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一种新型降压增注酸液及添加剂性能评价

2020-10-19鲍郃

石油研究 2020年2期

鲍郃

摘要:针对定边采油厂某注水项目区域内主采层位长8层酸化常规土酸酸化反应速度快、作业距离短、二次、三次伤害严重、过度溶蚀、腐蚀严重等问题,开发了一种包含盐酸、氢氟酸、有机酸、氟硼酸以及多种添加剂,并对新型酸液及添加剂性能进行评价。

关键词:降压增注;深度酸化;缓蚀剂

定边采油厂某注水项目区域内主采层位为三叠系长8层,油藏埋深2500~2800m,主要为特低孔超低渗岩性油藏。该区块目前开发中常规土酸酸化解堵、小规模压力措施效果不大,注入压力仍居高不下,针对定边采油厂某注水项目区酸化需要,研发了一种低腐蚀、低伤害、低反应速度、配伍性良好的新型酸液体系,并对酸液体系性能进行了评价。

1 缓蚀剂缓蚀性能分析

新型酸液包含强酸盐酸,中强酸氢氟酸,有机酸以及氟硼酸,酸性较强,具有较强的腐蚀性,对注酸设备、管柱等均具有很强的腐蚀作用,不仅不利于注酸设备、管柱的完整性运行,腐蚀产物也会对地层造成二次伤害,因此依据新型酸液配成,添加了缓蚀剂,为分析缓蚀剂在新型酸液中的缓蚀性能,分别优选H01、H02、H03三种缓蚀剂开展实验研究,优选一种做为新型酸液缓蚀添加剂,三种缓蚀剂实验所用腐蚀介质分别为3%、5%新型酸液,缓蚀剂添加量分别为1000ppm、5000ppm,试验时间为3天。

实验结果表示H01、H02、H03型缓蚀剂实验清理后挂片形貌,所用腐蚀介质为5%新型酸液,缓蚀剂添加量分别为1000ppm、5000ppm。H01型缓蚀剂添加量为1000ppm时,挂片表面腐蚀坑点较多,较深,腐蚀仍然较严重;持续增加缓蚀剂浓度到5000ppm,挂片表面腐蚀坑点明显减少,缓蚀剂起到了较好的缓蚀效果,但挂片表面仍有部分较深的腐蚀坑点;H02型缓蚀剂添加量为1000ppm时,挂片表面腐蚀坑点较多,较大,但是蚀坑明显变浅,出现较多蚀斑,有较严重的腐蚀趋势,持续增加缓蚀剂浓度到5000ppm,挂片表面腐蚀坑点、蚀斑明显减少,缓蚀剂起到了较好的缓蚀效果;H03型缓蚀剂添加量为1000ppm时,挂片表面没有发现明显的腐蚀坑点、蚀斑,缓蚀效果明显,持续增加缓蚀剂浓度到5000ppm,与1000ppm添加量类似,挂片表面没有明显变化。挂片实验表明同等添加量时,H03型缓蚀剂的缓蚀效果明显优于与H01、H02型缓蚀剂;相同缓蚀效果条件下,H03型缓蚀剂的用量最少。

H01、H02、H03型緩蚀剂实验挂片显微形貌,所用腐蚀介质为5%新型酸液,缓蚀剂添加量分别为1000ppm、5000ppm。实验结果可以明显看出H01型缓蚀剂添加量为1000ppm时,挂片表面蚀坑较深;缓蚀剂浓度增加到5000ppm,挂片表面腐蚀坑点明显减少,挂片表面平缓,未出现明显的腐蚀现象;H02型缓蚀剂添加量为1000ppm时,挂片表面腐蚀坑点较多,较大,出现较多蚀斑,但腐蚀坑点深度高达40μm有较严重的腐蚀趋势,持续增加缓蚀剂浓度到5000ppm,挂片表面腐蚀坑点、蚀斑明显减少,缓蚀剂起到了较好的缓蚀效果;H03型缓蚀剂添加量为1000ppm时,挂片表面没有发现明显的腐蚀坑点、蚀斑,挂片局部显微图显示,挂片表面未有明显腐蚀现象,持续增加缓蚀剂浓度到5000ppm,与1000ppm添加量类似,挂片表面没有明显变化。再次表明同等添加量时,H03型缓蚀剂的缓蚀效果明显优于与H01、H02型缓蚀剂;相同缓蚀效果条件下,H03型缓蚀剂的用量最少,因此为保证具有良好、稳定的缓蚀性能,新型酸液中添加5000ppm的H03型缓蚀剂。

2 铁离子稳定剂性能评价

新型酸液选择一种螯合剂,能与酸液铁离子结合生成溶于水的络合物,从而减少了氢氧化铁沉淀的机会。在3%新型酸液中分别加入1500ppmFeCl3模拟配置地层酸液,测定酸液pH值=3.3时,选定的铁离子稳定剂-螯合剂的稳铁能力,添加量分别为500ppm、1000ppm、1500ppm、2000ppm。试验方法按照SY-T6571-2003标准。实验结果表明随着螯合剂用量由500ppm增加到1000ppm后,烧杯内溶液由浑浊微微变清澈,用量增加到1500ppm后,烧杯内溶液再次微微变清澈,用量增加到1500ppm后,烧杯内溶液变化不明显。

铁离子稳定剂-螯合剂的稳铁量实验数据统计可以看出螯合剂添加量1500ppm时,稳铁能力达到最大值,继续增加螯合剂用量,稳铁量变化不大。

3 表面活性剂性能评价

新型酸液优选HW-1、HW-2、HW-3三种表面活性剂分别添加500ppm、2000ppm,通过实验表明HW-1、HW-2、HW-3三种表面活性剂用量达到2000ppm后,其对3%新型酸液与原油表面张力的影响类似,均降到17.5mN/m左右,但是降低HW-1用量到500ppm,3%新型酸液与原油表面张力迅速增加到26.27mN/m,降低HW-2用量到500ppm,3%新型酸液与原油表面张力迅速增加到23.39mN/m,而降低HW-3用量到500ppm,其对3%新型酸液与原油表面张力的影响不大,因此,为保证新型酸液与原油表面张力处于低位,且维持一定的安全余量,3%新型酸液中添加1000ppm的HW-3型表面活性剂。

4 结论

新型酸液酸化是注水井降压增注的有效措施,相比常规土酸,新型酸液缓速效果明显,适合深度酸化;同等添加量时,H03型缓蚀剂的缓蚀效果明显优于与H01、H02型缓蚀剂,且相同缓蚀效果条件下,H03型缓蚀剂的用量最少;螯合剂添加量1500ppm时,稳铁能力达到最大值;表面活性剂HW-3用量500ppm-2000ppm,新型酸液与原油表面张力维持在18mN/m左右,为维持一定的安全余量,3%新型酸液中添加1000ppm的HW-3型表面活性剂。

参考文献

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