高温白云岩交联酸体系研制与性能评价

发布时间：2020-06-13 02:29

【摘要】：酸压是碳酸盐岩储层增产的重要手段,而酸液性能直接影响着酸压的效果。目前所用的酸液体系中,交联酸的耐温性能最强,目前交联酸体系大多耐温不超过150℃。针对交联酸体系耐温不足导致酸岩反应速度过快、穿透距离短的问题,本文开展了耐温160℃的交联酸研究。本文通过理论分析,筛选丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2甲基丙磺酸(AMPS)、乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸四种单体来合成稠化剂。运用正交试验初步选择合成条件,运用单因素分析得到稠化剂的最优合成条件,并合成了稠化剂LHZ-1。通过交联类型的分析,选择离子键交联;优选异丙醇锆作为有机中间体,优选丙三醇、乳酸钠为中间体,优选反应pH为7,并合成交联剂LJL。根据行业标准优选了其他添加剂,最终形成一套配伍性良好的交联酸体系:20%盐酸+1%稠化剂LHZ-1+1%交联主剂LJL+1%交联辅剂LJL-1+2%缓蚀剂BSF-5+2%铁离子稳定剂FRK-TW6+1.2%助排剂FRK-ZP2+2%粘土稳定剂HL-4+0.2%破胶剂(0.1%乙二胺四乙酸EDTA+0.1%胶囊破胶剂)。评价了交联酸的综合性能,完成了耐温耐剪切实验、破胶性能实验、交联酸与地层水的配伍性实验、伤害实验、导流实验及酸岩反应动力学实验。实验结果证明:交联酸的交联时间为2~3min,160℃、170s~(-1)条件下剪切90min,粘度为120mPa·s;交联酸破胶时间为1h,破胶液粘度小于5mPa·s;交联酸与地层水配伍性好,对白云岩岩心的伤害率在18%~25%之间;酸岩接触时间增加或温度增加,白云岩岩板导流能力增大;闭合压力增大,导流能力减小;160℃时,氢离子扩散系数为7.11709 cm~2/s;转速为200r/min时,交联酸和白云岩的表面反应动力学方程为:(?)。本文研制的交联酸耐温可达160℃,且综合性能良好,可以运用在高温白云岩储层的酸压改造中,改善酸压效果。
【图文】：

技术路线图,技术路线,酸岩反应,白云岩

第1 章绪论（4）评价了交联酸酸体系的综合性能评价交联酸酸体系的耐温耐剪切性能、破胶返排性能、与地层配伍性能、与白云岩反应特征、白云岩酸蚀裂缝导流能力特征。（5）测试了酸岩反应动力学参数测试了交联酸与白云岩的酸岩反应动力学参数，得到不同转速下酸岩反应学方程，确定转速下考虑温度和浓度的酸岩反应表面动力学方程，得到系数和氢离子传质系数。本文的技术路线：

引发剂浓度,对合,特性粘数,乙烯基吡咯烷酮

表 2.5 为引发剂浓度优化的其他固定条件，不同的引发剂浓度下：0.02%、0.08%、0.10%、0.12%，得到对应的特性粘数（表 2.6 和图 2.1）。表 2.5 引发剂浓度优化条件Table 2.5 Experiment conditions of initiator concentration optimization体浓度%单体配比反应时间h反应温度℃35AM : AMPS : 乙烯基吡咯烷酮 : 丙烯酸=2 : 2 : 1 : 0.157 40 表 2.6 引发剂浓度对特性粘数的影响Table 2.6 The influence of initiator concentration on intrinsic viscosity浓度（%） 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10 数（dL/g）未引发 11.32 13.28 10.98 10.45
【学位授予单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TE357.2

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