一种砂岩组合增效酸体系的制作方法

本发明属于油田开发化学增产增注技术领域，涉及一种砂岩组合增效酸体系。

背景技术：

油水井酸化是油田增产增注的一项有效技术手段，但目前国内常规单一酸液体系在解决一些综合性伤害方面效果并不理想。

因此开始采用多种酸液组成的复合类酸化解堵体系，现有复合型酸液体系主要有氟硼酸和土酸复合体系，乙酸和土酸复合体系，磷酸和土酸复合体系，有机或无机弱酸与氟盐复合体系等。虽然能够解除储层泥质及无机垢等伤害问题，但体系大多存在对岩石骨架伤害大、不能有效抑制二次沉淀、腐蚀速率较高、不能有效处理注水污油问题等不足。

目前国内在油水井酸化方面缺少一种既能解决储层泥质、无机垢、注水污油等多方面伤害问题，又适应于不同储层，还具有低腐蚀、对储层骨架伤害较小及稳砂抑砂功能的酸液体系。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的问题，本发明提供一种砂岩组合增效酸体系，解决现有技术中储层泥质、无机垢、注水污油等多方面伤害的问题。

本发明的技术方案是：一种砂岩组合增效酸体系，该体系为三种无机酸、三种添加剂和水的混合物，其组成和重量百分含量如下：

盐酸 6-10％；

氟硼酸 6-8％；

磷酸 4-6％；

表活剂 0.1-0.3％；

缓蚀剂 1-2％；

防膨剂 1-2％；

余量为水。

所述的表活剂为氟碳表面活性剂FC4430。

所述的缓蚀剂为咪唑啉。

所述的防膨剂为氯化铵。

本发明组合增效酸体系由下述方法合成：

(1)各个原料优选浓度为：盐酸31％、氟硼酸40％、磷酸85％、表活剂100％、缓蚀剂100％、防膨剂100％作为合成单品，配制成组合增效酸体系。

(2)配制时需要先在酸罐中加入一半水，然后依次加入盐酸、氟硼酸、磷酸、表活剂、缓蚀剂、防膨剂原液，最后再将另一半水加入，常压，常温条件下，泵循环酸罐内液体60分钟，形成组合增效酸体系。

体系中无机酸为盐酸、氟硼酸和磷酸，盐酸能溶蚀储层钙质成分和铁氧化物；氟硼酸能多级电离释放HF，深部缓速，能溶蚀泥质，保护骨架，同时具有疏松砂岩粘合功能；磷酸可以清洗钙质，快速螯合Ca²⁺，有效防止酸化过程中酸液与地层中碳酸盐矿物和注入水产生CaF₂二次沉淀。

添加剂包含表活剂、缓蚀剂、防膨剂。

其中表活剂为氟碳表面活性剂FC4430，它能起到很好的洗油作用；

缓蚀剂为咪唑啉，它能使体系具有防止钢材腐蚀功能；

防膨剂为氯化铵，它能使体系具有防止粘土膨胀和微粒运移功能；

本发明的有益效果是：本发明提供一种砂岩组合增效酸体系，能同时解决储层泥质、无机垢、注水污油等多方面伤害问题，又适应于不同渗透率的储层，还具有钢材腐蚀率低、对储层骨架伤害较小及疏松砂岩储层稳砂抑砂的功能。

