長(cháng)慶油田低滲油藏酸化液添加劑的篩選

2006年2月閆健等.長(cháng)慶油田低滲油藏酸化液添加劑的篩選23長(cháng)慶油田低滲油藏酸化液添加劑的篩選閆健'張寧生’劉曉娟'王曉東2(1.西安石油大學(xué)石油工程學(xué)院,西安710065; 2.長(cháng)慶油田油氣院采油室,西安710021)摘要針對長(cháng)慶油田姬塬長(cháng)2油藏具有低滲及粘土礦物中綠泥石含量較高等特點(diǎn),在該油.藏酸化液體系已確定的基礎上.篩選了適合該油藏的酸化液添加劑,并評價(jià)了各添加劑在酸化過(guò)程中的作用。選擇氯化銨為防膨劑,醋酸和檸檬為鐵離子穩定劑,XP為緩蝕劑,CF-5B為助排劑，BE-2為破乳劑,試驗結果表明,酸化液掭加劑、酸化液體系及地層水具有良好的配伍性。本研究為同類(lèi)低滲透油藏酸化液添加劑的選擇提供了參考。關(guān)鍵詞酸化液添加劑篩選低滲油藏長(cháng)慶油田姬塬長(cháng)2油藏是屬于低滲、低壓油的防膨效果比其他防膨劑好,且隨防膨脹劑加量藏,碎屑物質(zhì)主要由石英、長(cháng)石.巖屑和云母組成，增加,防膨性增加。因此,選擇氯化銨作為防膨礦物成分成熟度低、結構成熟度高;填隙物主要有劑。高嶺石、綠泥石、水云母、硅質(zhì)、鐵方解石、鐵白云表1不同防膨劑對粘土的防膨效果石,其中,高嶺石、綠泥石含量較高。由于油藏不頁(yè)目氯化餃加量,%氯化鉀加量,%聚季銨鹽加量,%經(jīng)過(guò)改造沒(méi)有自然產(chǎn)能,長(cháng)慶油田進(jìn)行了針對該3.0 5.0 3.0 5.0 1.5 3.0儲層的酸化工藝技術(shù)研究,開(kāi)發(fā)了適合于該油藏膨脹降低率,% 4.70 6.84 3.23 4.12 0.84 1.76改造的酸化液體系。為了改善酸化液的性質(zhì),提高酸化處理質(zhì)量,本研究進(jìn)行了酸化液添加劑的1.2 鐵離子穩定劑的確定篩選,并考察了酸化液添加劑與酸化液體系、地層姬塬長(cháng)2油藏填隙物總量為15.20% ,其中,綠泥石含量較高,為2.09%。在酸化過(guò)程中,易水間的配伍性。釋放出鐵離子,而鐵離子在pH值小于3時(shí)就會(huì )沉1酸化液添加劑的篩選淀,鐵離子沉淀對巖芯的傷害較大。因此,在酸化1.1 防膨劑的確定液中必須加入鐵離子穩定劑。取適量的鐵離子穩砂巖油藏普遍含有粘土礦物。通常,當油藏定劑配制成溶液,加人適量的氧化鐵, Fe3+ 起始濃粘土含量為5% ~ 20%時(shí)，則認為是粘土含量較度為1 000 mg/L,用NaHCO3調節體系pH值為4,高的油層。如果在開(kāi)發(fā)過(guò)程中措施不當,就會(huì )造采用721型分光光度計測定其吸光度,再由標準.成粘土礦物膨脹、分散和運移,導致滲透率下降，曲線(xiàn)得到該pH值下的相應Fe3+濃度?？疾觳煌斐傻貙訐p害。在不含見(jiàn)水膨脹型粘土礦物的砂鐵離子穩定劑的穩定性能,結果見(jiàn)表2。巖地層中,其他微粒也會(huì )造成地層損害,這些微粒表2鐵離子穩定劑的性能評價(jià)結果是可運移的石英微粒和一些非膨脹型粘土礦物高Fe'+終止Fe'穩定嶺石、伊利石、綠泥石及一些混合層粘土等。因鐵離子穩定劑吸光度.濃度/mg*L- 1率 ,%_此,對于含粘土礦物和其他微粒的地層,在酸化等;醋酸檸檬酸0.156740740.16780080措施中合理地采取穩定粘土技術(shù),對于實(shí)現油氣醋酸+檸檬酸0.17386田的高產(chǎn)穩產(chǎn)至關(guān)重要。.乳酸0.17168068葡萄糖0.17920_740C下,通過(guò)巖芯膨脹儀測定自制巖芯(由中國煤化工姬塬長(cháng)2油藏巖芯粉制成)在蒸餾水及各種防膨劑溶液中的巖芯膨脹率,得出巖芯的膨脹降低率。YHCNMHG檬酸作為鐵離子考察防膨劑(氯化銨、氯化鉀、聚季銨鹽)對粘土的收稿F期:2005-10-26。作者簡(jiǎn)介:閆健,在讀碩士研究生,主要從事油氣田開(kāi)發(fā)防膨效果,結果見(jiàn)表1。從表1可以看出,氯化銨方面的研究。精細石油化工進(jìn)展第7卷第2期24ADVANCES IN FINE PETROCHEMICALS穩定劑的效果較好,在體系pH值為4時(shí),其鐵離排劑使毛細管壓力下降的方法是降低8,使θ趨子穩定率達86%。于90° ,助排劑使殘酸液表面張力大幅度下降,有1.3緩蝕劑的確定利于返排。