清洁自转向酸液体系及性能试验
清洁自转向剂合成与现场应用
Keywords: Oleicacidamidepropyldimethylaminebetaine;Self-divertingacid;Aciddistribution;Carbonateacidizing
自转向酸技术是实现非均质储层均匀布酸的最 简捷有效的方法。其中黏弹性表面活性剂转向酸技 术与其他转向技 术 相 比,具 有 配 制 简 单、破 胶 容 易、 对 地 层 伤 害 小 、缓 速 和 降 滤 失 的 优 点 ,因 此 被 广 泛 应 用于酸化储层改造措施中 。 [1-2] 目前,国内外 用 于 转 向酸的黏弹性表面活性剂主要为烷基甜菜碱类两性 表面活性剂 。 [3-4] 鲜酸条件下,黏弹性表面活 性 剂 基 自转向酸黏度低、摩 阻 低,便 于 泵 入;随 酸 岩 反 应 的 进 行,在 pH 和 游 离 的 二 价 金 属 阳 离 子 (Ca2+ 、 Mg2+ )的共同作用下,黏度逐渐增大并 达 最 大 值,这 种高黏体系可以持 续 直 至 破 胶,因 此 可 以 作 用 更 深
dimethylaminopropylamine(PDA)andsodiumchloroacetateastheraw materialsthroughatwo-stepreactionofcondensation
andquaternization.Theeffectsofcatalyst,raw materialratio,reactiontemperature,reactiontimeandotherfactorsonthe
活性剂作为自转向剂,考察催化剂、原料物 质 的 量 比、反 应 温 度、反 应 时 间 等 因 素 对 油 酸 转 化 率 的 影 响,确 定 最 佳 工
艺条件。合成产品与优选助剂形成清洁自转向酸体系,该转向酸 体 系 均 一 稳 定,鲜 酸 黏 度 低,易 于 泵 入,当 体 系 HCl
自转向酸主剂的合成及其转向性能实验研究_曲占庆
8 0.451 3 0.752 6 0.356 0
9 0.530 0 0.421 7 1.000 0
注 ：表中数据为灰色关联系数。
0.349 3 0.983 2 0.337 7 0.333 4 0.335 5 0.973 0 0.937 9 0.334 4 0.333 8
1）酰胺化反应灰色关联分析。由表 3 中酰胺 化反应的灰色关联系数可知，酰胺化反应的最佳条 件为 ：温度为 170 ℃，3- 二甲氨基丙胺与油酸的物 质的量之比为 1.1，反应时间为 6.5 h，氢氧化钾加 量为 0.5%。通过关联度分析，由式（5）计算得到
6.0
0
87.3
160
1.1
6.5
0.5
94.3
160
1.2
7.0
1.0
95.1
165
1.0
6.5
1.0
93.3
165
1.1
7.0
0
92.8
165
1.2
6.0
0.5
94.8
170
1.0
7.0
0.5
96.6
170
1.1
6.0
1.0
93.7
170
1.2
6.5
0
93.5
注 ：反应物物质的量比为 3- 二甲氨基丙胺与油酸的物 质的量的比。
2 0.516 7 0.954 1 0.954 1
Байду номын сангаас
季
3 0.458 5 0.485 7 0.351 7
铵
4 0.752 6 0.494 0 0.752 6
化
5 0.616 2 0.616 2 0.397 7
石油工程技术 井下作业 DCA转向酸规程及性能要求
DCA转向酸规程及性能要求1主题与适用范围本规程规定了DCA转向酸配制的内容和要求。
本规程适用于酸压施工所使用DCA转向酸的配制。
2程序内容2.1配制准备2.1.1根据酸压施工设计要求的配液量，按指定液体配方比例计算需要添加剂数量，由配液技术员填写单井用料清单，交由分公司或项目部审核后上报材料计划，联系进料。
2.1.2按酸压施工设计中要求的配液量和配方，备好盐酸和各类添加剂，并对各类材料的品名、数量、包装完好程度等进行验收合格后进入下步程序。
2.1.3配液设备检查（车辆、液罐、管线洁净情况）：要求配液设备工况良好，无残酸、残碱、残菌、铁锈、油污及其它机械杂质。
确认所有阀门操作灵活并无渗漏，确认罐上搅拌器运转正常，检查合格后方可备水、加酸。
2.1.4配液用水检测（数量、外观、机械杂质、pH值）：要求配液用水达到注入水标准。
2.1.5配液所需的各类添加剂必须在5天前取小样送指定部门进行检测合格。
2.2配制程序2.2.1首先加入31%的工业盐酸，然后加入DCA-6缓蚀剂，补足淡水，用搅拌器搅拌均匀，保证酸液在15℃以上（冬季使用蒸汽车保温）。
