，包括以下步骤：

(1)按比例将盐酸、醋酸、氟化氢铵、缓蚀剂与水混合配制成酸液；再向酸液中加入表活剂，边加边搅拌；

(2)再向步骤(1)最终配制液体中均匀加入固体硼酸，边加边搅拌，固体颗粒均匀分散，即得固液分流酸。

优选的，上述步骤(1)中表活剂与酸液重量比1：19～1:9。

优选的，上述步骤(2)固体硼酸与酸液重量比1：49～1:19。

本发明还提供了一种所述的适用于砂岩油藏非均质油层在线固液分流酸在砂岩油藏的酸化解堵的应用。

所述在线固液分流酸应用于砂岩油藏的酸化解堵的施工工艺为：所述在线固液分流酸应用于砂岩油藏的酸化解堵的施工工艺为：在地面连接好酸化施工管线，首先高压注入预处理液，清除地层中原油等有机质后；再注入盐酸、醋酸、氟化氢铵、缓蚀剂组成的鲜酸，解除高渗透层中堵塞物；当注入压力下降一定幅度时，注入上述在线固液分流酸，封堵高渗透层，使后续注入酸液转向中低渗透层；然后，当注入压力下降后再上升一定幅度时，注入鲜酸，解除中低渗透层中堵塞物，最后注入顶替液将井筒内酸液全部替进底层后，施工结束并关井反应。

优选的，上述注入压力下降幅度为1-2MPa。

优选的，上述注入压力下降后再上升的幅度为1-2MPa。

本发明与上述背景技术相比较可具有如下有益效果：该在线固液分流酸由酸液、芥酸酰胺丙基甜菜碱和固体硼酸组成，首先酸液体系中的活性剂单体卷曲、缠绕,由球状胶束转变成蠕虫状胶束,胶束间互相交织构成三维空间网状结构,使酸液变粘，30min内粘度可达300mPa.s以上,再通过添加固体硼酸，悬浮、分散于变粘的酸液中，固液二者形成“砖墙结构”暂堵屏障，室内测试封堵突破压力较单一表活剂变粘酸提高4倍以上，可实现对高渗透层封堵，促使酸液进入低渗透层，从而达到对酸液转向的效果，一次处理多个层段。对于注水井，酸化后注入水进入地层后对表面活性剂进行稀释，胶束缠绕结构遭受破坏，粘度可下降至清水粘度，固体硼酸随注入水稀释溶解，进入地层，对地层没有伤害。该在线固液分流酸能够在较广的渗透率范围适用并且其和地层流体匹配性良好，黏度降低后，仍表现出优良的清洁性能，界面张力小于1.0mN/m。溶解的硼酸与酸液反应产生氟硼酸，具有协同作用，降低酸岩反应速率，实现油层深部酸化。

附图说明：

附图1本发明实施例中14H49-59井注入生产数据曲线。

具体实施方式：

下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步说明：

一种适用于砂岩油藏非均质油层在线固液分流酸，各组分及配比按重量百分比如下：盐酸10％～12％、醋酸3％～5％、氟化氢铵2％～4％、咪唑啉季铵盐缓蚀剂0.5％～1.0％、芥酸酰胺丙基甜菜碱5％～10％、硼酸2％～5％，其余为水组成。

一种适用于砂岩油藏非均质油层在线固液分流酸，按以下方法制得：

(1)在配制容器中：按比例将盐酸、醋酸、氟化氢铵、咪唑啉季铵盐缓蚀剂与水混合配制成酸液；再向酸液中加入芥酸酰胺丙基甜菜碱，所述芥酸酰胺丙基甜菜碱与酸液重量比1：19～1:9,边加边搅拌。随着芥酸酰胺丙基甜菜碱加入比例，体系的粘度逐渐增大，在1：19～1:9比例下，30min后酸液体系粘度可达到300mPa.s～800mPa.s以上，可满足高渗透油层封堵需求。

(2)再向配制液体容器中均匀加入固体硼酸，固液比例为1：49～1:19,边加边搅拌，固体颗粒均匀分散，即得。随固液比加大，封堵强度增加，固液比1：49～1:19时，对0.5mm孔径孔板封堵压力为0.25MPa到0.45MPa，满足不同注入井高渗透层封堵需求。

实施例1：

称取盐酸10g、醋酸3g、氟化氢铵2g、咪唑啉季铵盐缓蚀剂0.5g及水84.5g配制成酸；再按照芥酸酰胺丙基甜菜碱表活剂与酸液重量比1：19，向酸液中加入芥酸酰胺丙基甜菜碱，边加边搅拌；最后再均匀加入固体硼酸，固液比例为1：49,边加边搅拌，固体颗粒均匀分散，即得固液分流酸。

实施例2：

称取盐酸11g、醋酸4g、氟化氢铵3g、咪唑啉季铵盐缓蚀剂1.0g及水81g配制成酸；再按照芥酸酰胺丙基甜菜碱表活剂与酸液重量比1：11.5，向酸液中加入芥酸酰胺丙基甜菜碱，边加边搅拌；最后再均匀加入固体硼酸，固液比例为1：32,边加边搅拌，固体颗粒均匀分散，即得固液分流酸。

实施例3：

称取盐酸12g、醋酸5g、氟化氢铵5g、咪唑啉季铵盐缓蚀剂1.0g及水77g配制成酸；再按照芥酸酰胺丙基甜菜碱表活剂与酸液重量比1：9，向酸液中加入芥酸酰胺丙基甜菜碱，边加边搅拌；最后再均匀加入固体硼酸，固液比例为1：19,边加边搅拌，固体颗粒均匀分散，即得固液分流酸。

