粘弹性表面活性剂在酸化增产中的运用 050217
增注新技术介绍
该技术是针对储层粘土矿物含量高，水敏易膨胀、 该技术是针对储层粘土矿物含量高，水敏易膨胀、运移而开发的 一种新技术。 一种新技术。
技术特点： 技术特点： 防膨、缩膨合二为一； 1、防膨、缩膨合二为一； 润湿清洁地层，消除水锁伤害， 2、润湿清洁地层，消除水锁伤害，降低注水 压力，提高注水井渗透力； 压力，提高注水井渗透力； 形成活性保护膜延长增注有效期。 3、形成活性保护膜延长增注有效期。
2009年2月 年 月
注 水 井 增 注 技 术
汇报目录
一、采油院增注技术
二、增注技术展望
一 .概 采油院增注新技术
1、粘弹性表面活性自转向酸
述
粘弹性表面活性自转向酸， 粘弹性表面活性自转向酸，是国内外近几 年刚研制开发的一种新型的酸液体系： 年刚研制开发的一种新型的酸液体系： 国内、外主要品牌： 国内、外主要品牌： 1、DiwertTM S Acid 2、SDVA ACID VDA3、VDA-SL BJ SERVICES COMPANY Schlumberger 胜利采油院
粘弹性表面活性剂与盐酸或土酸形成混合酸液， 粘弹性表面活性剂与盐酸或土酸形成混合酸液，随着酸液与油层的反 应，酸液的浓度降低，其粘度会显著增大，从而产生有效的分流导向和降低 酸液的浓度降低，其粘度会显著增大， 了酸液的滤失，提高了酸液的穿透深度和处理范围， 了酸液的滤失，提高了酸液的穿透深度和处理范围，提高酸化或酸压改造的 效果。 效果。
粘土转型机理
粘土处理剂中的成分，可将膨 胀性粘土矿物转型，使之脱水。 可减弱或消除粘土矿物的阳离 子交换能力，使膨胀性粘土矿 物表现出非膨胀性。
作用机理
活性膜保护机理
“包被”机理 包被” 包被
黏弹性表面活性剂自转向酸增黏转向的判别标准
刘雪峰 ，吴 向阳 ，朱 杰 ，易爱文 ，陈 栋
（陕西延长油 田股份有 限公 司 ，陕西 延安 ７１７４００）
摘要 ：黏弹性表 面活性 剂 自转向酸酸液体 系是油 田酸化领域 的研 究热点 ，但在如何评价其 是否 达到 转向效果及转向效果判 别标 准方面鲜有报 道 将酸 液在储层 中的流动视 为达西渗 流 ，采 用 物 理 模 拟 实验 和 理 论 推 导 相 结合 的 方 法研 究 自转 向 酸 增 黏 转 向 的 原理 ，推 导 增 黏 转 向 的 判 别标准 ，并采用岩心并联 实验验证判别标准 的准确性 研 究表 明：必 须问时满足 ｐＨ值 和阳 离 子浓度 的要 求 ，体 系才能增黏 ；沿 自转 向酸液流动剖 面上 可将 其分为高渗透 区域 、阻力区域 、酸 液 滤 液 区域 和 原 始 地 层 区域 ，阻力 区是 宾现 自转 向 的 关键 ；引入 阻 力 孔 隙 体 积 倍 数 和 无 因次 最 大压 力比推 导 了自转向酸均 匀推进的判别依据 ；影响 自转 向酸 实现理 想转 向的关键 参数有 无 因次最大压力比、储层渗透 率和孔 隙度 等参数 ．自转 向酸驱替后 ，并联 岩心的渗透 率均显著提 高，根 据推导的判别标准 ，判断该酸化 处理 并没有 达到最佳转向效果 该项研 究为深入 掌握 黏 弹性 表 面 活性 剂 自转 向 酸 的 作 用机 理 提 供 了技 术 指 导 ， 关键词 ：黏弹性表 面活性 剂；自转 向酸 ；黏度 ；转 向；判别标准 中 图 分 类 号 ：ＴＥ３５７．４６ 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１００６—６５３５（２０１８）Ｏｌ一（）１５０—０５
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｖｉｓｃｏｅｌａｓｔｉｃ ｓｕｒＩａｃｔｕｎｔ ｓｅｌｆ—ｓｔｅｅｒｉｎｇ ａｃｉｄ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ａ ｒｅｓｅａｒｅｈ ｈｎｌｓｐｏｔ ｉｎ Ｌ／ｔ：ｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｔｌ ｆｉｅｈｌ ｌｈｍｌ、ｖ Ｉ。， ｔｈｅｒｅ ａｒｅ“ ｗ ｒｅｐｏｒｌｅ（Ｉ ｒｅｓｅａｒｃｈｅｓ ｎｉｌ ｗｈｅｔｈｅｒ ｔｏ ａｅｈｉｅｖｅ ｓｔｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ ｓｔｅｅｒｉｎｇ ｄｅｔｅｒｎｆｉｎａｔｉｏｎ （’ｒｉｔｅｔｉａ．Ａｓｓｕｍｉｎｇ ｔｉｍ ａｅｉ＜ｌ ｆ ｌｏｗ ｉｎ ｒｅｓｅｐｅｏｉｒ ｒｉｄｈ）ＷＳ Ｄａｒｅｙ ｆｌｏｗ．ｔｈｅ ｌａｂｏｒａｌ【 Ｙ ｐｈｙｓｉｅａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｄｅ（Ｉｍ：ｔｉｏｎ ａｌ ＵＳｅ（１ Ｉ‘＇ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｖｉｓ【。（）ｓｉｈＩｌｌｇ ｓｔｅｅｒｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｓｅｌｆ—ｓｔｅｅｒｉｎｇ ａｃｉｄ ａｎｄ ｇａｉｎ ｔｈｅ ｄｅｔｅｍ ｆｉｎａｔｉｎｎ（‘｜＇Ｊｉｍｉａ ｏｆ ｖｉｓ（＇．ｓｉｉ＇ｙｉｎｇ ｓｔｅｌ ｒ ｉｎｇ．Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ。ｔｈｃ ｌａｂ（ｒ ｔａｔｏｒｙ ｅｘＩ）ｅｒｉｍｅｎｔ ｗｉｔｈ ｐａｒａｌｌｅｌ（‘（）ｒｃ ｓａｎｌｐｌｅｓ ａｒｅ ｃｏｎｄｕｃｔｅｄ ｔｎ ｖｅｒｉｆｙ ｔｈｉｓ ｔ‘｜．ｉｔｅｒｉｎｔ１．Ｒｅｓｅａｔ（’ｈ