2.2.2打开搅拌器，循环（真空）吸入胶凝剂，吸入胶凝剂后继续循环20min以上保证酸液均匀。
2.2.3循环加入清洁转向酸主剂DCA-1，继续搅拌及循环至均匀，要求现场酸液的粘度不低于实验室配制酸液粘度的90%。
2.2.4循环吸入胶凝剂和循环加入清洁酸主剂时，必须将排出管线出口插入到罐后部液面以下，形成大循环并减少泡沫产生；在配液过程中要打开搅拌器。
2.2.5按前面的配液程序配制第二罐，依此至配够酸压施工设计要求的配液量为止。
每配制一罐液进行一次液体性能检测，以指导修正配液。
2.2.6配液结束后，登记剩余添加剂，清理配液现场，清洗配液用具及设备，以备下次配液使用。
2.3检测配制好的液体取单罐样和混合样送交指定部门做液体性能检测，检测合格后由指定部门出具检测报告。
3质量、安全、环保要求3.1.配液质量要求3.1.1用于现场的各类添加剂必须经过指定部门质检合格后，方可用于现场液体配制。
新型非离子黏弹性表面活性剂自转向酸体系研究
第7期 收稿日期:2007-06-15作者简介:张兆丽(1965-),女,山东无棣人,理学学士,实验师,主要从事石油精细化学品方面的研究工作。
新型非离子黏弹性表面活性剂自转向酸体系研究张兆丽,李爱山,张晓云,吴伟(中国石油大学化学化工学院,山东东营 257061)摘要:研制了一种新型非离子黏弹性表面活性剂变黏酸(S DA-S L )体系。
浓度为5%的变黏酸体系初始黏度在20mPa #s 左右,在酸液浓度为21%~10%区间出现黏度变化。
其变黏特性与盐离子存在无关而仅受酸度影响。
配套使用的WWD -2缓蚀剂在5%表面活性剂变黏酸体系中腐蚀速率可达S Y /T5405二级标准,缓蚀剂的加入对变黏酸体系的黏度没有明显影响。
关键词:酸化;变黏酸;缓蚀剂;黏弹性表面活性剂;碳酸盐岩中图分类号:TE 357.2;O647.2 文献标识码:A 文章编号:1008-021X(2007)07-0005-03Study on a Non -ion ic Viscoelastic Sur factant -ba sed Self -d iver ting AcidZHA NG Zhao -li ,LI Ai -s han,Z HA NG Xiao -yun ,WU Wei(College of Che m istry and Che m ica lEngineeri n g ,China Un i v ersity of Petroleum ,Dongying 257061,China)Abstr act :This paper reports a nove lnon-ion ic visoelastic surf actant-based self -diverting acid S DA -SL .The viscoc ity of its fresh acid was about 20mPa #s ,and varied in the aci d concen trati o n range of 21%~10%.The property and mechanis m f o r its viscosity change were diff erent fro m those self -diverting ac i d syste m reported i n the literature .The corrosi o n i n h i b itor WWD -2sho wed no si g nifican t eff ect to t h e viscosity of the acid sysete m and the corrosi o n rate can meet Level 2of the S Y /T5405.K ey w ord s :ac i d izing ;self -d i v erti n g ac i d s ;corrosion i n h i b itor ;viscoe lastic surfactants ;carbonate reser vior基于黏弹性表面活性剂(V iscoelastic Surf actan,t 简称VES)的转向酸液体系,又称"清洁自转向酸(Clear Self -D ivertingA c i d ,简称CD A 或S DA)",因其可以在井下地层随着酸化反应的进行自动增大黏度,起到转向酸化作用,因此又被称作"就地转向酸液(In situ D iverting Ac i d )"或/变黏酸0。
自转向酸酸化体系的室内研究及现场应用
摘
要： 长庆三 叠 系油藏 非均质性强 ， 裂缝发育 ， 微 常规 酸化 时酸液 易进入 高渗 带或微裂缝 ， 一步扩 大 出水通道 ， 进 酸化
