陳毅榮(長(zhǎng)江大學(xué)石油工程學(xué)院， 湖北 武漢 430100)

0 引言

在油田的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用中，隨著勘探開發(fā)的條件越來(lái)越惡劣，地層環(huán)境越來(lái)越復(fù)雜，為了能實(shí)現(xiàn)更好的開采和最大的經(jīng)濟(jì)效益，經(jīng)過(guò)大量的專家研究，酸化是油氣井增產(chǎn)、注入井增注的一項(xiàng)有效措施。而酸液的選擇又直接影響生產(chǎn)，選擇不當(dāng)反而會(huì)損害儲(chǔ)層。因此，酸液性能的研究是至關(guān)重要的工作。

1 試驗(yàn)及結(jié)果分析

1.1 表面張力和粘度

將加有添加劑的MHA對(duì)其綜合性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，包括鮮酸、殘酸的表面張力，酸液段塞粘度、密度等。殘酸是將100g酸液與5g巖屑在80℃下反應(yīng)一段時(shí)間，過(guò)濾得到的。性能評(píng)價(jià)見(jiàn)下表。

表1 酸液表面張力及粘度評(píng)價(jià)

殘酸的表面張力比鮮酸高，但比水的表面張力(72mN/m)低得多，有助于返排。緩蝕劑、防膨劑、鐵離子穩(wěn)定劑、互溶劑HRA及防水鎖劑等添加劑與酸液的配伍性好、無(wú)沉淀產(chǎn)生。

1.2 緩蝕性能

緩蝕劑的評(píng)價(jià)方法見(jiàn)《SYT 5405-1996 酸化用緩蝕劑性能試驗(yàn)方法及評(píng)價(jià)指標(biāo)》。

試樣為N80碳鋼片經(jīng)耐水砂紙逐級(jí)打磨，石油醚、丙酮、無(wú)水乙醇清洗，室溫下干燥后備用。腐蝕介質(zhì)為酸液，在一定溫度下浸泡4h取出，用橡皮擦除腐蝕產(chǎn)物，蒸餾水沖洗， 再經(jīng)丙酮、無(wú)水乙醇清洗，干燥后稱重。由試樣在鹽酸中浸泡前后所得失重來(lái)計(jì)算其腐蝕速度v(g/m2h)。腐蝕速率計(jì)算公式：

式中：v為腐蝕速率，g/m2h ；w1為腐蝕前的鋼片質(zhì)量，g ；w2為腐蝕后的鋼片質(zhì)量， g；A為試樣暴露在腐蝕環(huán)境中的面積，m2；t為腐蝕時(shí)間，h。

表2 酸液對(duì)鋼片的腐蝕速率

1.3 潤(rùn)濕劑濃度優(yōu)化

將加入潤(rùn)濕劑CHRSJ(濃度為2%)的多氫酸酸液與粘土樣品反應(yīng)4小時(shí)后，取出粘土樣品，放入甲苯和甲醇中觀察互溶情況來(lái)考察酸液的潤(rùn)濕性。試驗(yàn)結(jié)果表明，加入潤(rùn)濕劑CHRSJ(濃度為2%)的多氫酸酸液處理之后的粘土樣品在甲苯中分散、在甲醇中凝聚。說(shuō)明該多氫酸體系能夠在粘土地層保持水濕特性。因此，推薦油田酸化用酸液中潤(rùn)濕劑CHRSJ濃度為2.0%。

2 酸化效果評(píng)價(jià)方法步驟

酸化效果評(píng)價(jià)采用流動(dòng)試驗(yàn)，通過(guò)測(cè)定酸化前后的巖心滲透率來(lái)實(shí)現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)主要步驟如下：

①巖樣抽真空2～3小時(shí)，飽和地層水2～3小時(shí)，放置24小時(shí)。

②小于臨界流速下正向測(cè)地層水原始滲透率K1。

③擠酸反應(yīng)：以小于臨界流速VC的流速，將1.0PV的前置液反向注入巖心，并收集流出液，反向注酸是因?yàn)閷?shí)際注酸過(guò)程與排酸方向相反，而排酸方向即為出油方向，定為正向。

④反向注入主體酸1.0PV。

⑤關(guān)井反應(yīng)2小時(shí)。

⑥排殘酸。正向注入地層水，排出殘酸，同時(shí)測(cè)定不同排出液量時(shí)的巖心滲透率Kd和殘酸液的pH值，當(dāng)流動(dòng)狀態(tài)穩(wěn)定，且pH值不變時(shí)，停止實(shí)驗(yàn)。

3 結(jié)語(yǔ)

(1)殘酸的表面張力比鮮酸高，但比水的表面張力(72mN/m)低得多，有助于返排。

緩蝕劑、防膨劑、鐵離子穩(wěn)定劑、互溶劑HRA及防水鎖劑等添加劑與酸液的配伍性好、無(wú)沉淀產(chǎn)生。因此，在注酸時(shí)可以優(yōu)先考慮殘酸，及加入緩蝕劑、防膨劑等相應(yīng)的添加劑。

(2)濃度為1.5%的防膨劑CHFPJ(陽(yáng)離子)具有好的防膨效果。因此，酸化用酸液中防膨劑CHFPJ濃度為1.5%。多氫酸體系能夠在粘土地層保持水濕特性。酸化用酸液中潤(rùn)濕劑CHRSJ濃度為2.0%。

(3)多氫酸MHA濃度越大，巖石的溶蝕率越大，當(dāng)多氫酸MHA濃度增大到8%以后，溶蝕率緩慢增加。

[1]黃春,等.BH-211緩速酸增注技術(shù)及應(yīng)用.石油鉆采工藝，1991,6.

[2]徐同臺(tái).保護(hù)油氣層技術(shù)(第二版)．北京：石油工業(yè)出版社，2003．3.

[3]關(guān)富佳，姚光慶,等.泡沫酸性能影響因素及其應(yīng)用[J].西南石油學(xué)院學(xué)報(bào)，2004,26(1).