高温深井砂岩储层酸化新型一步酸体系配方研究

发布时间：2020-11-18 05:12

　　 克深砂岩储层具有温度高(≥150℃)、储层致密、容易受到伤害的特点,通常需要进行酸化来解除伤害。然而高温砂岩储层常规酸化步骤繁琐,多次注强酸对油井管柱的损毁较为严重,且容易产生氟化钙等二次沉淀伤害问题,急需简化施工步骤,缩短作业周期,因此使用一步酸酸化的工艺技术。一步酸酸液体系中最主要的成分为螯合剂,本文首先通过文献调研和滴定实验,选择并测定了6种螯合剂的螯合能力,优选出不同条件下对钙、铁、铝和硅都具有良好螯合能力的螯合剂CA-5#,其对不同金属离子的螯合值达10~417mg/g。然后以土酸体系作为对比组,通过大量的岩粉溶蚀实验(101组),从多个角度筛选出具备耐高温性能的弱酸性一步缓速酸体系:10%CA-5#+3%HF,5%CA-5#+5%甲酸(8%乙酸)+3%HF。实验结果显示该体系:(1)螯合能力强,pH11仍不产生沉淀,说明能够有效抑制二次沉淀;(2)溶蚀能力较好,常温和高温(150℃和160℃)条件下,溶蚀率在28%~45%;(3)该体系具有缓速和缓蚀性能。本文将对溶蚀反应前后岩粉进行X-射线衍射矿物成分分析,对溶蚀后酸液进行发射光谱(ICP)分析,确定酸液中金属离子浓度,从而研究一步酸酸液体系改造机理。最后通过岩心流动实验,验证了一步酸酸液体系的作用效果,改造后渗透率增加明显。本文所优选一步酸酸液体系,可大大缩短作业时间,降低作业成本,提高酸化效果,对高温砂岩储层酸化改造有着重要的意义。
【学位单位】：中国石油大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TE357.2
【部分图文】：

图 1.1 酸化工艺流动模型流程图Fig. 1.1 The chart of flow model of acidizing process岩心在真空条件下饱和 5%的 NH4Cl 溶液 5 小时，在酸液注入之前，岩心加热到测试温度至少 2 小时以上，保证酸液流动过程在设定的温度下进行。通常在加热过程中使用恒速 1mL/min 注入 5%的 NH4Cl。等注入过程温度稳定后改变注入速度为 5mL/min 并定该流速下渗透率值，然后降低速率为 2mL/min 恒速注入再测量一次渗透率值，将两次测定结果求取平均值即渗透率的初始值。酸液注入阶段，恒速 2mL/min 注入。注酸结束后再用 5%的 NH4Cl 溶液分别在 2mL/min 和 5mL/mi下渗透率的平均值来获取酸化后的渗透率[21]。岩心渗透率计算公式如下：110iiAPtVLK （1.1）其中，K 为岩心渗透率，（μm2）；μ 为流体粘度（mPa s）；L 为岩心长度（cm）

能够获得的现场施工后返蚀实验后的残酸离子浓度岩粉与酸液体系溶蚀后的及离子浓度，或岩心流动改造中二次沉淀生成情况研究应用现状特点以及螯合金属离子形离不断释放氢离子，同时3+等金属离子形成稳定络合剂 EDTA 的螯合作用，螯金属离子 M，由于较强的

图 1.3 螯合酸酸度曲线测试结果Fig. 1.3 The test results curve of chelating acid示，在一定质量浓度（5%，10%，15%）的螯合酸溶液中 变化很小，随着滴加过程进行 pH 值缓慢升高，且随着同的性质，等螯合酸与 NaOH 消耗完螯合酸中逐步电离的增大。螯合酸中的氢离子并非一次性电离，随着氢离子不断为体系提供氢离子[25]，具有缓速的性能。，螯合酸作为一种大分子酸，通过化学吸附和物理吸附的表面，特别是粘土矿物，这一作用会一定程度上限值矿定程度上减缓反应速率，尤其是与粘土矿物的反应。的螯合性能中主体酸进入地层主要发生 HF 与硅铝酸盐和氟铝酸盐的形成的沉淀包括：硅酸盐、铝酸盐、氟化钙，氢氧化铁
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本文编号：2888356