000年7西安石油學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)Jul.2000第15卷第4期Journal of Xi'an Petroleum Institute(Natural Science Edition)Vol. 15 No 4文章編號:1001-5361(2000)04-0049-03熱酸深部解堵劑研究及應(yīng)用elopment and Application of a New Hot Acid Plug Removal Age李萍,胡玉輝,何長,劉吉武,馬宏偉,管允峰(勝利石油管理局孤島采油廠,山東東營257231)摘要:針對孤島油田部分油層污染為無機(jī)物和有機(jī)物混合堵塞,開發(fā)出一種HA一PA熱酸深部解堵劑,它由HA熱化學(xué)處理劑和PA緩速酸組成.HA熱化學(xué)處理劑是以亞硝酸鹽和銨鹽為基礎(chǔ)的反應(yīng)體系,反應(yīng)后能放出大量的熱能和氣體.PA酸主要由磷酸十氟化銨組成,它的溶蝕率高,緩速性能好,對設(shè)備管線腐蝕小,能有效解除地層深部堵塞.室內(nèi)硏究和現(xiàn)場試驗(yàn)表明,HA熱化學(xué)處理劑和PA酸配合使用可有效解除地層中的有機(jī)物和無杋物堵塞,對地層傷害小,解堵增注效果好還介紹了該劑的配方原理、配方篩選及其性能評價(jià)和現(xiàn)場應(yīng)用效果.關(guān)鍵詞:勝利油田;酸處理液;磷酸;氟化銨中圖分類號:TE39文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A孤島油田屬疏松砂巖油藏,原油粘度高,地層膠1.1.2PA酸解堵原理結(jié)疏松易出砂.因污水回注及油井進(jìn)入高含水采油該酸化液的主體酸是磷酸十氟化銨復(fù)配體期,部分油水井除粘土、腐蝕產(chǎn)物等無機(jī)物堵塞外,系,其中H3PO4與碳酸鹽、腐蝕產(chǎn)物等反應(yīng)速度蠟、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等有機(jī)物堵塞也較為嚴(yán)重,采用傳緩慢,不破壞油層骨架,不產(chǎn)生酸渣等沉淀3.同時(shí)統(tǒng)的化學(xué)酸化和水力振蕩等方法處理易引起油層出H3PO,緩慢電離出的H與溶液中F形成一定濃砂,增產(chǎn)增注效果差.近年來國內(nèi)岀現(xiàn)了越來越多的度HF酸,對粘土產(chǎn)生溶蝕作用,從而達(dá)到深部酸化同時(shí)利用兩種或多種因素作用的技術(shù),例如熱化學(xué)的目的.酸中加入部分添加劑,可進(jìn)一步降低其表面解堵、復(fù)合化學(xué)解堵口.為此,結(jié)合孤島油田的地質(zhì)張力、減少酸液對管線設(shè)備的腐蝕特點(diǎn)和油層污染傷害的情況,開展了熱化學(xué)處理劑與緩速酸配合使用的增產(chǎn)增注工藝研究.1.2HA熱化學(xué)處理劑配方研究1.2.1HA熱化學(xué)處理劑配方的確定1室內(nèi)研究將亞硝酸鈉與氯化銨按質(zhì)量分?jǐn)?shù)的不同配制成水溶液稱取溶液100g倒入保溫桶中,加入不同比1.1配方原理例的活化劑后在常溫常壓下進(jìn)行反應(yīng).通過反應(yīng)速度、反應(yīng)后的最高溫度及高溫持續(xù)時(shí)間的長短來確1.1.1HA熱化學(xué)處理劑定反應(yīng)物及活化劑的最佳使用濃度(表1利用亞硝酸鈉與氯化銨的水溶液在特定活化劑由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出:(1)v(NaNO3)為18%作用下,通過降低反應(yīng)體系的活化能來控制反應(yīng).利G(NHC1)為14%時(shí)反應(yīng)溫度最高且持續(xù)時(shí)間最用該反應(yīng)體系放出的大量熱能和氣體有效解除有機(jī)L曲旦〓物堵塞.反應(yīng)方程式如下中國煤度有一定影響10號配NaNO,+NH CI=NaCl+2H,O+N2 1長方間8, CNMHG%達(dá)最高溫度峰值時(shí)適宜△H=-333.86kJ收稿日期:1999-12-22作者簡∮蓼耦1968),女,工程師在讀碩士,山東維坊人,主要從事油田化學(xué)劑的試驗(yàn)評價(jià)研究工作50西安石油學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)1.2.2在密閉容器高壓釜)的反應(yīng)最高值168.2℃最高壓力4.0MPa降溫至35℃、壓實(shí)驗(yàn)用高壓釜的體積1000ml按10號配方配成力為1.05MPa表明反應(yīng)有大量的氣體產(chǎn)生反應(yīng)后溶液4g倒入高壓釜內(nèi)經(jīng)過20min