黏弹性表面活性剂转向酸的性能分析
黏弹 性表面活性剂转向酸的性能分析
刘 子 贤 杨 明 １ 安徽工业经济职业技术学院 ２上海锐雅投资有限公司
摘要：黏弹性表 面活性剂转向酸又称 Ｖ Ｅ Ｓ 转向酸 ，它的表面活性剂一般为ｐ Ｈ值较 小的双子 季铵盐类。当该酸液进入地层后 ，按照流动原理酸液会流入 高渗透储层 ，同时和地层 中的岩石
物转 向酸化 技 术 。大量 的研究 表 明 ，黏 弹性 表面 活 会 造成 酸液 的残 留 ，既 有利 于返排 又减 少 了储 层 的 性剂 转 向酸化 技术对 碳 酸盐岩 非均 质低 渗透 油气 藏 污染和 伤害 。
具有很好的适府． Ｉ 生，且克服了机械转向酸化技术和 化学 转 向酸化 技 术 的缺 点 ，国外 已经在 大量 使 用 ， 是一 种应用 前 景 比较 广泛 的转 向酸化 技术 。很 多
发 生反 应 ，产 生 ｃａ “，并 且 酸 液 的 ｐ Ｈ值 会 逐 渐 升 高。普 光 气 田具 有 明显 的 四 川 气 田 高温 、埋 深 、 高压 、 多产 层 和 高含硫 的特 点 ，这 些特 点 对 酸化 工作 液 的各 方 面性 能要 求 都 比较 高 。通过 酸压施 工 ，普 光 气 田某 井产量得 到 大幅度 提 升 ，产 气量 由施 工前 的 ６ ． ３ ５ Ｘ １ ０ ｍ ／ ｄ 提 高到 目前 的 １ ７ ． ６ ４×１ ０ ｍ ／ ｄ ，几乎提 高 了三倍 ；产 水量 由酸压 施 工前的 ０ 提 高到 目前 的 １ ９ ． ８ ｍ ／ ｄ 。 关键 词 ：转 向酸 ；表面活性 剂 ；黏 弹性 ；酸化 ；流 变性
规的酸化压裂技术 ≈ 又不可避免地给储层带来严重 储层 和 低渗透 储层 共 同酸化 和均 匀布酸 的 目的 。在 的伤害，为此提 出了转向酸化技术 。基本的转 向酸 地 层 中 ，Ｖ Ｅ Ｓ 转 向酸 遇到 烃类 时会迅 速地 降低 自己 化 技术 主要 有 两种类 型 ：机械 转 向酸化 技术 和聚合 的黏度 ，一直 降 到和水 比较接 近 的黏度 ，这样 就不
酸化用粘弹性表面活性剂的合成与评价
型
研究 级傅里 叶变 换 红外 光 谱 仪 ( 德 国布 鲁 克光 谱 仪 器亚太 有 限公 司) 1. 2 合成 原理及 步骤 缩 合反 应 :
Cl: H 35 C O O H + N H : ( C H : ) 3 N ( C H 3 ) 2 ~ C l; H 35 C O N H ( C H : ) 3N ( C H 3) : + H : O
1
1. 1
粘 弹 性表 面活 性 剂 的合 成
实验 材料 和仪器 实验 材料 : 油酸 ( 天津 市福晨 化学试 剂厂 , A R ) ;
3 一二 甲氨 基丙胺 (上 海 晶纯 试剂 有 限公 司 , 纯 度 ) 9 % ) ; 氯 乙酸钠 ( 天津市 光 复精细 化工研 究所 , 纯 度 ) 9 % ) ; 氢氧化钾 ( 武汉 市 中天化 工有 限责 任公 司 , 纯度) 9 0 % ) ; 碳 酸氢钠 ( 天津 市福晨 化 学试 剂厂 , 纯 度 ) 99 . 8 % ) 实 验仪器 : H H 一S 恒 温 水 浴 锅 ( 江苏 国盛 实验 仪 器 厂 ) ; DF 一1 1 5 集 热 式 恒 温 加 热 磁 力 搅 拌 器 0
的粘 弹性 表 面活性 剂来配 置 , 而且 ,无 须胶 联剂 和破 胶剂 来形 成凝胶 , 体 系 所 用 的粘 弹性 表 面 活性 剂 不 会产 生任 何残 留物 滞 留 在 酸蚀 溶 洞 表 面 , 并且 所 需 清洗 压力 极低 因此 , 该 体 系 可解 决 长 段 裸 眼地 层
右 , 按 照 1. 1 : 1 分 批 加 人 反 应 瓶 中 , 搅 拌 回流 , 在 85 下反应 7 h , 得 到淡 黄色粘 稠液体 , 产 物 即为烷
用该粘弹性 表面活性 剂配制
浅议粘弹性表面活性剂研究进展及运用_卢涛
科协论坛・2007年第4期（下）・１３２・１.性表面活性剂溶液的形成过程及内部微观结构
在一定的表面活性剂溶液体系中，当浓度很低时，表面活性剂呈单分子状态（此时溶液称单体溶液而且溶液粘度很低，表现为牛顿流体；随着溶液浓度的不断增大，当表面活性剂的浓度等于临界胶束浓度（cmc ）时，在溶液中自动组装形成球状形胶束；随着浓度继续增大，球形胶束开始向蠕虫状（worm →like ）胶束转变，当浓度进一步增大蠕虫状胶束快速生成、增长并形成线型柔性长棒状（Flexible Rod →like ）胶束，柔性长棒状胶束相互缠绕、粘附甚至融合；最后形成某种超分子三维空间网状结构，在表面活性剂溶液体系中，表面活性剂由"单分子→球型→类球型→长棒状→蠕虫状→层状→三维空间网络结构"形成。