２ ｔｔ Ｋ ｙＥｎ ｉｅｒ ｇＬ ｂｒｔ ｙｏ ｏ Ｐｒ ａ ｉｔ ｉ ａｄ Ｇ ｓ ｘ ｌ ａｉｎ ＆ Ｄ ｖｌｐ ｅｔ ．Ｓａｅ ｅ ｇｎｅｉ ｎ ａ ｏａｏ ｒ ｆＬ ｗ－ｅｍｅｂｌｙＯ ｌ ｎ ａ Ｅ ｐｏ ｔ ｉ ｒ ｏ ｅｅ ｍ ｎ ． ｏ Ｐ ｔ ｃｉａＣ ａ ｇ ｉｇＯｉ ｉｃ Ｃ ｍｐ ｎ Ｘｉ ａ １０ ８ ｅｒ ｈｎ ｈ ｎ ｑｎ ｌ ｅｌ ｏ ａｙ， ’ｎ ７ ０ １ ） ｏ ｆ ｌ
Байду номын сангаас
后 含 水 大 幅 度 上 升 。 针 对 这 一 问题 ， 制 出一 种 新 型黏 弹 性 表 面 活 性 剂 Ｓ 研 ＵＡ一３ Ｇｅ ｎ 季 铵 盐 自转 向 酸 液 体 系， 于 － ｍｉｉ 由
Ｓ Ａ一３分子结构 中含有 两个烷基 和两个季铵 盐， 以用其 配置 的胶 束流体具有 良好的黏 弹性。该体 系在 ６ Ｕ 所 ０℃时与碳
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｅ ｅ ｅｈ ｔｒ ｇ ｎ ｉ ｎ ｉ ｏ ｒ ｃ ｕ ｅ ｅ ｅｏ ｅ ａ ｇ ｉ ｇ Ｔｒ ｓ ｉ ｒ ｓ ｒ ｏ ｒ ｃｄ ｚｎ ｌ ｉ ｓ ｒ ｃ ：Ｓ ｖ ｒ ｅ ｅ ｏ ｅ ｅｔ ａ ｄ ｍ ｃ ｆａ ｔ ｒ ｓ ｖ ｌ ｐ ｄ ｉ Ｃｈ ｎ ｑ ｎ ｉ ｓ ｅ ｅ ｖ ｉ ，ａ ｉ ｉ ｇ ｆ ｄ ｙ ｒ ｄ ｎ ａ ｃ ｉ ｕ ｅ ｔ ｒ ｎ ｏ ｈ ｇ ｅ ｍｅ ｂ ｌ ｙ ｚ ｎ ｒｍ ｉｒ ｆａ ｔ ｒ ｒ ｉ ａ ｙ ａ ｉ ｒ ａ ｉｈ ｅ ｐ ｎ ｓｗａ ｅ ａ ｓ ｇ ｗａ ， ｎ ｅ ｓｉ ｔ ｉ ｈ ｐ ｒ ａ ｉ ｔ ｏ ｅｏ ｃ ｏ ｒ ｃ ｕ ｅｉ ｏ ｄｎ ｒ ｃｄ ｔｅ ｔｗｈ ｃ ｘ ａ ｄ ｔ ｒｐ ｓ ａ ｅ ｙ ｉ ｎ ａ ｄ ｗａ ｅ ｏ ｔ ｎ ａ ｉ ｃ ｅ ｓ ｓ ｅ ｏ ｍｏ ｓｙ ａ ｔ ｒａ ｉ ｒ ａ ．Ｉ ｉ ｔ ｈ ｒ ｂ ｅ ，ａ ｎ ｗ ｅｆｄ ｖ ｒ ｉ ｇ ｎ ｔ ｒｃ ｎ ｅ ｔ ｒ ｔ ｉ ｒ ａ ｅ ｎ ｒ ｕ ｌ ｆｅ ｃｄ ｔｅ ｔ ｎ ｖ ｅ ｏ ｔ ｅ ｐ ｏ ｌｍ ｏ ｎ ｗ ｅ ｓ ｌ— ｉ ｅ ｔｎ
甜菜碱类自转向酸酸化技术室内实验研究
升后 降 ， ａ 浓 度 为 ２ ％ 时 体 系 黏 度 最 大 ， 为 ｃ ０ 约 ３０ｍ ａ・ 。体 系 中 ， 面 活 性 剂 以 球 形 胶 束 存 ３ Ｐ Ｓ 表 在 ， 铵氮 和羧 基 阴 离 子基 团为 胶 束 外 层 ， 电子 季 双
第 ５期
曲占庆等 ： 甜菜碱类 自转 向酸酸化技术室 内实验研究
１１ ２
２ １２ Ｃ 浓 度 的 影 响 ． ． ａ
度 随温度 呈先 升后 降趋 势 。分析原 因 ， 束在 溶液 胶 中受 的力 可分 为相 互 聚 集 成胶 束 结 构 的力 和挣 脱
束缚 的 力 ， 者 在 ７ ％ 时 达 到 平 衡 ； 度 继 续 升 两 ０ 温
化。
化技 术 的需 要 ， 笔者 合成 了 １ 对 ｐ 种 Ｈ值 敏感 的甜 菜碱 类黏 弹性 表面 活性 剂 ， 对 自转 向酸 性能 进行 并
了评 价 。
１ 黏弹性表面活性剂的合成
鉴 于脂类 烷 基 酰胺 甜 菜 碱 在 自转 向酸 中 的广 泛 应用 ， 同时从 等 电点 、 拉 夫 特点 及 临界 胶束 克 浓 度 等方 面 综 合 考 虑 ， 油 酸 合 成 油 酸 酰 胺 丙 用 基 甜 菜碱作 为 自转 向酸 主 剂 。 由油 酸 和 ３一二 甲
点 ＿ 成 为研究 的热 点 。基 于碳 酸 盐 岩储 层 转 向酸 ４
２ 自转向酸流变性能分析
２ １ 油 酸酰胺 丙基 甜菜碱 水 溶液流 变性 评价 ．
２ １ １ ｐ 值 的 影 响 ． ． Ｈ
图 １ 室 内 １０ｓ 下测 得 ｐ 为 ７ Ｈ值 对 Ｓ Ｖ 水 ＤＡ 溶液 黏度影 响 的关系 曲线 。可 以看 出 ，Ｈ值 升 高 ， ｐ 体 系黏度先 上 升 ， 稳定 ， 后 最后 迅速下 降 ； 酸性条 件 的体 系黏 度 比中性条 件下 有很 大提 高 ， 度变 化 的 黏 本质为 Ｓ Ｖ 分子在 ｐ ＤＡ Ｈ值 作 用 下 排 列 次 序 的 变
一种新型自转向酸在华北油田的应用
技 术 创 新
一
种 新 型 自转 向酸在 华 北 油 田的（ 西 南 石 油 大 学 研 究 生 部 ② 华 北 油 田 采 油 工 艺 研 究 院 ） ①
摘 要 碳 酸岩地层 由于发育 不均 ，碳酸盐岩地 层酸化 时酸液先往往进 入 高渗透层 ，低渗透层很 难进酸 ，因而往往很 难得 到改 造 为了解决这种难题 ，本文论述 了自转向酸工艺的基本 原理 ，提 出一种新型 自转向酸ｚ ，并在华北油 田得到成功应用。 ｘｓ 关键词 碳酸盐岩储层 自转向酸 增产改造