其次,助排劑在巖石表面吸附成膜,使緩蝕劑能抑制金屬在腐蝕性介質(zhì)中被破壞,θ角增大,當θ趨于90°時(shí),cosθ趨于0,使毛細管酸化緩蝕劑主要用于油井酸化施工時(shí)防止鹽酸或壓力降至最小,變化后的表面為非潤濕狀態(tài),從而土酸溶液對金屬設備和井下管柱的腐蝕,以保證.提高酸液返排量,減少二次沉淀。油井酸化壓裂工藝的實(shí)施和增產(chǎn)、穩產(chǎn)技術(shù)措施1.4.2助排 劑的篩選的實(shí)現。如果沒(méi)有較好的緩蝕劑防腐,會(huì )發(fā)生井將一定量的助排劑(CF - 5B、CF - 5C、下油管脫扣等事故。CF-5D)加入蒸餾水中,在40 C下采用氣泡法測為了正確地選擇和使用緩蝕劑來(lái)降低酸化液定表面張力,結果見(jiàn)表4。的腐蝕,對緩蝕劑(甲醛、XP、HJF - 94、HX)按照石油天然氣行業(yè)標準SY/52731991(失重法) ,進(jìn)行了表4不同加量的助排劑溶液的表面張力表面張力/mN.m -性能評價(jià)?？疾觳煌徫g劑對鹽酸和土酸的緩蝕助排劑0.2% 0.3% 0.4% 0.5% 0.6%效果,結果見(jiàn)表3。CF-SB5I.045.137.9 32.4 27.8F-SC40.938.636.4 34.233.1表3緩蝕劑對鹽酸和土酸的緩蝕效果CF-5D38.038.0 36.435.2試驗前試驗后腐蝕腐蝕速率/項目質(zhì)量/gg'm~2.h-'從表4可看出,3種助排劑均有降低表面張鹽酸甲醛10.973 410.955 30.018 13.334力的作用,但是,助排劑CF-5B能顯著(zhù)降低表面X10.375410.373 60.001 8.0.092張力。因此,選用助排劑CF-5B。HJF-94 10.606210.603 20.003 00.424.1.4.3助排劑CF-5B的性能評價(jià)H210.678 310.67420.004 10.465土酸將助排劑CF-5B加人不同含量的鹽酸中，11.078 511.031 70.045 88.603 .40C下測定其表面張力和酸溶解性,結果見(jiàn)表5。XI10.695 810.69090.0020.342HJF- 9410.526 110.511 80.014 31,628表5CF-5B在酸液中溶解性和表面張力10.592 710.57660.016 11.827溶解性測定表面張力測定注:甲醛加量2%,XP加量1%,HUF-94加量1%，HX加量1%。含量,% CF-SB試驗2h后外觀(guān)CF-5B表面張力/加量,%加量,% mN.m"150.5酸液透明清亮 ,無(wú)沉淀0由表3可看出,在同樣條件下,使用XP緩蝕1.0酸液透明清 亮,無(wú)沉淀0.528.1劑的腐蝕速率大大低于其他緩蝕劑,緩蝕效果最202.5酸液 透明清亮,無(wú)沉淀好。因此,選定XP作為緩蝕劑。5.0酸液 透明清亮,無(wú)沉淀).529.31.4 助排劑的確定油氣井酸化作業(yè)中，殘酸的返排是一項技術(shù).從表5可看出,助排劑CF-5B在酸液中具難題,返排是否完全是影響施工成功率的一個(gè)重有較好的溶解性和很強的降低表面張力的作用,要因素,特別在能量低、滲透性差堵塞及污染嚴可有效提高酸液返排量。重的油氣井,返排更加困難。因此,助排劑的選擇1.5 破乳劑的確定.尤為關(guān)鍵。儲集層內原油許多分子具有親水性,而酸化1.4.1助排機理液內許多分子具有親油性。在酸化處理時(shí)擠人地毛細管壓力(P。)與表(界)面張力(8)、接觸層的酸化液與原油相遇,易形成較穩定的水包油角(θ)及曲率半徑(R_)的關(guān)系由Laplace 方程表或油中國煤化工:嚴重堵塞巖石內.示微小HCNMHG形成乳化物("。P。= 28cos0/ Rm按石油天然氣行業(yè)標準SY5281 - 91的規定，要使P。值變小，可通過(guò)降低表(界)面張力采用瓶試法進(jìn)行破乳劑的破乳脫水性能評價(jià),結8,使接觸角θ趨于90,增大Rm來(lái)實(shí)現。添加助果見(jiàn)表6。2006年2月閆健等.長(cháng)慶油田低滲油藏酸化液添加劑的篩選25表6不同破乳劑的破乳 脫水性能.破乳劑不同時(shí)間的脫水量/mL界面情況脫出水色原油 脫水率,%名稱(chēng)加藥濃度/mg*L”I 15min 30 min 60 min 90 min 120 min 150 minBE-20.0517.25 18.10 18.85 19.40 19.60 19.71清晰透明93.41γ_γ9.07 .10.31 10.65 12.77 13.5413.9666.16_CF-SD0. 