附图说明

附图1为BZ34-1N-C13井组合增效酸酸化解堵施工曲线；

附图2为BZ34-1N-C13井注入曲线；

附图3为KL3-2-A14井组合增效酸酸化解堵施工曲线；

附图4为KL3-2-A14井注入曲线。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步说明。

实施例1：

①使用水、盐酸31％、氟硼酸40％、磷酸85％、表活剂100％、缓蚀剂100％、防膨剂100％作为合成单品，配制成组合增效酸体系。

其中盐酸31％、氟硼酸40％、磷酸85％均为市面常规化工品；

添加剂中表活剂为氟碳表面活性剂FC4430；

添加剂中缓蚀剂为咪唑啉；

添加剂中防膨剂为氯化铵。

②组合增效酸体系比例为盐酸6-10％、氟硼酸6-8％、磷酸4-6％、表活剂0.1-0.3％、缓蚀剂1-2％、防膨剂1-2％。

其中表活剂、缓蚀剂、防膨剂的组合如上面实施例所述。

组合增效酸体系可形成的具体组成形式如下：

组成形式1：

盐酸6％、氟硼酸6％、磷酸4％、表活剂0.1％、缓蚀剂1％、防膨剂1％、余量为水。

组成形式2：

盐酸6％、氟硼酸6％、磷酸4％、表活剂0.2％、缓蚀剂2％、防膨剂2％、余量为水。

组成形式3：

盐酸8％、氟硼酸7％、磷酸5％、表活剂0.1％、缓蚀剂1％、防膨剂1％、余量为水。

组成形式4：

盐酸8％、氟硼酸7％、磷酸5％、表活剂0.2％、缓蚀剂2％、防膨剂2％、余量为水。

组成形式5：

盐酸10％、氟硼酸8％、磷酸6％、表活剂0.1％、缓蚀剂1％、防膨剂1％、余量为水。

组成形式6：

盐酸10％、氟硼酸8％、磷酸6％、表活剂0.2％、缓蚀剂2％、防膨剂2％、余量为水。

③配制时需要先在酸罐中加入一半水，然后依次加入盐酸、氟硼酸、磷酸、表活剂、缓蚀剂、防膨剂原液，最后再将另一半水加入，常压，常温条件下，泵循环酸罐内液体60分钟，形成组合增效酸体系。

实施例2：

组合增效酸体系溶解模拟无机垢试验实例：

试验原料：模拟无机垢(包括铁氧化物、碳酸钙、粘土和石英，按现场垢样比例配制)。

评价方式：称取模拟无机垢约5g(精度0.001g)，置入装有100ml酸液的反应杯中(酸液反应杯首先在60℃的水浴中预热15min)，然后密闭反应杯，在60℃水浴中反应2h后取出。将反应后滤液倒入漏斗架上的滤纸中，过滤，并将反应杯清洗干净，使用蒸馏水不断冲洗，直至过滤后滤液PH为7左右。将过滤后的残余物和滤纸放入105℃的烘箱中，烘4h，后取出，置入干燥皿中冷却至室温。用天平称量烘干后的残余物和滤纸质量(精度0.001g)，并计算试验前后模拟无机垢溶蚀情况，以溶蚀率(反应前后模拟无机垢重量差值占原模拟无机垢重量比例)进行表示。

测试结果如下：

表1组合增效酸体系溶解模拟无机垢试验结果表

实施例3：

组合增效酸体系溶解现场砂岩岩屑试验实例：

试验原料：海洋蓬莱19-3油田8ST井L30层位(1015-1020m)岩屑、L50层位(1115-1120m)岩屑、L80层位(1245-1250m)岩屑。

评价方式：按照SY/T 5336-2006《岩心常规分析方法》方法处理试验岩屑，称取岩屑约5g(精度0.001g)，置入装有100ml酸液的反应杯中(酸液反应杯首先在60℃的水浴中预热15min)，然后密闭反应杯，在60℃水浴中反应2h后取出。将反应后滤液倒入漏斗架上的滤纸中，过滤，并将反应杯清洗干净，使用蒸馏水不断冲洗，直至过滤后滤液PH为7左右。将过滤后的岩心和滤纸放入105℃的烘箱中，烘4h，后取出，置入干燥皿中冷却至室温。用天平称量烘干后的岩心和滤纸质量(精度0.001g)，并计算试验前后岩屑溶蚀情况，以溶蚀率(反应前后岩屑重量差值占原岩屑重量比例)进行表示。

试验条件：室内实验溶解时间2小时，60℃模拟岩屑的地层温度。

现场试验样品：由实施例1得到的组合增效酸体系。

测试结果如下：

表2组合增效酸体系溶解现场砂岩岩屑试验结果表

实施例4：

组合增效酸体系溶解钠蒙脱石粉(粘土)试验实例：

试验原料：钠蒙脱石粉分析纯。

评价方式：称取5g钠蒙脱石粉分析纯，与酸液体系按照质量比为1：20比例混合，在60℃条件下，反应2小时，测定反应后的溶蚀率。

试验条件：60℃，2h。

现场试验样品：由实施例1得到的组合增效酸体系。

测试结果如下：

表3组合增效酸体系溶解钠蒙脱石粉(粘土)试验结果表

实施例5：

组合增效酸体系对储层骨架(石英)伤害试验实例：

试验原料：石英砂分析纯

评价方式：称取5g石英砂分析纯，与酸液体系按照质量比为1：20比例混合，在60℃条件下，反应2小时，测定反应后的溶蚀率。

试验条件：60℃，2h。

现场试验样品：由实施例1得到的组合增效酸体系。

测试结果如下：

表4组合增效酸体系对储层骨架(石英)伤害试验结果表

实施例6：

组合增效酸体系对钢材腐蚀试验实例：

试验原料：L80、N80试片(尺寸为50mm×10mm×3mm)