反應(yīng)溫度達(dá)的殘液無沉淀表1HA熱化學(xué)處理劑配方及研究結(jié)果序號u( NaNO,)%14169841620(NH4Cly%10.810.810.812.412412.41414(活化劑y%0.250.150.200.200.250.150.150.200.250.100.100.10達(dá)到最高溫度峰值時(shí)間/min172413161213171262321最高溫度/℃89.5100100.5100100.5102100.5102102.5102.5102高溫持續(xù)時(shí)間/min40.517關(guān)實(shí)驗(yàn)溫度23℃9-12號配方中亞硝酸鈉與氯化銨水溶液已基本飽合1.3PA酸的配方研究土溶蝕能力對比實(shí)驗(yàn)圖3),可以看出PA主體酸與土酸對粘土的最終溶蝕量基本上相當(dāng),但PA主體1.3.1PA主體酸的配方研究酸卻有明顯的緩速作用因此可以減少對地層的傷通過不同配比的酸液對粘抆安丘膨潤土舶溶害達(dá)到深部解堵的目的蝕量來確定磷酸和氟化銨的最佳濃度.實(shí)驗(yàn)方法準(zhǔn)確稱取烘干后的粘士1.0~1.5g放入帶蓋小塑料杯中加入20ml酸液放入50℃恒溫水浴中恒溫4h后取岀將反應(yīng)后的粘土過濾、洗滌、干燥并稱重計(jì)算酸液對粘土的溶蝕量mg/ml圖1、圖2)圖3PA主體酸與土酸對粘土溶蝕能力的對比曲線1.3.3PA酸中添加劑的篩選A)緩蝕劑的確定我們選用IS129G-2甲醛三種緩蝕劑,分別對N80鋼片進(jìn)行腐蝕試驗(yàn)結(jié)果圖1HPO4濃度變化與粘土溶蝕量關(guān)系曲線LG2緩蝕效果明顯.LC2用量為1%時(shí),60℃和90℃時(shí)的腐蝕速度分別為1.3g(m2h)和9.8g(m2.h)(B)表面活性劑的篩選:選用四種表面活劑SPl69AE121、HR-1、JAG進(jìn)行乳化性能及界面張力實(shí)驗(yàn)結(jié)果JAG效果最佳,(JAG)為0.2%時(shí)酸液的表面張力為32mN/m對孤島稠油乳化能力強(qiáng)與酸液配伍性好2NHF濃度變化與粘土溶蝕量關(guān)系曲線1.3.4PA酸對孤島巖芯的溶蝕能力試驗(yàn)圖1、2說明當(dāng)a(NHF.3%時(shí),(H3PO4增試驗(yàn)用孤島巖芯取自中22-519井,GN4層,加酸液對粘土的溶蝕量逐漸增大當(dāng)κ(H3P4)1252.5~1257.0m棕黑色含油砂巖.將巖芯用石油于14%時(shí)溶蝕量增幅不眀顯.當(dāng)κ(HPO4)14%,醚洗油并烘干后按1.3.1的實(shí)驗(yàn)方法測PA酸對它n(NHF)為3%時(shí)酸液對粘土的溶蝕量最高,的治中國煤化工κNHF進(jìn)一步增加酸液對粘土的溶蝕量反而下CNMH孤島巖芯的溶蝕量較降反應(yīng)過濾液放置12h有沉淀產(chǎn)生故確定主體酸高在溫度為60℃反應(yīng)時(shí)間為6h溶蝕量達(dá)到9mg的最佳配比為14%H3PO4+3%NHFml以上同時(shí)它的緩速性能較好,可以和熱化學(xué)處1.3.2PA主體酸與土酸的溶蝕能力對比理劑配合使用解除地層無機(jī)物堵塞達(dá)到深部酸化按1有教墁驗(yàn)方法對PA主體酸和土酸對粘的目的李萍等熱酸深部解堵劑研究及應(yīng)用511.4模擬試驗(yàn)利用GD∞0×1000疏松砂巖模擬巖芯流體試驗(yàn)裝置對孤島地層巖芯進(jìn)行HA-PA熱酸深部解堵劑處理實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2從動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)結(jié)果看出相同條件下用常規(guī)2.53.5土酸和HA-PA熱酸深部解堵劑處理后巖心的滲透圖4PA酸對孤島巖芯的溶蝕能力曲線率變化值不同.常規(guī)土酸1號處理后巖心滲透表2熱酸深部解堵劑動(dòng)態(tài)模擬試驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)號砂體直徑長度孔隙體積孔隙度相滲透率通熱化學(xué)通隔離液通酸處理后水k2/k1劑/ml相滲透比值h2/um10750.76440(土酸)0.9241.532率為原滲透率的1.21倍,用熱化學(xué)酸化解堵劑(2典型井例孤南2-23水井井段2381.6~2822號處理后巖心滲透率為原滲透率的1.78倍.表明2m,995年12月轉(zhuǎn)注配注120m3/d隨后吸水量逐HA-PA熱酸深部解堵劑能有效提高巖芯的滲透率,漸下降,1997年4月注水59m3d同年5月不吸水達(dá)到解除無機(jī)物和有機(jī)物堵塞的目的關(guān)井4個(gè)月.經(jīng)化驗(yàn)回注污水中懸浮固體顆粒42mg顆粒直徑51.71ym,含油23.46mg/1.