渤南油田酸化添加剂研究

断块油气田第11卷第4期FAULT- BLOCK OIL & GAS FIELD2004年7月渤南油田酸化添加剂研究聂新村'田承村 1许大星张贵才2(1.胜利油田有限公司河口采油厂2.石油大学,东营)摘要针对渤南油田含油层系多、主力单层厚度大、平面上迭合连片、原油性质好、埋藏深,渗透性差、自然能量和吸水能力低等特点,评价了渤南油田酸化中铁离子二次沉淀、酸化淤渣产生量、防膨剂和助排剂的作用、酸液导致润湿反转的程度、酸液(乏酸)对原有的乳化作用等,在此基础上筛选了适合渤南油田的铁离子稳定剂、防酸化淤渣剂、粘土防膨剂、助排剂、润湿反转剂(互溶剂)和防乳破乳剂,并评价了各添加剂在酸化中的作用,为同类型低渗透油藏的开发提供了科学依据。关键词酸化添加剂低渗渤南油田引言pH值不超过5时3 g/L的Fe2+不产生沉淀。筛选了13种铁离子稳定剂,表1说明DS456铁离渤南油田是一个低渗透、低粘度、低饱和、断子稳定剂可满足上述要求。块封闭、天然能量不足的受构造控制的岩性油藏,表1铁离子稳定剂不同浓度下的Fe3+主力含油层系为下第三系沙河街组第三段,地质开始沉淀的pH值储量占全油田储量的80%以上;属深湖-半深湖铁离子使用浓度.%相沉积,全油田分为11个区32个断块;储集层以稳定剂0 0.1 0.5 1.0 2.5 5.0柠檬酸.25 0.96 1.00 1.05 0.86 1. 22大的砂体为主,油层单层厚度大,一般为5~ 20酒石酸1.25 1.05 1.00 1.10 1.10 1.20 .m;岩性主要是一些分选性差的粉细砂岩,储油物性差。*乳酸1.25 1.80 1.80 1.70 1.70 1.80自1991年以后,各区块相继进入中高含水开乙酸1.25 2.20 2.02 2.15 2.30 2.81发阶段,稀油低渗油田的开发特征明显表现出来:草酸1.25 1.70 1.62 1.60 1.89 2.60随着含水上升,产油量、产液量降低,注水井吸水乙二胺四乙酸二钠1.25 1.68 1.65 1.48 1.40 1.25能力下降。针对上述问题,河口采油厂进行了大氮川三乙酸1.25 1.80 1.50 1.45 1.42 1.72量的酸化解堵作业,考虑到酸化解堵的成功率,对亚硫酸氢钠1.25 1.65 1.56 1.45 1.40 1. 30渤南油田酸化过程中的二次污染程度进行了评硫代硫酸钠1. 25 1.60 1.50 1.40 1.30 1. 60价,并优选了酸化添加剂。低亚硫酸钠1.25 1.58 1.50 1.35 1.32 1. 85.硫脲1.25 1.28 1.10 1.50 1.75 1.781酸化添加剂水合肼1.25 1.53 1.58 1.43 1.78 5. 281.1 铁离子稳定剂DS4561.25 1.60 2.89 5.81 6.20 6. 40试验证明，常规土酸与义5一试1井岩心反应后可产生较高浓度的铁离子,Fe+在pH值小中国煤化工于2.3时基本完全沉淀,乏酸中铁离子的沉淀对MYHCNMHG岩心渗透率的伤害较大,因此酸化时必须使用铁第一作者简介聂新村,1955 年生,工程师，1988年毕离子稳定剂。由于渤南油田酸化乏酸的pH值一业于胜利油田职工大学机械专业,现从事地面采油工程技术应用与管理工作,地址(257200):山东省东营市,电话:般在3~5,因此使用的铁离子稳定剂必须保证在(0546)8671778.732004年7月块由气第11卷第4期1.2 防酸化淤渣剂合酸的乳化倾向大,且形成的乳状液更稳定,因此用含有5 g/L Fe2+的15%盐酸在90"C条件在酸液中应添加防乳破乳剂。