VES自转向酸对致密砂岩储层改造实验研究

发布时间：2019-02-14 10:37

【摘要】：本文首先对VES自转向酸改造储层机理进行分析,得出酸化用表面活性剂需具备两种性质,即选择酸化用表面活性剂的两个原则,原则一为p H值较低时表面活性剂溶液粘度较小,而后随着p H的升高粘度逐渐增加;原则二为溶液粘度随着Ca2+、Mg2+离子浓度的增加而显著增加;根据这两个原则对阴、阳离子表面活性剂复配体系、非离子型表面活性剂、弱碱性两性表面活性剂、一类强碱性两性表面活性剂(一类甜菜碱)及二类强碱性两性表面活性剂(二类甜菜碱,即羧酸盐类甜菜碱)四种可以形成粘弹性流体的表面活性剂进行筛选,得出如下结论:阴、阳离子表面活性剂复配体系粘度随溶液p H值的升高而增加,但在Ca2+离子、Mg2+离子浓度较大时溶液粘度显著下降,不符合原则二,不将其作为酸化用表面活性剂;非离子型表面活性剂形成粘弹性流体时所需浓度较大,考虑到成本问题,不将其作为酸化用表面活性剂;弱碱性两性表面活性剂溶液在p H值为等电点时粘度较大,低于等电点和高于等电点时粘度均较小,不符合原则一,不将其作为酸化用表面活性剂;一类甜菜碱溶液粘度不随p H值的变化而变化,不符合原则一,不将其为酸化用表面活性剂;二类甜菜碱溶液粘度当p H值较低时粘度较小,而后随着p H的升高粘度逐渐增加,增加至最大值后保持不变;溶液粘度随着Ca2+、Mg2+离子浓度的增加而显著增加,可形成粘弹性流体;符合选择酸化用表面活性剂的两个原则,所以确定二类甜菜碱(羧酸盐类甜菜碱)为酸化用表面活性剂。而后对羧酸盐类甜菜碱水溶液的流变性进行研究,得出羧酸盐类甜菜碱水溶液粘度随着表面活性剂浓度的增加而增加,增加至某浓度后基本保持不变;溶液粘度随着p H的增加而增加,达到两性表面活性剂等电点后溶液粘度基本不变;无机盐阳离子、阴离子对溶液粘度增加均有积极作用,不同离子对溶液粘度影响不同,粘度大小顺序依次为,阳离子:Ca2+离子Al3+离子Mg2+离子NH4+离子Na+离子K+离子;阴离子:SO42-离子SO32-离子F-离子Cl-离子Br-离子I-离子;溶液粘度基本不受压力影响;溶液粘度随着温度的升高呈先上升后下降趋势,温度为70℃时溶液粘度达到最大值;溶液粘度随着剪切速率的增加而下降;溶液粘度基本不受剪切顺序的影响。而后在分析研究区地质情况的基础上确定出VES自转向酸酸液体系配方(主体酸:12%HF+3%HCl;表面活性剂:羧酸盐类甜菜碱;粘土稳定剂:0.5%的季铵盐类粘土稳定剂;0.6%酸化缓蚀剂;1%的柠檬酸,即铁离子稳定剂)并对上述确定出酸液所对应的鲜酸及残酸进行性能评价。最后对VES自转向酸转向性进行分析(酸液转向性用高低渗岩心并并联驱替中低渗岩心改造率来衡量,改造率越高则转向效果越好),得出影响酸液转向性的因素有岩心填隙物矿物成分、酸液中表面活性剂浓度、温度、注酸排量及高低渗岩心渗透率级差五种;岩心填隙物矿物成分对酸液转向性影响规律为:在A、B、C、D四组高低渗岩心中,低渗岩心改造率大小关系为CA≈BD(A、B、C、D为并联驱替实验中高低渗岩心有四种组合,A组高低渗岩心填隙物均为碳酸盐岩,;B组高低渗岩心填隙物均为粘土矿物;C组高渗岩心填隙物为碳酸盐岩,低渗岩心填隙物为粘土矿物;D组高渗岩心填隙物为粘土矿物,低渗岩心填隙物为碳酸盐岩);低渗岩心改造率随着酸液中表面活性剂浓度的增加而增加,表面活性剂浓度为5%时单位浓度表面活性剂对低渗岩心改造率最大;温度低于70℃时,低渗岩心改造率随着温度的增加而增加,温度大于70℃后低渗岩心改造率基本不变;低渗岩心改造率随着驱替速度的增加而下降;低渗岩心改造率均随着渗透率级差的增大而减小。
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【学位授予单位】：成都理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TE39

【参考文献】