评价方式：参考标准SY/T5405执行。采用挂片矢量法，在常压，温度60℃条件下，将已称量的试片(L80、N80钢材)放入恒温的组合增效酸体系中，保证试片全部表面与酸液相接触。浸泡4h后，取出试片，清洗、干燥处理后称量，计算其腐蚀速率。

试验条件：90℃，4h。

现场试验样品：由实施例1得到的组合增效酸体系。

测试结果如下：

表5组合增效酸体系对钢材腐蚀试验结果表

实施例7：

组合增效酸体系对岩心动态驱替解堵试验实例：

试验原料：海洋蓬莱19-3油田8ST井L60层位岩心。

评价方式：参考标准Q/HSHF ZC010-2015《砂岩酸化岩心静态溶蚀及流动实验方法》执行。按照标准进行岩心处理及基本参数测定；在低于临界流速的流量下，注入水驱替10PV，酸液驱替4PV，注入水驱替20PV，测试渗透率变化情况。

试验条件：60℃。

现场试验样品：由实施例1得到的组合增效酸体系，海洋蓬莱19-3油田现场注入水。

测试结果如下：

表6组合增效酸体系对岩心动态驱替解堵试验结果表

实施例8：

组合增效酸体系现场应用实例：

①该体系应用于中国渤海油田绥中36-1油田D15井。SZ36-1-D15井于2015年8月进行组合增效酸体系解堵施工，酸化前注入压力10MPa，注入量154m³/d，酸化后注入压力9.4MPa，注入量511m³/d，满足配注要求。该井累计增注36724m³，有效期为150天，已超过历次酸化有效期。

②该体系应用于中国渤海油田渤中34-1油田A7井。BZ34-1-A7井于2015年8月完成三个防砂段的组合增效酸体系分层解堵施工，酸化后测试，三个防砂段酸化效果较好。其中酸化前测试，12MPa下，第一防砂段日注186方，第二防砂段日注336方，第三防砂段日注154方；酸化后测试，10.4MPa下，第一防砂段日注280方，第二防砂段日注385方，第三防砂段日注358方。截止2016年6月30日该井仍在有效期内，有效期已超过历次酸化有效期。

③该体系应用于中国渤海油田渤中34-1油田A20井。BZ34-1-A20井于2015年8月完成两个防砂段的组合增效酸体系分层解堵施工，酸化后测试，两个防砂段酸化效果较好。其中酸化前测试，11.7MPa下，第一防砂段日注150方，第四防砂段日注151方；酸化后测试，5.5MPa下，第一防砂段日注200方，第四防砂段日注173方。截止2016年6月30日该井仍在有效期内，有效期已超过历次酸化有效期。

④该体系应用于中国渤海油田渤中34-1N油田C13井。BZ34-1N-C13井第二防砂段于2015年8月进行组合增效酸体系解堵施工，施工过程中，注入压力基本维持在1500psi左右，挤注排量逐渐升高：酸液接触地层后，挤注排量升高明显，由1.8bbl/min升高到3.8bbl/min，酸化施工曲线见图1。该井酸化前注入压力9.5MPa，注入量274m³/d，酸化后注入压力3.5MPa，注入量504m³/d，注入曲线见图2。该井累计增注18960m³，有效期为121天，已超过历次酸化有效期。

⑤该体系应用于中国渤海油田垦利3-2油田A14井。KL3-2-A14井于2016年2月进行组合增效酸体系解堵施工，施工过程中挤注排量升高明显，由1740psi压力下3.6bbl/min升高到1400psi压力下5.8bbl/min，酸化施工曲线见图3。该井酸化前注入压力8.9MPa，注入量372m³/d，酸化后注入压力2.5MPa，注入量541m³/d，视吸水指数增大倍数为4.2倍，效果显著，注入曲线见图4。截止2016年6月30日该井仍在有效期内，有效期已超过历次酸化有效期。

综上所述，组合增效酸体系可按照实施例1进行实施。该体系能同时解决储层泥质(实施例4)、无机垢(实施例2)、注水污油(实施例7)等多方面伤害问题，又适应于不同渗透率的储层(实施例3)，还具有钢材腐蚀率低(实施例6)、对储层骨架伤害较小及疏松砂岩储层稳砂抑砂(实施例5)的功能。组合增效酸体系用于现场解堵作业效果较好(实施例8)。

本发明公开和提出的一种砂岩组合增效酸体系，本领域技术人员可通过借鉴本文内容，适当组成实现，尽管本发明的技术已通过较佳实施例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和技术路线进行改动或重新组合，来实现最终的制备技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。