２.粘弹性表面活性剂的宏观性质
2.1、粘弹性表面活性剂的力学性质
粘弹性表面活性剂溶液在瞬间加上一个保持恒定应力
()并随时间的发展而不断发展，并趋向恒定的应变速度(与粘性流体类似)。
但在应力除去后,应变逐渐减小并部分恢复留下永久变形，即溶液在蠕变时发生粘性流动，称之为粘弹性液体。
也就是说粘弹性溶液既有粘性也有弹性，其形变包括发粘性形变和弹性形变，弹性形变的特点之一是变形时能储藏能量(E )，而应力除去后，能量又释放出来使形变消失。
而粘性形变则在应力除去后应变保持不变。
2.2、粘弹性表面活性剂的流变特性
粘弹性表面活性剂溶液体系的零剪切粘度（
和复合
粘度。
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
粘弹性表面活性剂技术在酸化中的应用_叶艳
粘弹性表面活性剂技术在酸化中的应用叶艳1吴敏2陈馥1胡星琪1(1.西南石油学院化学化工系 2.中国石油西南油气田分公司天然气研究院)摘要粘弹性表面活性剂(VES)技术在压裂液中已成功应用多井次,并取得良好效果。
介绍了一种应用粘弹性表面活性剂的新型转向酸液技术,主要用于碳酸盐岩非均质地层的酸化。
该体系因其独特的流变性且无聚合物、无固相,因而施工后在地层无滞留物,返排彻底,对地层的伤害小。
其适用井温可达100e左右,是一种理想的新型酸液体系。
主题词粘弹性表面活性剂酸化转向胶束自成胶酸化是油气田增产的主要措施。
多年的室内研究和现场施工表明,酸液的滤失控制是酸化施工的关键之一。
为有效控制酸液滤失,延缓酸岩反应速度,达到均匀布酸的目的,目前已形成的酸液体系主要有:胶凝酸、乳化酸、活性酸、泡沫酸、控滤失酸等。
其中由Schlumberger DOWE LL公司研制的控滤失酸液体系比常规胶凝酸降滤失系数提高50%左右[1],但由于该体系使用了合成的聚合物,在现场使用中仍存在聚合物残余物在地层中滞留造成一定程度的地层损害,以及返排困难等问题。
自上世纪90年代以来,国外已成功地将粘弹性表面活性剂(简称VES)技术用于压裂液[2]。
粘弹性是一种能在很多胶体体系尤其是许多表面活性剂溶液中观察到的现象。
通过简单地使溶液产生涡旋后观察捕集在样品中的空气泡的弹性碰撞,很容易发现溶液的粘弹性。
在这些溶液中形成的聚集体可用电子双折射、流动双折射、核磁共振、流变性、动力学和中子散射实验等进行表征。
这些研究结表明,在一定的浓度范围内,这些溶液与缠结状的聚合物体系具有相同的动力学性质[3]。
能配出粘弹性溶液的许多表面活性剂都是一些具有吡啶钅翁或三甲基铵盐端基的阳离子表面活性剂以及长链脂肪酸的季铵盐类阳离子表面活性剂,典型的例子有十六烷基吡啶水杨酸和十六烷基三甲基铵水杨酸盐。
VES压裂液是长链脂肪酸的季铵盐类阳离子表面活性剂溶解在盐水中形成的胶束溶液,其胶束主要呈蚯蚓状或柔性长圆棒状,相互之间高度缠结形成可逆的三维空间网状结构,表现出独特而优良的流变性、粘弹性、剪切稀释性等[4]。
黏弹性表面活性剂的性质及在油田的应用探究
科研开发2017·08118Chenmical Intermediate当代化工研究黏弹性表面活性剂的性质及在油田的应用探究＊刘 恒（中石化胜利油田石油工程技术研究院经营管理科 山东 257000）摘要：黏弹性属于表面活性剂的一种流变线形，因其自身具备的特殊性质，在近几年来得到很多学者和研究者的关注，并且对其性质进行研究之后，将其在石油开采方面的有效应用进行了深入研究。
文中就以黏弹性表面活性剂的研究方法和实验手段入手，对其性质进行研究，并对其在油田开采中的应用进行探讨。
希望可以通过加深对黏弹性表面活性剂的性质研究，找出其在油田开采中的应用方法。
关键词：表面活性剂；黏弹性；流变性；油田开采中图分类号：T 文献标识码：AThe Exploration of Properties of Viscoelastic Surfactant and Its Application in Oil FieldLiu Heng(Management Department of Petroleum Engineering and Technology Research Institute of Sinopec Shengli Oil Field,Shandong, 257000)Abstract ：Viscoelasticity belongs to a kind of rheological shape of surfactant. Because of its own special properties, it has received manyscholars and researchers' attention in recent years. And after