污水中2礦場應(yīng)用及效果分析的懸浮固體和油對油層附近造成傷害,影響正常注水.1997年9月4日采用熱酸深部解堵劑20m3解2.1選井條件堵l997年9月20日開井注水壓力在12MPa下注(1)井油層近井地帶各種乳化堵塞井死油、95m/d同年12月在注水壓力Ma下注10m3/d,到1998年3月30日為止累計(jì)注水190d累計(jì)增加蠟、瀝青、膠質(zhì)等有機(jī)物造成的堵塞井油稠、高凝、注水量2830m高含蠟的井(2)冰井漸新轉(zhuǎn)注井泩生產(chǎn)過的稠油井;由于回注污水中油、無機(jī)雜質(zhì)在井底附近濾積形成3結(jié)論油狀淤泥物堵塞的井2.2HA-PA熱酸深部解堵劑現(xiàn)場施工工藝(1膽HA-PA熱酸深部解堵劑是一種新型的地層處理劑可有效解除地層中無機(jī)和有機(jī)物堵塞HA-PA熱酸深部解堵劑的處理半徑一般為1(2)A酸與常規(guī)酸相比有較好的緩速性能,有3mHA熱化學(xué)處理劑與PA酸的用量為1:1施工效作用距離長可以達(dá)到深部解堵的目的設(shè)備與常規(guī)酸化基本相同.施工程序如下?lián)Q管柱3)該工藝在油、水井增注解堵效果較明顯,成洗井→試壓→擠HA處理劑→擠隔離液→擠PA酸本低施工方便應(yīng)用范圍廣→擠頂替液→關(guān)井2~4h→混排→完井生產(chǎn),水井在施工前后需分別測吸水指示曲線或PI值參考文獻(xiàn)2.3礦場試驗(yàn)及效果分析[1]祝明華.KQTA解堵工藝技木J]石油鉆采工藝19051K6)85-881990年4月進(jìn)入現(xiàn)場試驗(yàn)至198年底孤島[2]山中國煤化工東營石油大學(xué)出版社油田共利用該技術(shù)增注23口成功率78%,日增注IICNMHG水量22763累計(jì)增加注水量279803油井解堵6[3]祝明華.中原油田油層化學(xué)解堵工藝技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀口見效5口成功率83%,日增油35.2U/d,累計(jì)增[J]油田化學(xué)996x1)88-92油4298.3t編輯權(quán)艷梅Development and Application of a New Hot Acid Plug removal AgentAbstract: Some reservoirs in Gudao Oilfield are plugged by the mixture of organic matter and inorganicmatter. For solving this problem, a new plug removal agent was developed. The formulation principleformulation screening, the property and the application of it are introduced in the paper. The plug removalagent is composed of Ha hot chemical treatment agent and PA retarded acid. And ha hot chemicaltreatment agent is a reaction system mainly composed of nitrite and ammonium chloride. The reaction canrelease a lotof heat and gas. PA acid is mainly compo中國煤化工 ammonium fluoride.lthas good moderation property and high corrosion rate, bThe results of experimental and field tests show thatCNMHAfequipment very littleGf the ha hot chemicaltreatment agent and the Pa retarded acid can effectively remove the plug, and there is little formationdamageKey words: Shengli Oil Field, acid treatment fluid, phspho acid, ammonium fluorideLI PittEYu-hui, HE Chang, et al(Gudao Production Plant, Shengli Petroleum AdministrationBureau, Dongying, Shandong 257231, China) JXAPI 2000 V15 N. 4p 49-51