防乳破乳剂有2下与渤南原油反应4 h,可以看到70%以上的渤种，即互溶剂和油包水破乳剂,SCH-1、DS-416南原油生成的酸化淤渣含量超过原油质量的和LU-66同时具有防润湿反转和防乳破乳作5%,说明渤南油田存在严重的酸化淤渣问题。因用,表3说明SCH-1和DS-416具有较好的防此,酸化时必须使用防酸化淤渣剂,且要求防酸化乳破乳作用。淤渣率应大于95%。研究了一种由有机酸、表面表3互溶剂的防乳 破乳作用.活性剂、分散剂和还原剂组成的DS461防酸化淤最高乳化酸量，120min 分出酸量，渣剂,防淤渣效果(E118- -28井原油)见表2。酸类型互溶剂表2酸化防淤渣剂效果评价SCH-16100复合酸DS-416酸化淤渣含量,%LU- 66780酸浓度不含防淤渣剂1%防淤渣剂防淤渣率.%120015%HCl14. 250.5796乏酸1612% HCl+3%HF9.760. 20)8LU-6630376% HF6.210. 12081.6 助排剂1.3粘土防膨剂30'C条件下，采用填砂管模型研究助排剂(分90 'C条件下,测定了7种粘土防膨剂与12%别用阴离子-非离子两性活性剂和含氟活性剂复HCl+3%HF的配伍性,对配伍的防膨剂按不同配形成不同表面张力的助排剂体系)表面张力和使用浓度加入12%HCl+3%HF的酸液中,用人油水界面张力对助排效果的影响。将饱和1%造亲水岩心(60%石英、28%长石、9%钙基膨润NaCl水的填砂管用煤油驱替做束缚水,反注0.土、3%碳酸钙)测定了酸液注入10 PV时的渗透3PV 15%HCl后用煤油正驱,测定15%HCl的返率增值,证明酸化过程中粘土膨胀对酸化效果影.排率(见表4)。表4说明助排剂必须把酸液的表响不大,粘土含量低的井酸化时可以不加防膨剂。面张力降至小于28mN●m-、酸油界面张力降防膨剂DS- 151、TDC-15和高浓度NH,CI均至5mN.m-'以下才有好的助排效果。有好的防膨作用。1.4 互溶剂表4助排剂界面张力与返排率的关系复合酸是渤南油田酸化解堵中用量较大的酸酸液表面张力/酸油界面张力/返排率,%液,采用义5一试1井岩心,30 C条件下,测定了mN. m-73.528. 9酸处理前后岩心润湿性的变化。试验表明,经复36. 77.479.8合酸处理后亲水岩心转化为亲油。润湿性的反转27. 94.397.4导致油向渗透率减小,对于低渗透油田表现尤为21.3.1.998. 1突出。为此,研究了在复合酸中添加不同互溶剂后润湿性的变化，结果证明不同的互溶剂都可以2结论防止复合酸将亲水岩心反转为亲油,DS-416和(1)评价了渤南油田酸化中铁离子二次沉淀、LU-66相对较好。酸化淤渣产生量、防膨剂和助排剂的作用、酸液导.1.5 防乳化剂致润湿反转的程度、酸液(乏酸)对原有的乳化作90 C条件下,采用E65-8井原油研究了渤用等,确定了酸化添加剂加入的必要性及程度。南原油与酸液的乳化倾向。试验中酸与原油按体中国煤化二田酸化的添加剂.室内积比1: 1混合,在1 000 r/min转速下高速搅拌使其乳化，最高乳化酸量为油包酸乳状液中酸的YHCNMHG列后可有效减小酸化过枉的一-人门米凹赵。体积分数,120 min分出酸量为在90C条件下恒温120min时,油包酸乳状液中酸分出的百分数。(编辑赵卫红)试验结果表明，复合酸与岩石反应后的乏酸比复74