上述实施例制备的一种适用于砂岩油藏非均质油层在线固液分流酸性能评价如下：

一、分流性能

1、变粘特性

在线固液分流酸的初始鲜酸(盐酸、醋酸、氟化氢铵、咪唑啉季铵盐缓蚀剂)的粘度为3m Pa·s。随着表活剂加入、搅拌，体系的粘度逐渐增大，30min后酸液体系粘度可达到300mPa.s以上。当加入固体硼酸后，体系的粘度基本保持不变。在线固液分流酸粘度变化数据见表1。

表1

2、封堵性能

采用测定过孔压力实验方法评价在线固液分流酸封堵强度。随固液比加大，过孔压力大幅增加，固液比1:19时，过孔压力由0.1MPa提高到0.45MPa。在线固液分流酸封堵性能数据见表2。

表2

二、低伤害性能

1、注入水对粘度影响

在线固液分流酸粘度随水稀释倍数增加，粘度下降，水稀释倍数4倍时，粘度下降至3mPa.s。注水稀释倍数对在线固液分流酸粘度影响见表3。

表3

2、稀释溶液表界面性能

在线固液分流酸用水稀释4倍时，测定稀释溶液界面张力为0.8mN/m(水的界面张力>10mN/m)，具有良好的活性解堵性能。在线固液分流酸用水稀释溶液界面张力见表4。

表4

序号	溶液	表面张力(mN/m)	界面张力(mN/m)
				1	在线固液分流酸稀释液(4倍)	30.1	0.8

本发明用于砂岩油藏非均质多油层酸化现场效果测试：

大庆海拉尔油田14H49-59井酸化现场试验，该井注水管柱采用分层注水管柱，因井下测试遇阻，无法进行投捞水嘴作业，由机械分层酸化改为笼统酸化，为保证酸化效果，现场采取在线固液分流酸化技术。酸化施工工艺为：在地面连接好酸化施工管线，通过高压泵车首先注入预处理液，主要作用是清除地层中原油等有机质；再注入鲜酸(未加表活剂)，其作用是解除高渗透层中堵塞物，当注入压力由18MPa下降至17MPa时，注入在线分流酸，其作用是封堵高渗透层，使后续注入酸液转向中低渗透层；当压力由17MPa下降至13MPa后再升至13.8MPa时，注入鲜酸(未加表活剂)，其作用是解除中低渗透层中堵塞物，最后注入顶替液，其作用将井筒中酸液替进地层，压力由13.8MPa降至10.8MPa，施工结束并关井反应。

14H49-59井注入生产数据曲线如附图1所示。

现场试验情况及效果分析：

该井酸化措施前在注入压力15.0MPa，日注入量7m³,措施后在注入压力9MPa下，日注入量15m³,注入压力下降6MPa，日增注8m³。

Claims

1.一种适用于砂岩油藏非均质油层在线固液分流酸，其特征在于，各组分及配比按重量百分比如下：盐酸10%～12%、醋酸3%～5%、氟化氢铵2%～4%、缓蚀剂0.5%～1.0%、表活剂5%～10%、硼酸2%～5%，其余为水组成。

2.根据权利要求1所述的一种适用于砂岩油藏非均质油层在线固液分流酸，其特征在于，所述表活剂为芥酸酰胺丙基甜菜碱；所述缓蚀剂为咪唑啉季铵盐。

3.一种权利要求1或2所述的一种适用于砂岩油藏非均质油层在线固液分流酸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）按比例将盐酸、醋酸、氟化氢铵、缓蚀剂与水混合配制成酸液；再向酸液中加入表活剂，边加边搅拌；

再向步骤（1）最终配制液体中均匀加入固体硼酸，边加边搅拌，固体颗粒均匀分散，即得固液分流酸。

4.根据权利要求3所述的一种适用于砂岩油藏非均质油层在线固液分流酸的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中表活剂与酸液重量比1：19~1:9。

5.根据权利要求3所述的一种适用于砂岩油藏非均质油层在线固液分流酸的制备方法，其特征在于，所述步骤（2）固体硼酸与酸液重量比1：49~1:19。

6.如权利要求1所述的适用于砂岩油藏非均质油层在线固液分流酸应用于砂岩油藏的酸化解堵。

7.根据权利要求6所述的适用于砂岩油藏非均质油层在线固液分流酸应用于砂岩油藏的酸化解堵，其特征在于，所述在线固液分流酸应用于砂岩油藏的酸化解堵的施工工艺为：在地面连接好酸化施工管线，首先高压注入预处理液，清除地层中原油等有机质后；再注入盐酸、醋酸、氟化氢铵、缓蚀剂组成的鲜酸，解除高渗透层中堵塞物；当注入压力下降1-2MPa时，注入上述在线固液分流酸，封堵高渗透层，使后续注入酸液转向中低渗透层；然后，当注入压力下降后再升1-2 MPa时，注入鲜酸，解除中低渗透层中堵塞物，最后注入顶替液将井筒内酸液全部替进底层后，施工结束并关井反应。

8.根据权利要求7所述的适用于砂岩油藏非均质油层在线固液分流酸应用于砂岩油藏的酸化解堵，其特征在于，注入压力下降幅度为1-2 MPa。

9.根据权利要求7所述的适用于砂岩油藏非均质油层在线固液分流酸应用于砂岩油藏的酸化解堵，其特征在于，注入压力下降后再上升的幅度为1-2 MPa。