由于碳酸盐岩地层 中一般有 一些原生和次生裂缝 ，在酸化或酸压
时 ，这些裂缝将是酸液 的主要 通道 ，并且 由于酸液的作用 ，这些裂缝 反应 不断扩 大和延伸 ，使得地层 中其余部分不能被酸化 ，尤其是大井 段 和水平井 。为 了改善这种情况 ，常常使用转向剂 。目前 ，市场上使 用的转 向剂有苯 甲酸类 、 凝胶类 。这些转向剂只能实现宏观调剖 ，很
这种棒状胶团具有一定的柔顺性 ，随着表面活性 剂的浓 度的增 加或有 添加剂和无机盐存在的状况下 ，棒状胶团将不断增 加进 而形 成凝胶 。 当酸化作业后残酸凝 胶接 触到地 层中的烃 类物质 或地层水时 ，将改变 成液体的带电环境破坏胶 束 ，使胶束由杆状改变 成球状而失 去粘度 。 因此酸液在未进入地层前为普通液体 ，酸液注 入地层后 ，先 与地层 中
酸和有机酸 ，根据岩心试验来确定 。～般碳酸盐岩地 层均匀采用高浓 度盐酸 （０ ２％ ）， 粘土含量 高的也可以适当加入一些氢氟酸 ２ ％一 ８ 对
（ ％ ～３ ）。 １ ％
难实现微观改造 。而且 ，这些苯 甲酸类只适合孔隙型碳酸盐岩地层 ， 凝胶类会产生一些很深的残渣伤害地层 。华北油 田研制了一种新型的 自转向酸 ，酸化 时 ，通过适 当 的施工 工艺注入地 层 ， Ｈ ４ 右时 ， ｐ ＝左 与酸液在地层内部乳化或胶联 ，分流酸液进入低渗透层的微裂缝和孔 隙 ，使地层 的渗透性从微观 匕 也得到改善 ，而且在酸后返排时遇油遇
清洁转向酸技术应用
2、历次增产措施简况
1）射孔
2019年5月21日，进行射孔:层位:J二2~J二1,井段 4050-3565m,段长485米,射厚247.2米,孔数3349,孔密 13.55孔/m。
2019年5月28日射孔后测试:用Ф4mm油嘴、Ф18mm孔 板测试:稳压4小时,油压14.7MPa,套压17.7MPa,上压 0.66MPa,上温20.5度,产水7.4m3/天,产气35706m3/d。
清洁转向酸技术应用
•
•
•
二、清洁转向酸酸液性能特点
清洁转向酸是一种无聚合物类新型酸液体系。它是将表面活性 剂加入酸液中，最初形成球状胶束，外观与普通活性剂溶液，如肥 皂、洗粉溶液一样粘度很低,当酸液遇到盐类(CaCl2) 或温度上升时， 球状胶束将转变为蠕虫状胶束，相互缠绕,产生粘弹性液体,粘度骤 然升高，实现酸液的暂堵转向作用。随酸岩反应完成，pH值升至4 以上时、钙离子浓度增加的共同作用下，蠕虫状胶束向球状胶束转 化而自动破胶。如遇到地层中的烃类物质（如原油、天然气），将 加速破胶。
2）连续油管加重酸酸化
为达到水平井段均匀布酸的目的，同时，考虑 φ31.75mm连续油管摩阻大，存在挤不进酸的可能，采用 了连续油管加重酸酸化（CaCl2作加重剂）。
2019年6月6日连续油管加重酸酸化施工:挤入地层酸液 60.4m3，应排液125.4m3。
2019年6月11日酸后测试油压30MPa，套压31MPa，产水 0.5m3/d,产气26100m3/d。
（5） 缓蚀性能试验
不同条件下缓蚀剂缓蚀性能试验结果（90℃）
酸液配方 20%HCL
20%HCL+4%BA1-27＋1％BA1-11
腐蚀速度（g / m2.h） 1825 3.20
粘弹性表面活性剂自转向酸液体系研究进展
注入 ， 阻低 ， 摩 泵入 速度 高 ， 需 要 Ｆ“和 ｚ４交 联 不 ｅ ｒ 剂， 消除 了酸液 消耗 后 金 属 氢 氧化 物 的沉 淀 以及 含
硫 化氢 井 中金属 硫化 物 的沉淀 。
１ 常用的酸化转 向技术
常 用 的酸 化 转 向技 术 包括 机 械 转 向 、 化学 微 粒 转 向 、 沫转 向 和 聚合 物 转 向 等 。机 械转 向技 术 能 泡 够 使酸 液准 确地 到达 目的层 位 ， 操作 复杂 ， 但 且无 法
害 。为 了克服这 些 问题 ， 国外在 ２ ０ 成功 地将 粘 ０ ０年 弹性 表面 活性剂 引入 基质 酸化 中。酸液用 连续 油管
均 匀改 造储 层 的 目的。粘 弹性表 面 ＇Ｊ 自转 向酸 活 陛剂 液体 系研究 虽然 在 中国起 步 较 晚 ， 由于 其 优 良的 但 性 能而 倍受 青睐 ， 目前 已经成 为转 向酸 化 技术 的研 究 热点 。基 于此 ， 合 笔 者对 粘 弹性 表 面 活性 剂 自 结 转 向酸 液体 系研 究 ， 统地 介 绍 了 中外 关 于粘 弹性 系 表面 活性剂 自转 向酸 液体 系 的研 究 进展 ， 期 为该 以
曲占 曲冠政 ， 宁 ， 庆， 齐 路 辉， 张永昌