the study of its nature, the effective application of it in oil exploitation has been studied in depth. In this paper, starting with the research and experimental method of viscoelastic surfactant, the properties are studied and the application in oil field exploitation is discussed. It is hoped that the application method in oilfield exploitation can be found by deepening the study on the properties of viscoelastic surfactant.Key words ：surfactant ；viscoelasticity ；rheological property ；oilfield exploitation黏弹性表面活性剂因具有特殊的流变性能，受到很多学者和研究人员的关注，并且已经有部分人员对其流变特性进行深入研究，希望可以将其特殊的流变性能应用到油田开采工作中。
一种基于低聚剂的粘弹性表面活性剂体系及其应用[发明专利]
![一种基于低聚剂的粘弹性表面活性剂体系及其应用[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/ce95579dc67da26925c52cc58bd63186bceb9225.png)
专利名称：一种基于低聚剂的粘弹性表面活性剂体系及其应用专利类型：发明专利
发明人：孙焕泉,秦冰,张宗檩,乔富林,曹绪龙,江建林,祝仰文,高敏,石静,于群
申请号：CN202010008565.X
申请日：20200103
公开号：CN111117588B
公开日：
20220222
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种基于低聚剂的粘弹性表面活性剂体系，由乙氧基季铵盐型低聚表面活性剂、阴非离子型表面活性剂和水组成，乙氧基季铵盐型低聚表面活性剂占0.05％～0.5％，阴非离子型表面活性剂占0.03％～0.8％，余量为水。
本发明所述阴非离子型表面活性剂选自烷基酚聚氧乙烯基醚磺酸盐或硫酸盐、烷基醇聚氧乙烯基醚磺酸盐或硫酸盐。
本发明的该粘弹性表面活性剂体系兼具调驱、降粘双重作用，能够有效降低稠油的粘度，大幅降低稠油在岩石空隙中的粘滞力；同时，还能提高水相粘度，降低流度比，增加波及体积，从而有效提高水驱稠油采收率。
申请人：中国石油化工股份有限公司,中国石油化工股份有限公司胜利油田分公司勘探开发研究院,中国石油化工股份有限公司石油化工科学研究院
地址：257000 山东省东营市东营区济南路125号
国籍：CN
代理机构：济南日新专利代理事务所(普通合伙)
代理人：刘亚宁
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黏弹性表面活性剂转向酸缓蚀剂研究进展
黏弹性表面活性剂转向酸缓蚀剂研究进展刘倍贝;周福建;胡大鹏【摘要】Having the characters of large reserve ,serious heterogeneity ,and deep buried ,carbon‐ate reservoirs are widely distributed in China ,and the treatment effect using traditional acid fluid sys‐tem is not verygood .Viscoelastic surfactant‐based self‐diverting acid treatment is a novel and high ef‐ficient stimulating technique which has been developed in recent years .Corrosion inhibitor is the im‐portant guarantee for successful implementation of the acidizing technology .Viscoelastic surfactant has an interaction with conventional hydrochloric acid corrosion inhibitor ,and the interaction can af‐fect the corrosion control effect .Low temperature corrosion inhibitors have been developed for some time ,but high temperature corrosion inhibitors are still in research anddevelopment .Using good wa‐ter‐soluble corrosion inhibitor in viscoelastic surfactant‐based self‐diverting acid is the future research direction .%我国碳酸岩油气藏储量大，非均质性强、埋藏深，常规酸化技术改造不理想。