1511.9013.95 18.05 19.20 19.2919.32 .乳白色91.56從表6可看出,破乳劑BE-2比其他破乳劑表7添加劑、地層水及酸化液的配伍性的破乳脫水效果好，150min后的原油脫水率達酸化液與地層水體積比93.41%。因此，選用破乳劑BE- 20。1:11:21:4:81.6互溶 劑的確定實(shí)驗現象透明無(wú)沉淀透明無(wú)沉淀透明無(wú)沉淀透明無(wú)沉淀酸化處理前后可能導致巖芯潤濕性的變化，如巖芯由親水性轉化為親油性,潤濕性的反轉導從表7可以看出,酸化液添加劑、酸化液體系致油向滲透率減小。但巖芯酸化實(shí)驗表明，該油及地層水之間具有良好的配伍性。藏所選用的酸化液在酸化過(guò)程中不存在潤濕反轉現象,所以在酸化液中可以不加任何互溶劑。.3結論2酸化液添 加劑、酸化液體系及地層水的配伍性(1)在油藏酸化液體系已確定的基礎上,篩選了酸化液添加劑,選擇氯化銨為防膨劑，醋酸和檸研究檬酸為鐵離子穩定劑,XP為緩蝕劑,CF-SB為助2.1添加劑與酸化液的配伍性.將鐵離子穩定劑(醋酸+檸檬酸)、防膨劑(氯排劑,BE-2為破乳劑,為有效提高酸化效果奠定化銨)、緩蝕劑XP、助排劑CF-5B、破乳劑BE- 2了良好的基礎。鐵離子穩定劑能有效抑制姬塬長(cháng)按使用濃度分別和已經(jīng)確定的酸化液體系混合搖2油藏酸化過(guò)程中釋放出的鐵離子沉淀。助排劑勻,在地層溫度(40 C)條件下,靜止2 h,發(fā)現酸CF-5B可有效提高酸液返排量?；后w系不分層、無(wú)沉淀,表明添加劑與酸化液體(2)試驗結果表明,篩選出的酸化液添加劑、酸化液體系及地層水具有良好的配伍性。系配伍性良好。2.2添加劑、地層水及酸化液的配伍性參考文獻在酸化液體系中分別加入上述各種添加劑，聶新村.田承村,許大星等.渤南油田酸化舔加劑研究.斷塊油再與地層水按不同比例混合,在地層溫度為40C.氣田,2004,11(4):73-74的條件下,靜止2~3 h,觀(guān)察有無(wú)沉淀產(chǎn)生。結果:劉曉光.渤海油田酸化工藝技術(shù)。中國海上油氣(工程),1995,見(jiàn)表7。7(4):50 -53Selection of Additives in Acidifying Fluid forLow - permeable Reservoir in Changqing OilfieldYan Jian' Zhang Ningsheng' Liu Xiaojuan'Wang Xiaodong2(1. Petroleum Engineering Institute of Xi' an Shiyou Universily , Xi' an 710065 ;2. Oil Production Room of Changqing Oil and Gas Field , PetroChina Company Limited , Xi' an 710021)Abstract The Chang 2 reservoir in Jiyuan of Changqing Oil and Gas Field was low - permeability and high chloritecontent . On the basis of the acidifying fluid system determinated for the reservoir , additives for the system were se-lected as follows: acetic acid and citric acid as ferric ion stabi中國煤化Iride as anti - clay -swelling agent , XP as corrosion inhibitor , CF - 5B as cleanup adHCN M H Gier.The efets of theadditives on acidification were evaluated . The additives had good compatibility with the acidifying fuid system andformation water.Key Words low - permeable reservoir , acidifying fluid , additives , selection