（． １ 中国石油大学 （ 华东 ）石油工程 学院 ， 山东 青 岛 ２６ ５ ； ． ６ ５５ ２ 中国石化 股份 胜利油 田分公 司 东辛 采油厂 ， 山东 东营 ２７ ０ ） ５０ ０ 摘要 ： 粘弹性表面活性剂 自转 向酸液体系是最近发展起来 的一种非均质地层酸化处 理新技术 。相 比于 目前 常用 的 转 向酸 液体 系， 该体系具有配制简单 、 破胶容 易、 对地层伤害少及缓速 、 降滤失 的优 点。在 合适 的外界条 件下 ， 酸 该 液体 系依靠粘 弹性表 面活性剂排 列结构 的变化实现酸液的转 向、 破胶。为 了更好地研 究粘弹性表 面活性剂 自转 向 酸液体 系， 调研 了中外关于粘弹性表面活性剂 自转 向酸 液体 系的研 究现状及最 新进展 ， 系统地 总结 了粘 弹性表 并 面活性剂 自转向酸液体 系的转 向及破胶 机理 、 自转 向酸主剂 的选择原则 、 酸液体 系的流变性分析。 同时， 对粘 弹性 表 面活性剂 自转 向酸液体 系的转 向性能及反应动力学方面的研究也进行 了详细说 明。最后， 出了粘弹性表 面活 提
清洁转向酸化技术
清洁转向酸性能—智能选择性
破胶液的粘度相当于常规残酸，但界面张力更低，容易返排，无残渣，对储层具有良好的保护作用。
清洁转向酸性能—返排性能
1、清洁转向酸化技术简介
1、清洁转向酸化技术简介
清洁转向酸性能—返排性能-迅速返排
良好发泡性
清洁转向酸残酸中含有特殊的表面活性剂，不仅大大降低残酸与原油的界面张力，而且在施工结束气举排液时在管柱中形成大量泡沫降低了液柱压力，加快残酸的返排速度，提高了返排效率。 与 天然气、N2 和 CO2有良好的兼容性。
1、清洁转向酸化技术简介
1、清洁转向酸化技术简介
清洁转向酸的优点
①体系中不含聚合物对储层具有良好的保护作用，高效改造与保护结合； ②基于粘弹性表面活性剂技术，具有独特就地自转向性能，可以实现长井段均匀改造和形成长的高导流的酸蚀孔道； ③体系中不使用任何金属离子作为交联剂，可以使用在高含硫的油气井改造； ④残酸形成的胶束遇油可以破坏，但遇水后还能保持一定的结构，只有大量的水对其稀释才能使其结构破坏失去其粘度，因此，该酸液体系具有智能选择性，对油层进行改造还兼具控水功能。
清洁转向酸化的转向原理
1、清洁转向酸化技术简介
使用pH敏感的VES转向酸 酸液先进入高渗带或裂缝反应，自动变粘而阻止酸液继续进入高渗孔道，鲜酸继续向深部穿透和转向低渗层或低渗基质，在储层深部进行转向，实现对非均质性储层或低渗裂缝性储层的全面深度改造。
清洁转向酸原理—VCA清洁转向酸转向和深穿透机理
2、清洁转向酸化的应用实例
实例四：增油控水效果
井号
措施前含水%
措施后含水%
措施后降水%
措施后增油
2461
36
26.7
VES自适应转向酸液体系优化及性能评价
VES自适应转向酸液体系优化及性能评价刘艺佳;曹广胜;王昊;宋扬【摘要】对于无法改善低渗透层非均质性严重的储层,常规酸化作业无法解决问题,这就需要采用转向酸化技术才能达到均匀改造的目的.自适应转向酸化技术是一种新型的改善非均质性的方式,本文对VES自适应转向酸体系设计,优选出表观粘度较大的配方为:4％VES+10％HCl+1％兰826缓蚀剂+1％乙酸+1％NH4Cl.同时对优选配方进行多因素考虑,并对岩心溶蚀效果、转向酸破胶性能评价,最后通过岩心驱替实验验证转向酸的加入可使增渗率由23.57％增至39.58％,符合施工条件.运用comsol软件模拟转向酸的进入地层的过程,结果显示其能对高渗透率区域封堵,可有效改造低渗区岩心,表明转向效果较好.【期刊名称】《化学工程师》【年(卷),期】2019(033)007【总页数】5页(P48-51,42)【关键词】VES;转向酸化;低渗透储层;非均质性【作者】刘艺佳;曹广胜;王昊;宋扬【作者单位】东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室,黑龙江大庆163318;东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室,黑龙江大庆 163318;东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室,黑龙江大庆 163318;东北石油大学提高油气采收率教育部重点实验室,黑龙江大庆 163318【正文语种】中文【中图分类】TE135目前，低渗透油藏是我国油气田开发的主要研究方向。
针对低渗透碳酸盐岩储层的特点，由于严重的非均质性和天然裂缝的影响，酸化是一种重要的储层改造措施[1]。
但酸液注入地层后,通常会绕过低渗透、高伤害地层而进入渗透率高或破坏小的地区,这将导致地层渗透率的级差增大，层内与层间矛盾均加大，使得酸化质量降低[2]。