黏弹性表面活性剂自转向酸增黏转向的判别标准
黏弹性表面活性剂自转向酸增黏转向的判别标准刘雪峰;吴向阳;朱杰;易爱文;陈栋【摘要】Viscoelastic surfactant self-steering acid system is a research hotspot in acidification field. However, there are few reported researches on whether to achieve steering and steering determination criteria. Assuming the acid flow in reservoir follows Darcy flow,the laboratory physical simulation and theoretical deduction are used to study the viscosifying steering principle of self-steering acid and gain the determination criteria of viscosifying steer-ing.In addition,the laboratory experiment with parallel core samples are conducted to verify this criterion.Research indicates that viscosifying can be achieved by meeting both the requirements of pH value and cation concentration. It can be divided into high-permeability zone,resistance zone,acid filtrate zone and original reservoir zone along the flowing profile of self-steering acid. Resistance zone is the key to achieve self-steering. The ratio between pore volume index in the resistance zone and the maximum dimensionless pressure is introduced to deduce the determina-tion criterion of uniform self-steering acid propulsion. The key factors of achieving reasonable self-steering acid steering include the dimensionless maximum pressure ratio,reservoir permeability,porosity and other parameters. The permeability of parallel core samples is significantly increased by self-steering acid flooding.The optimal steer-ing performance by acidification treatment is unrealized according to the deduced determination criterion.This re-search could provide certain technical guidance for the further understanding of viscoelastic surfactant self-steering action mechanism.%黏弹性表面活性剂自转向酸酸液体系是油田酸化领域的研究热点,但在如何评价其是否达到转向效果及转向效果判别标准方面鲜有报道.将酸液在储层中的流动视为达西渗流,采用物理模拟实验和理论推导相结合的方法研究自转向酸增黏转向的原理,推导增黏转向的判别标准,并采用岩心并联实验验证判别标准的准确性.研究表明:必须同时满足pH值和阳离子浓度的要求,体系才能增黏;沿自转向酸液流动剖面上可将其分为高渗透区域、阻力区域、酸液滤液区域和原始地层区域,阻力区是实现自转向的关键;引入阻力孔隙体积倍数和无因次最大压力比推导了自转向酸均匀推进的判别依据;影响自转向酸实现理想转向的关键参数有无因次最大压力比、储层渗透率和孔隙度等参数.