000年7西安石油學院學報(自然科學版)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物和有機物混合堵塞,開發(fā)出一種HA一PA熱酸深部解堵劑,它由HA熱化學處理劑和PA緩速酸組成.HA熱化學處理劑是以亞硝酸鹽和銨鹽為基礎的反應體系,反應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)場試驗表明,HA熱化學處理劑和PA酸配合使用可有效解除地層中的有機物和無杋物堵塞,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和現(xiàn)場應用效果.關鍵詞:勝利油田;酸處理液;磷酸;氟化銨中圖分類號:TE39文獻標識碼: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入高含水采油該酸化液的主體酸是磷酸十氟化銨復配體期,部分油水井除粘土、腐蝕產(chǎn)物等無機物堵塞外,系,其中H3PO4與碳酸鹽、腐蝕產(chǎn)物等反應速度蠟、膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等有機物堵塞也較為嚴重,采用傳緩慢,不破壞油層骨架,不產(chǎn)生酸渣等沉淀3.同時統(tǒng)的化學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,從而達到深部酸化同時利用兩種或多種因素作用的技術,例如熱化學的目的.酸中加入部分添加劑,可進一步降低其表面解堵、復合化學解堵口.為此,結(jié)合孤島油田的地質(zhì)張力、減少酸液對管線設備的腐蝕特點和油層污染傷害的情況,開展了熱化學處理劑與緩速酸配合使用的增產(chǎn)增注工藝研究.1.2HA熱化學處理劑配方研究1.2.1HA熱化學處理劑配方的確定1室內(nèi)研究將亞硝酸鈉與氯化銨按質(zhì)量分數(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行反應.通過反應速度、反應后的最高溫度及高溫持續(xù)時間的長短來確1.1.1HA熱化學處理劑定反應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驗結(jié)果可以看出:(1)v(NaNO3)為18%作用下,通過降低反應體系的活化能來控制反應.利G(NHC1)為14%時反應溫度最高且持續(xù)時間最用該反應體系放出的大量熱能和氣體有效解除有機L曲旦〓物堵塞.反應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%達最高溫度峰值時適宜△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,主要從事油田化學劑的試驗評價研究工作50西安石油學院學報(自然科學版)1.2.2在密閉容器高壓釜)的反應最高值168.2℃最高壓力4.0MPa降溫至35℃、壓實驗用高壓釜的體積1000ml按10號配方配成力為1.05MPa表明反應有大量的氣體產(chǎn)生反應后溶液4g倒入高壓釜內(nèi)經(jīng)過20min反應溫度達的殘液無沉淀表1HA熱化學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達到最高溫度峰值時間/min172413161213171262321最高溫度/℃89.5100100.5100100.5102100.5102102.5102.5102高溫持續(xù)時間/min40.517關實驗溫度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驗圖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,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.實驗方法準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后取岀將反應后的粘土過濾、洗滌、干燥并稱重計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鋼片進行腐蝕試驗結(jié)果圖1HPO4濃度變化與粘土溶蝕量關系曲線LG2緩蝕效果明顯.LC2用量為1%時,60℃和90℃時的腐蝕速度分別為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進行乳化性能及界面張力實驗結(jié)果JAG效果最佳,(JAG)為0.2%時酸液的表面張力為32mN/m對孤島稠油乳化能力強與酸液配伍性好2NHF濃度變化與粘土溶蝕量關系曲線1.3.4PA酸對孤島巖芯的溶蝕能力試驗圖1、2說明當a(NHF.3%時,(H3PO4增試驗用孤島巖芯取自中22-519井,GN4層,加酸液對粘土的溶蝕量逐漸增大當κ(H3P4)1252.5~1257.0m棕黑色含油砂巖.將巖芯用石油于14%時溶蝕量增幅不眀顯.當κ(HPO4)14%,醚洗油并烘干后按1.3.1的實驗方法測PA酸對它n(NHF)為3%時酸液對粘土的溶蝕量最高,的治中國煤化工κNHF進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℃反應時間為6h溶蝕量達到9mg的最佳配比為14%H3PO4+3%NHFml以上同時它的緩速性能較好,可以和熱化學處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物堵塞達到深部酸化按1有教墁驗方法對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用511.4模擬試驗利用GD∞0×1000疏松砂巖模擬巖芯流體試驗裝置對孤島地層巖芯進行HA-PA熱酸深部解堵劑處理實驗結(jié)果見表2從動態(tài)模擬試驗結(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熱酸深部解堵劑動態(tài)模擬試驗結(jié)果實驗號砂體直徑長度孔隙體積孔隙度相滲透率通熱化學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月不吸水達到解除無機物和有機物堵塞的目的關井4個月.經(jīng)化驗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日為止累計注水190d累計增加蠟、瀝青、膠質(zhì)等有機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和有機物堵塞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熱化學處理劑與PA酸的用量為1:1施工效作用距離長可以達到深部解堵的目的設備與常規(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酸本低施工方便應用范圍廣→擠頂替液→關井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2.3礦場試驗及效果分析[1]祝明華.KQTA解堵工藝技木J]石油鉆采工藝19051K6)85-881990年4月進入現(xiàn)場試驗至198年底孤島[2]山中國煤化工東營石油大學出版社油田共利用該技術增注23口成功率78%,日增注IICNMHG水量22763累計增加注水量279803油井解堵6[3]祝明華.中原油田油層化學解堵工藝技術應用現(xiàn)狀口見效5口成功率83%,日增油35.2U/d,累計增[J]油田化學996x1)88-92油4298.3t編輯權艷梅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