因此，在进行酸化措施时，核心问题是使酸溶液能准确地进入目标层，这就需要进行酸液转向处理[3]。
近些年发展的粘弹性表面活性剂基自适应转向酸，简称自转向酸，该体系具有可以自身增粘转向的特点，同时具备对储层污染小，适用范围广等优点，可以达到使酸液均匀分布的目的，有效提高酸化的效果[4]。
酸性清洁压裂液体系性能研究及现场应用
酸性清洁压裂液体系性能研究及现场应用南蓓蓓;高志亮;乔红军;杨晓武;梁小兵;张锋三【期刊名称】《科学技术与工程》【年(卷),期】2017(017)024【摘要】为了适应CO2泡沫压裂施工要求,通过芥酸酰胺丙基-N,N-二甲基叔胺盐胶束与高分子量聚氧化乙烯(PEO)共混,制得一种耐酸性表面活性剂/聚合物清洁压裂液;并对压裂液的相关性能进行了系统评价.实验结果表明:在80 ℃、90 min剪切作用后,压裂液黏度依然维持90 mPa·s左右;储能模量G′为7 Pa,耗能模量G″为1 Pa,压裂液具有较好的黏弹性;压裂液在矿化度1 000~8 000 mg·L-1均可满足悬砂要求;破胶液黏度低于5 mPa·s,残渣含量为50 mg·L-1,破胶液表面张力为23.88 mN·m-1,界面张力为0.024 6 mN·m-1,破胶残渣粒径平均值为40 nm;岩心伤害率在11%以下,压裂液对支撑剂短期导流能力的伤害率在15%以下,可满足压裂施工要求.现场试验结果表明:该压裂液携砂性能好,泡沫质量高,增产效果明显,适合CO2泡沫压裂施工.%In order to meet the requirements for CO2 foam fracturing construction, an acid surfactant/polymer acid clean fracturing fluid was prepared by blending the erucic acid amide propyl-N, N-dimethyl tertiary amine salt micelles with high molecular weight polyethylene oxide (PEO), and the corresponding properties of.fracturing fluid were systematically estimated.The experimental results showed that fracturing fluid viscosity remained 90 mPa·s after shearing action in 80 ℃, 90 min.Storage modulus G′ was 7 Pa, loss modulus G was 1 Pa.The frac turing fluid can meet the requirements of suspended sand in 1 000~8 000 mg·L-1 ofmineralization.Gel breaking liquid viscosity was lower than 5 mPa·s, residue content was 50 mg·L-1, surface tension of gel breaking liquid was 23.88 mN·m-1, the interfacial t ension was 0.024 6 mN·m-1, average particle size of gel breaking residue was 40 nm;the core damage rate was below 11%, short-term flow conductivity damage rate of propping agent was below 15%, this can meet the requirements of fracturing construction.Field test results showed that the fracturing fluid had good proppant-carrying capacity, high foam quality and obvious stimulation effect, suitable for CO2 foam fracturing construction【总页数】5页(P223-227)【作者】南蓓蓓;高志亮;乔红军;杨晓武;梁小兵;张锋三【作者单位】陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院,西安 710075;陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院,西安 710075;陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院,西安 710075;陕西科技大学,西安 710021;陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院,西安 710075;陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院,西安 710075【正文语种】中文【中图分类】TE357.12【相关文献】1.