自转向酸驱替后,并联岩心的渗透率均显著提高,根据推导的判别标准,判断该酸化处理并没有达到最佳转向效果.该项研究为深入掌握黏弹性表面活性剂自转向酸的作用机理提供了技术指导.【期刊名称】《特种油气藏》【年(卷),期】2018(025)001【总页数】5页(P150-154)【关键词】黏弹性表面活性剂;自转向酸;黏度;转向;判别标准【作者】刘雪峰;吴向阳;朱杰;易爱文;陈栋【作者单位】陕西延长油田股份有限公司,陕西延安 717400;陕西延长油田股份有限公司,陕西延安 717400;陕西延长油田股份有限公司,陕西延安 717400;陕西延长油田股份有限公司,陕西延安 717400;陕西延长油田股份有限公司,陕西延安717400【正文语种】中文【中图分类】TE357.460 引言黏弹性表面活性剂(VES)自转向酸相比于常规酸液体系具有自动转向、破胶控水和缓速降滤的优点，成为油田酸化领域的研究热点[1-4]。
粘弹性表面活性剂合成及其作为稠化剂的酸性清洁压裂液性能研究
粘弹性表面活性剂合成及其作为稠化剂的酸性清洁压裂液性能研究粘弹性表面活性剂合成及其作为稠化剂的酸性清洁压裂液性能研究引言：压裂液是在油气开采中常用的一种技术，能够提高油气井的产量。
然而，传统的压裂液中使用的稠化剂存在一些问题，如溶解度差、性能不稳定等。
粘弹性表面活性剂是一种新兴稠化剂，具有较好的溶解性和稳定性。
本研究旨在合成一种粘弹性表面活性剂，并评估其作为酸性清洁压裂液稠化剂的性能。
材料与方法：1. 合成粘弹性表面活性剂选择适当的原料和工艺条件，通过合成路线合成粘弹性表面活性剂。
采用液相聚合法，将单体A和单体B与溶剂溶解，控制温度和反应时间，进行聚合反应。
得到的产物经过分离、洗涤和干燥，得到粘弹性表面活性剂。
2. 酸性清洁压裂液制备将粘弹性表面活性剂与水按一定比例混合并搅拌，加入适量的酸性物质进行中和反应。
通过改变粘弹性表面活性剂的浓度、中和反应的时间和温度，制备不同性能的酸性清洁压裂液。
3. 性能测试使用流变仪测试制备的酸性清洁压裂液的粘度、弹性和稳定性。
通过改变温度、pH值等条件，评估其性能。
结果与讨论：通过合成路线和实验条件，成功合成了一种粘弹性表面活性剂。
通过对酸性清洁压裂液的制备，得到了不同性能的压裂液样品。
在流变仪测试中，发现压裂液的粘度、弹性和稳定性与粘弹性表面活性剂的浓度、中和反应的时间和温度有关。
当粘弹性表面活性剂的浓度较高、中和反应的时间适中、温度较低时，压裂液的粘度和弹性较好，稳定性较高。
此外，改变温度和pH 值可调控压裂液的性能。
结论：本研究成功合成了一种粘弹性表面活性剂，并制备了酸性清洁压裂液。
测试结果表明，粘弹性表面活性剂作为稠化剂，能够有效提高压裂液的粘度、弹性和稳定性。
本研究为粘弹性表面活性剂在油气开采中的应用提供了一定的理论和实验基础。
然而，本研究还存在一些问题需要进一步研究，如粘弹性表面活性剂的合成工艺的优化、压裂液性能的稳定性等，这些将是进一步深入研究的方向通过本研究成功合成了一种粘弹性表面活性剂，并成功制备了具有不同性能的酸性清洁压裂液。
表面活性剂酸液体系在基质酸化及酸压中的应用分析
表面活性剂酸液体系在基质酸化及酸压中的应用分析摘要：自从1997年以来，有一公司推出了基于阳离子粘弹性表面活性剂的清洁压裂液，这种弹性表面活性剂技术已经越来越广泛地应用于油气田的增产措施中。
按照阳离子粘性表面活性剂以往的使用经验，在最近的两年时间里，国外经过研究，出现了具有比较优越性能的基于表面活性剂的粘弹性酸。
本文对这种酸液体系在基质酸及酸压的应用和其他酸液体系相比较所具有的优点和作用的机理进行了分析，对它的粘弹性行为和流变性进行了介绍，还有其流变性受各种酸液添加剂的影响。
关键词：表面活性剂酸液基质酸化酸压流变性1997年，有一公司研究出了基于粘性弹性表面的活性剂的清洁压裂液，自从出现了这种清洁压裂液，油气田增产措施中已经越来越广泛地应用了这种粘弹性表面活性剂技术。
与此同时，国内也越来越多地开始报道清洁压裂液，由于和传统的聚合物压裂液不同，这种压裂液更容易配置，同时也不需要添加胶联剂，无伤害以及高度保持支撑剂的填充等，正因为它所具这些优点，才被很多油田越来越多地应用[1]。
按照使用活性剂的清洁压裂液所总结出来的特点，这两年来，国外通过研究已经推出了性能比较优越的表面活性剂的粘弹性酸，并且它被顺利地应用在基质酸化和酸压中。
一、表面活性剂酸液体系在基质酸化中的应用酸化工艺中有一个非常重要的工艺，那就是基质酸化中酸液分布的分流技术，国外已经越来越多地采用增加注入酸的粘度来使得分流的能力进一步提高，按照稠化剂的类型可以知道，酸液体系有两种类型，分别是基于聚合物的酸和基于表面活性剂的酸。
