塔河油田乳化酸酸化技术研究.docxVIP

文章编号:1009—0207(2001)03—43-05塔河油田乳化酸酸化技术研究何伟国(中国石化新星石油公司西北石油局开发处,乌鲁木齐830011)摘要:针对塔河油田奥陶系碳酸岩盐储层油井酸化中出现的酸岩反应速度快,酸液的有效作用距离短等问题,开发研制乳化酸酸化工艺,该酸液具有缓蚀、缓速、抗水敏等特点;另外该酸遇水增粘,遇油降粘,具有一定选择性。适用于油井深部酸化。本文阐述了乳化酸特点和反应机理,并根据塔河油田的具体实际研制开发出了一种高温乳化酸体系及施工工艺。关键词:乳化酸;缓速;深部酸化中图分类号:TE39文献标识码:A前言化效果意义重大。0乳化酸国内外发展情况国内早在1965年就进行过原油+柴油包低浓度盐酸的研究。1979年成都科技大学进行了60～93℃范围内油包高浓度盐酸的研究,四川石油管理局在此基础上研制了适用于川中矿区的80℃油酸乳化液。94-97年新疆石油管理局采油工艺研究院开发研制的彩南原油+土酸油外相乳化酸体系,油相比列低,稳定性能好,具有一定的选择性,在火烧山油田、北山台油田试验25口井,截止98年4月底,累积增产原油14440t,投入产出比1:4.4,为火烧山低能低渗透油田挖潜增效取得了可观的经济效益。加拿大的Nowsco公司和Fracmaster公司用8年时间系统研究了间二甲苯Π原油──盐酸的乳化酸体系,他们认为使用乳化酸的效果明显优于稠化酸。Dowell公司的F.W.Peters研究了在油酸乳化液中充入适量的氮气,使之成为三相乳化液,缓速性能大大提高。目前油酸乳化液要解决的关键为:寻求耐高温的乳化剂,使乳化酸满足高温井的要求,降低油相的比例,使酸化液摩阻降低。1酸化是油气井投产与增产的重要措施之一。随着油气田的不断开发和油气的不断开采,酸化工艺技术的研究和应用显得日益重要。当前酸化工艺技术发展的一个重要方面就是对新型酸化液及其配套技术的研究和应用。为适应不同油气藏及不同情况的油气井投产酸化和压裂酸化改造的需要,减轻和防止地层的伤害,提高酸化效果,增加油气产能,近年来,国内外相继开发了如稠化酸、泡沫酸、胶束酸、微乳酸及乳化酸等具有低伤害、深穿透、多功能的酸液体系,并已在现场应用中获得了较好的油气增产效果。塔河油田的油气层主要属于低孔、低渗、致密性碳酸盐岩类储层,目前所用的酸液主要为胶凝酸,对油气井的投产酸化与压裂酸化改造取得了一定的增产效果。乳化酸是国外70年代发展起来的一种适用于低渗透油气井进行深度酸化改造的新型酸化液,已在国内外得到广泛的应用,有效率达70%以上,试验已证明乳化酸是一种理想的酸化液。因此在塔河油田进行乳化酸酸化工艺技术试验,为该油气层酸化改造提供新型酸化液,提高酸收稿日期:2001-05-10作者简介:何伟国(1967-),男,毕业于南京大学,工程师。·43·新疆石油学院学报2001表面亲油憎水,酸进入量少,酸化结果往往可能是油井含水大幅度的升高,若改用油外相乳化酸酸化,则酸液应优先润湿亲油孔道较少或不进入表面亲水的孔道,因而发生选性酸化。2乳化酸酸化特点2.1乳化酸酸化原理乳化酸是在乳化剂及助乳剂作用下,将油和酸按一定比例配制而成的油包水型乳状液,即油为连续相,酸为分散相。其作用机理为:乳化酸进入地层之初,油相将酸液与岩石表面隔开,从而延缓了酸液与岩石反应。随着乳化液进入地层深度的增加,乳液温度随着升高,同时乳液被地层流体稀释以及乳化剂不断被地层岩石所吸附,致使乳化酸的稳定性不断减弱,使得乳液逐渐破乳而释放出酸液与岩石反应,从而实现深度酸化的目的。2.2乳化酸改造地层主要特点(1)具有酸岩反应速率低,酸液穿透距离深的功能,可以在较大范围内改善油层的渗透率,提高油井产能;(2)与井底原油具有亲和性,具有清洗溶解地层重质原油、石蜡、胶质、沥青质的性能,可以解除近井地带底及远地带油气通道中的堵塞,沟通油气通道,改善油层渗流条件。(3)在酸岩反应结束后,由于有少量乳化剂的作用,残液具有一定的粘度,有利于携带和返排出地层中的胶质、沥青质以及酸不溶固体微粒,具有一定的降滤失、防酸不溶物沉淀的作用,从而使地层能量得以尽快恢复。2.3乳化酸选择性酸化理论油外相乳化酸选择性酸化的理论依据是渠道流态理论,该理论认为:在一定条件下,一口含水油井的地下油、水渗流状态应当是油水分别沿各自通道流向井筒,而不可能是油水在同一条通道呈多级段塞推进。油水通道内岩石表面润湿性不同,长期通油的孔道,表面由于吸附了原油中的天然活性组份,呈现出明显的亲油憎水性,而长期通水的岩石表面在地层水作用下发生羟基化,带有负电荷,呈现明显的亲水憎油性,油水通道岩石表面的这种不同润湿性,极不利于常规水基酸化,水基酸溶液压入地层时,必须优先润湿亲水孔道岩石表面,与岩石发生反应,使孔道扩大,进而有更多的酸液进入,造成出水孔道渗透率大大提高