高性能硬胶泡沫钻井液体系的研究及现场应用 [J], 黄文红;李爱民;杨吉祥2.海水基清洁压裂液体系PA-VES90的制备及性能研究 [J], 张福铭;李学军;陈小华;王雪山;李厚铭3.酸性清洁压裂液体系性能研究及现场应用探讨 [J], 冯雷4.FeVO4-H2O2体系中酸性品红的降解性能研究 [J], 欧晓霞; 王驭晗; 时佳荣; 周庆宇5.耐高温酸性清洁压裂液性能研究及适用性探讨 [J], 张艳;张士诚;张劲;王雷因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
清洁自转向酸液体系及性能试验
摘要：清洁自转向酸液体系是最近发展起来的一种非均质地层酸化处理新技术。
相比于目前常用的转向酸液体系，该体系具有配制简单，破胶容易，对地层伤害少及缓速，降滤失的优点。
在合适的外界条件下，该酸液体系依靠粘弹性表面活性剂排列结构的变化实现酸液的转向、破胶。
结合清洁自转向酸液体系研究，进行了清洁自转向酸的缓速性能、转向效果、油气混合破胶试验，为清洁自转向酸液体系的应用奠定基础。
一、引言
基质酸化是油气井增产、水井增注的一项有效的储层改造措施。
其原理是在低于岩石破裂压力下将酸液注入井内，酸液被挤进近井周围地层的孔隙空间。
通过酸液对岩石胶结物或地层孔隙、裂缝内堵塞物等的溶解和溶蚀作用，酸侵入带中的岩石相继被溶解，形成有助于油水渗流的通道，恢复地层的渗透性。
在对地层进行基质酸化处理时，让酸液有效地进人并作用于目的层位是关键环节，由于地层的非均质性以及污染和伤害的不均匀，酸液在进人地层后往往沿高渗透层指进，低渗透层得不到处理。
因此，必须对酸液进行转向处理，才能使酸液均匀地作用于地层。
现阶段常用的酸化转向技术主要有机械转向技术、聚合物转向技术、化学微粒转向技术、泡沫转向技术、Mapdir转向技术等[1-3]。
相比于目前常用的酸液转向技术，清洁自转向酸酸化体系具有依靠自身实现变粘、缓速、降滤失的优点，同时配制简单、破胶容易、对地层伤害少，并且在水平井和直井中都可以应用，特别是能够用于高含硫井中，能够实现一次酸化均匀改造储层的目的[4-6]。
基于此，结合作者对清洁自转向酸酸化体系的研究，系统介绍了清洁自转向酸酸化体系并开展了相关性能试验。
二、清洁自转向酸液体系
1. 清洁自转向酸液体系组成
清洁自转向酸液体系由粘弹性表面活性剂、酸液及适量添加剂复配而成[7-9]。
清洁自转向酸液中所用的粘弹性表面活性剂是两性表面活性剂或阳离子季钱盐类表面活性剂等，其中应用甜菜碱类两性表面活性剂最多。
酸液中粘弹性表面活性剂的质量分数一般为5%- 6%，以保证有足够的粘弹性表面活性剂相互缠绕产生较高粘度。
2.清洁自转向酸转向机理
根据储层要求，在设计清洁自转向酸化体系时有以下几个要求：一是能够满足层间非均质储层改造的要求；二是能够满足实现储层的层内非均质改造，实现层内深穿透；三是要求酸液的转向剂是清洁的，在储层不会留下任何残渣，实现储层的改造与储层保护的有机统一；四是酸液黏度在施工后会降低，便于压后返排，减少酸液残留对地层的伤害。
清洁自转向酸是一种无聚合物类新型酸液体系
[4-5]。
它是将表面活性剂加入酸液中，最初形成球状胶束，外观与普通活性剂溶液，如肥皂、洗粉溶液一样粘度很低，当酸液遇到盐类（CaCl2）或温度上升时，球状胶束将转变为蠕虫状胶束，相互缠绕，产生粘弹性液体，粘度骤然升高，实现酸液的暂堵转向作用。
随酸岩反应完成，pH值升至4以上时，胶束在地层水、有机物等的作用下，向球状胶束转化而自动破胶。
如遇到地层中的烃类物质（如原油、天然气），将加速破胶，无需外加任何破胶剂便会彻底破胶，对储层无任何污染。
三、清洁自转向酸液体系性能试验
1.初始形态
采用7.5%的表面活性剂和10%的盐酸配制而成的低粘蜜状清洁自转向酸粘度小于20 MPa.s。
2.成胶性能
低粘清洁自转向酸和Ca＋反应后形成高粘（大于300MPa.s）液体，在井底实现自动分流功能。
3.破胶性能
转向酸在地层中与岩石反应后粘度逐渐增加，在残酸浓度降到5%时粘度最高，随后开始缓慢下降。