基于聚合物的酸需要铁离子的胶联剂[2]，在非常密切的碳酸岩的岩心中，因为聚合物有一部分会发生滞留，滞留的聚合物能够导致岩心渗透率的下降，在温度非常高的密碳酸盐或者含硫的环境中，铁离子遇到这种情况会生成沉淀；那么基于这样的情况，要想克服基于聚合物的酸中出现的隐形问题，于是在最近的两年中出现了基于表面活性剂的酸，这种酸液体系具有的优点是容易在现场进行配置，不会对地层产生伤害，和基于聚合物的酸液相比较来说，它所含的添加剂更少。
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加入大量的水和使用互溶剂。
参考文献
１ Ｈｉ ａ Ａ， ｓ Ｅ 一 Ｄ ｎ Ｅｓｍｍａ ｍｕｌ ｄ ｓ ｎ Ｎａｒ一 ｌ ｈ ｉ， ａ ｌ Ｓ ｅａ ａ ｎ
Ｍａ ｅ Ｓｍ ｅ Ａ ｐ ｃｔ ｎ Ｎ Ｃ ｓ ｏ ｕ－ ａ ｕｌ ｐｌａｏ ｏ ａ ｗ ａｓ Ｓ ｒ ｔ ｗ ｈ ． ｉ ｉ ｆ ｅ ｌ ｆ
ｓ ｎ ｔ ［］Ｓ Ｅ８８，０２ ｍ Ｊ． ７５８２０ ｉ Ｓｓ ｏ ｙｅ Ｐ
４ ｒ ｋ ａｇ ＱＱ ｅ ａ Ａ ｏｅＳｌ Ｄｖｒｎ 一 Ｆａ Ｃ ｎ ， ｕ ｌ Ｎ ｖｌ ｆ ｉ ｔ ｇ ｎ ｈ ｉ ｔ ． ｅ一 ｅｉ Ａ ｉ Ｄ ｖ ｏ ｄ Ｍａ ｉ Ｓｉｕ ｔ ｎ ａｂｎｔ ｌ ｅ ｆｒ ｔｘ ｍ ｌ ｉ ｏ Ｃ ｒｏａ ｃ ｅｅ ｐ ｏ ｄ ｒ ｔ ａｏ ｆ ｅ Ｒ ｓ ｖｉ Ｊ． ６０３２ １ ［］Ｓ Ｅ ５３ ， ０ ｅｒ ｒ ｅ ｏｓ Ｐ ０
ｍｅ ｔ ｕ ｃｓｆｌ ｌ Ｓ ｃｅｓｕ Ｆｅ Ｕｓ ｏ Ｖｉ ｏ ｌ ｔ Ｓ ｒ ｃ ｎ ａ ｄ ｎ ｉ ｄ ｅ ｓ ｅ ｓｉ ｕ ｆ － ｆ ｃ ａ ｃ ａ
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示意图如图 １ 所示。
１ 粘弹性表面活性剂作用机理
粘弹性表面活性剂是一种具有粘弹性的小分 子， 它的分子尺寸比瓜胶分子小 ５ 倍的数量 ００ ０ 级， 它包括亲水基和长链疏水基， 分子链上有正电 荷端和负电荷端。一般而言， 能作为粘弹性表面 活性剂的主要是长链脂肪酸的季胺盐类阳离子表 面活性剂以及毗＇ Ｔ Ｉ 踢或三甲基胺盐端基的阳离子 表面活性剂， 典型的例子有十六烷基毗陡水杨酸 和十六烷基三甲基钱水杨酸盐。在盐的存在下，
层且需要额外的酸液进行处理， 这必然增大了酸
任何一次压裂施工的有效性取决于裂缝的长 度和导流能力， 反过来， 导流能力也取决于流体的 滤失情况、 岩石溶解率、 施工液体带来的地层伤 害。酸化与酸压的不同点在于： 酸化主要是形成 酸蚀躬孔， ！ 而酸液的滤失有利于酸蚀ｔ孔的发育， ｉ 所以， 滤失对于酸化有利。但是， 对酸压而言， 酸 压主要是形成有导流能力的裂缝， 酸液滤失将会 导致其不能形成高导流能力的裂缝。传统上， 对 酸压的流体滤失控制方法主要有以下三种： ①在 酸液注人前注人高粘预处理液， 即用含有防滤失
变得不稳定。 现在， 人们已经逐渐把粘弹性表面活性剂配
万方数据
曾忠杰等． 粘弹性表面活性剂在酸化增产中的运用
．４ ・ ９
制了另一种酸液体系即 Ｖ Ｓ Ｃ 并运用到酸 Ｅ 一Ａ ， 压施工。该体系通过把质量分数为 ２％的盐酸 ８ 与表面活性剂混合而得。Ｖ Ｓ Ａ Ｅ 一 Ｃ在地面条件 下， 具有低的粘度。随着酸液与岩石的反应的进 行， 将会生成 Ｃ Ｃ２ 而粘弹性表面活性剂将会 ａ１ 盐， 与盐类反应生成粘弹性胶束。增大的酸液粘度将 有助于减小酸液的滤失量。随着酸液的进一步消 耗， 酸液的粘度不断降低， 从而进一步减小滤失， 从而达到控制滤失的目的。
（） ２在碳酸盐地层， 由于粘弹性表面活性剂优 先发育叫孔， 用粘弹性表面活性剂施工的井具有 较低的含水量。 （） ３粘弹性表面活性剂不仅可以用于生产井，
还可以用于注水井。 （） ４粘弹性表面活性剂同其它表面活性剂一
样， 存在地层敏感性问题， 因此在对某一地层使用 粘弹性表面活性剂时， 必须先做地层岩石配伍性 实验， 以确定该粘弹性表面活性剂是否对地层敏
２０ 年 ３ ０５ 月
河
南
石
油
Ｈｅ ａ Ｐｅｒ ｌｕ ｎ ｎ ｔｏｅ ｍ
第 １卷 第２ ９ 期
文章编号： ０ 一 ０５２０ ）２ ０４ 一 ３ １ ６ ４９ （０５０ 一 ０７ ０ ０
粘弹性表面活性剂在酸化增产 中的运用
曾忠杰‘郭建春“ ，
（． １西南石油学院研究生院， 四川成都 ６００ ；． １５０２西南石油学院油气藏地质国家重点实验室）
ｆ ｔ ｔ ｉ ｔ ｕ ｔｎ ａ ｅｔ Ｊ Ｐ ８８８ Ｓｍ ｌｉ Ｔｅ ｍ ｎ ［ＩＳＥ４９， ａ ａ ｓ ｉ ａｏ ｒ ｔ ｓ ． ｃ ｎ ｎ
２０ ０３
２ ａｉ Ａ ｌ ａ ， ｕ Ｒｃａｄ ｃ． ｅ ｖｌ － Ｄ ｖ ｌｍ ｎ ＱＱ ， ｈｒ ｋ ｋ Ｔ Ｄ ｅ ｐ ｄ ｅ ｉ ｉ ｅ ｈ ｅ ｏ
添加剂的非酸性液在施工中注人地层以对地层流 体滤失进行重新控制； ②对预处理液、 酸液和顶替
液的用量和施工成本， 而泡沫在地层中容易分离 和见油则稳定性降低， 甚至改变地层的饱和度。 因此， 人们采用就地胶凝酸来延缓酸岩的反 应速度， 从而达到可以减小形成大通道的危险。 但是， 这种胶凝体系也有其不足， 由于该体系包含 有聚合物， 体系的粘度降低得很快， 此外也有一些 聚合物滞留于地层中。现在人们使用粘弹性表面 活性剂来合成一种新的就地酸体系。该体系的配
中图分类号 ：Ｅ ５ Ｔ ３７ 文献标识码 ： Ｂ
以前， 人们对油水井进行增产增注改造时， 使 用的表面活性剂主要是聚合物类表面活性剂。据 报道， 使用聚合物类压裂液的井， 只有 ３％一 ０ ４％的聚合物被返排到地面， ５ 而其余的聚合物（ 主 要是肌胶及其衍生物） 则以残渣的形式滞留于地 层中。残渣主要以覆盖在岩层表面或堵塞孔隙喉 道的形式滞留于地层中， 从而造成裂缝渗透率和 导流能力的降低而影响油井的增产效果。为了获 得比较好的返排效果， 人们采用了高速的返排程 序、 强制闭合技术、 高级的破胶体系， 但是收效甚
Ｅ ｈ ｎｅ ｎ ｏ ｔ ａｉ Ｔｒａｍｅ ｔ ｍｅ ｔ Ｓｉ ｌｔ ｎ ｅｔ ｎ ｏ Ｗａｅ Ｉ－ ｎ ａｃ ｆ ｍｕ ｏ ｆ ｔｒ ｎ
ｊ ｔ ｎ ｌ ｉ ａＮ Ｐ ｙ ｒ ｒ ｉ － ｌ Ｕｓ ｇ ｗ ｌ ｅ 一Ｆｅ Ｄｖｒ ｅ ｉ Ｗｅｓ ｎ ｃｏ ｅ ｏｍ ｅ ｅ
微。
１９ 年， ９７ 斯伦贝谢公司率先合成了一种粘弹
性表面活性剂（ Ｅ ）并把它运用于压裂液中。 Ｖ Ｓ， 由于其独特的性质， 在水力压裂中取得了相当大 的成功。最近粘弹性表面活性剂被运用于酸化作 业中。粘弹性表面活性剂在酸化中的运用包括： 选择性酸化、 基质酸化时进行转向、 酸压时进行滤 失控制等等。
话 ：２ 一８００２ ０８ ３３６２
万方数据
・４ ８
河 南
石 油
２０ 年 第２ ０５ 期
表面活性剂单体
：一 ＯＭ ７ ７ ７ Ｗ
姗虫状胶束
十 烃类物质如
油或互溶
球 状 胶 束
中。当酸液先进人高渗透的地层， 并与碳酸岩盐 反应生成盐类时， 表面活性剂就会形成蠕虫状或 棒状胶束， 当表面活性剂的粘度超过临界浓度时， 便会形成三维立体的网状结构， 使得粘度增加， 从 而在高渗透地层形成高粘段塞， 阻止酸液进一步 流向这些地区。而在井筒中的酸液由于其粘度比 地层中的粘度低， 流向低渗透层， 因而对所有的地
３ 结论与认识
（） １在配制和注人粘弹性表面活性剂体系时， 没有操作上的任何困难， 且比使用泡沫转向剂需
要更少的设备和成本。
［］Ｓ Ｅ０２ ，０３ ２２２０ Ｊ．Ｐ ８
３ ｈｍｅ Ｓ ｆ ａ Ｈｉ ａ Ａ， ｓｅ ｉ ｉ ｅ ａ Ｍｏ ａ ｄ ｗ ｔ ｓ ｍ Ｎａｒ 一Ｅ 一Ｄｎ ｌ ａ ｈ ｔ ．
摘要： 粘弹性表面活性剂是近年来发展起来的一种新型表面活性剂， 这类表面活性剂的特点是与盐类化合 物接触时能形成非常高的粘度， 而与烃类物质接触时会降解， 拈度降低， 易于返排， 因而在水力压裂中被用 作压裂液（ 称为清洁压裂液）并取得了成功。最近几年， ， 人们又逐渐把拈弹性表面活性剂的运用扩展到酸 化增产作业中， 前为止， 到目 应用范围包 括选择性酸化、 基质酸化时进行转向、 酸压时进行滤失控制等。 关键词： 拈弹性表面活性剂； 酸化； 滤失控制
制比较简单 ， 即是直接把表面活性剂添加到酸液
液的密度进行控制， 即在注人酸液前泵注高粘预 处理液。通过预处理， 酸发生指进并形成不同的 酸蚀孔道。总裂缝中与酸接触的裂缝越少， 获得 需要的穿透深度所需要的酸量就越少。密度控制 酸化技术能控制预处理液、 酸液、 顶替液的密度并 允许重力分离来引导酸液流人垂直裂缝中； ③使 用高粘的缓速酸体系， 但是， 聚合物在高温下（ 大 于２０ 特别是在存在酸的情况下， ０ ０） Ｃ 由于水解而
一部分大的流动通道（ 被称为蝴孔） 。而这些流动 通道的渗透率比地层基质的渗透率大得多（ 相当
于形成了非均质性地层） 。正如前所述， 这会导致 酸液主要沿着流动通道（｝ 运动， ｉ孔） Ｉ 而使其余的 地层不能被酸处理掉。因此， 必须采用转向技术 来使酸液转向。以前， 对碳酸盐地层进行基质酸
化施工时， 主要使用聚合物胶体、 泡沫、 油溶性树 脂和岩盐等转向剂。聚合物容易滞留于地层造成 地层渗透率的降低， 岩盐容易嵌人地层中堵塞地
２ 现场运用
２１ 用于非均质地层［２ ． １１ ， 酸液在地层中的流动是沿着最小阻力运移 的， 在非均质性的地层， 由于其渗透率差异， 大多 数进人高渗透地层或低伤害层， 而正需要进行酸 化处理的低渗透地层进人的酸液很少， 达不到酸
收稿 日期：０４ ９ ２ ２０ －０ 一 ８
作者简介： 曾忠杰， ８ 年生， １２ ９ 西南石油学院硕士 ２０ 级在 ０３ 读硕士， 现从事油气藏开采和增产技术等方面的研究。电
化的效果。因此， 必须控制酸液的流向。 对于非均质性很强的地层， 传统的作法是使 用质量分数为 ２％的盐酸同泡沫转向剂进行增 ０ 产作业， 但是油井中油的存在降低了泡沫的半衰 期， 此外， 在高渗透地层泡沫有分离的趋势， 气相 将占据较小的孔道， 而液相将占 据较大的孔道， 从
而使得泡沫的效率降低。传统方法中由水溶性聚 合物稳定的泡沫， 现在改由粘弹性表面活性剂稳 定。 使用粘弹性表面活性剂体系的施工程序与使 用聚合物稳定的泡沫体系的施工程序类似。
层进行酸化处理。
图 Ｉ 粘弹性表Байду номын сангаас活性剂的形成和降解