随酸岩反应完成，pH值升至4以上时、钙离子浓度增加的共同作用下，蠕虫状胶束向球状胶束转化而自动破胶。
如遇到地层中的烃类物质（如原油、天然气），将加速破胶。
4. 清洁自转向酸体系与油气混合破胶试验
4.1与原油混合测试结果
将清洁自转向酸与储层岩粉进行反应形成凝胶，然后将残酸凝胶与一定量的原油混合或调节PH值让其破胶，研究残酸破胶后的粘度，在30℃、170s-1的条件下测试其粘度随时间的变化情况。
由试验结果可知，在向残酸凝胶中加入不同含量的原油，当凝胶接触到原油时，破胶就会发生，规律是原油含量越高，初始粘度就越低，含50%原油的残酸初始粘度为92mPa.s，在30min内就降到了23mPa.s，其破胶速度最快，而破胶速度最慢的就是含5%原油的残酸，其初始粘度为265mPa.s，30min后降为165mPa.s，90min后降为42mPa.s，以后的粘度变化就更慢了。
总体上看，破胶的速度与原油的含量有关，原油含量越高，破胶速度就越快，并且越彻底。
4.2与天然气混合的测试结果
将清洁自转向酸与储层岩粉进行反应形成凝胶，然后将残酸凝胶装入高压
槽，在低压下用天然气排空罐内空气后，然后加压到15MPa，在磁力搅拌下将其进行混合，在室温和剪切速率为170s-1的条件下测试其不同时间残酸凝胶粘度的变化情况。
由试验结果可知，残酸凝胶在15MPa下，其破胶速度与原油相比慢，这是因为天然气和残酸混合后，混合物就包括气、液两相，天然气在其中多以小气泡形式存在，而残酸的粘度又很大，界面张力作用十分显著，破胶过程中，是一部分气泡先突破表面张力作用进入液相与凝胶接触，使其破交互，其它的天然气才会通过分子扩散作用，再与别的凝胶接触，所以天然气在破胶过程中，破胶速度比较稳定。
5.清洁自转向酸缓速性能试验
自转向酸液体系是一种良好的缓速酸液体系。
其缓速机理有两个方面，其一，酸与岩石反应，随着酸的消耗，粘度不断增加，在酸蚀的孔隙表面形成高粘凝胶，束缚H+的运移速度，减缓了酸液中H+向已反应的岩石表面扩散。
其二，粘弹性表面活性剂在岩石表面吸附，故减少H+与岩石面的接触机率。
由清洁自转向酸与常规15％的盐酸与大理石反应速度的比较可知，在岩粉过量的情况下盐酸的反应速度比自转向酸快，盐酸在反应的前5min内，反应迅速，之后速度开始下降，在15min时，酸浓度降为1.5%左右。
而自转向酸在反应的前5min内反应速度相对较快，在反应17min左右，自转向酸的浓度降到5%，之后的反应速度更慢，这是因为自传性酸与岩粉反应过程中，粘度增加，减缓了氢离子的扩散速度，阻挡了盐酸与岩粉的接触，降低了反应速度，在17min左右形成高粘凝胶，使得反应速度更加缓慢。
这说明自转向酸具有很好的缓速效果，可以使活性酸穿透更深的地层，以达到深度酸化的目的。
6.清洁自转向酸转向效果试验
将清洁自转向酸残酸凝胶用1%的已二醇单丁醚破胶后的残酸注入岩心，研究其对岩心伤害情况，对3块岩心的渗透率恢复值平均值为99.21%，伤害率平均值为0.79%，基本对岩心无伤害，表明自转向酸具有良好的保护储层性能。
四、结语
1.破胶速度与原油含量相关，原油含量越高，破胶速度越快且彻底。
与原油相比，天然气的破胶速度更稳定。
2.清洁自转向酸具有较好的缓速深穿透性、转向性、保护储层和油气混合破胶等特殊性能，适合长井段和各层存在非均质性井的酸化、层内非均质储层的酸化或酸压、水平井的酸化等作业。
参考文献
[1]刘京，徐建华，乔煊威，等. 清洁自转向酸液的研制及性能评价[J]. 石油天然气学报. 2009（3）：302-305.
[2]艾昆，李谦定，袁志平，等. 清洁转向酸酸压技术在塔河油田的应用[J]. 石油钻采工艺. 2008（4）：71-74.
[3]马利成，李爱山，张晓云，等. 新型粘弹性表面活性自转向酸的研制及性能评价[J]. 油气地质与采收率. 2007（5）：98-100.
[4]曲占庆，曲冠政，齐宁，等. 粘弹性表面活性剂自转向酸液体系研究进展[J]. 油气地质与采收率. 2011（5）：89-92.
[5]曲冠政. 甜菜碱类粘弹性表面活性剂自转向酸酸化技术研究[D]. 中国石油大学，2011.
[6]马丽萍，张涛，杨立华，等. 自转向酸酸化体系的室内研究及现场应用[J]. 海洋石油. 2010（3）：73-77.
[7]何春明，雷旭东，卢智慧，等. VES自转向酸破胶问题研究[J]. 钻井液与完井液. 2011（4）：60-63.
[8]郑云川. 高温非均质砂岩储层变粘胶束酸分流酸化技术及酸岩反应机理研究[D]. 西南石油大学，2006.
[9]杜冰鑫，陈冀嵋. 自转向酸体系分流及性能实验研究[J]. 新疆石油科技. 2009（2）：37-39.。