一种碳酸盐岩储层岩石表面疏水化改性方法

1.本发明属于油气田储层改造领域，具体涉及一种碳酸盐岩储层岩石表面疏水化改性方法。


背景技术：

2.碳酸盐岩型油气藏所蕴含的油气资源量约占全球储量的一半，目前产量占比已达总产量的60％以上。我国碳酸盐岩油气资源量约为385亿吨油当量，且分布非常广泛，勘探开发潜力巨大。但是由于碳酸盐岩储层地质条件复杂、非均质性强，使用目前的物探技术不能精细地描述碳酸盐岩储层缝洞系统的发育情况，钻井也只能到达地震预测的缝洞发育有利区域附近，因此碳酸盐岩油气藏的开发仍旧具有较高的难度。通常情况下，碳酸盐岩储层都需要进行储层改造才能达到认识储层和增储上产的目的。
3.酸化是碳酸盐岩储层改造的最主要技术之一，其主要原理是通过酸液对岩石胶结物或储层孔隙、裂缝内堵塞物等的溶解和溶蚀作用，恢复或提高储层孔隙和裂缝的渗透性。由于碳酸盐岩储层的主要成分为白云石和方解石，因此对其进行酸化可产生较好的储层改造效果。但在碳酸盐岩储层酸化改造中经常遇到长井段或巨厚层等问题，导致布酸效果差。同时，酸液与近井地带的储层岩石快速反应，使酸液在近井地带大量消耗，近井地带的储层溶解加剧，造成酸液波及距离不够远的问题。为了提高布酸效果、增加酸液波及距离，有必要对近井地带的储层进行防酸处理，降低酸液在近井地带的消耗。
4.针对以上问题，本发明公开一种碳酸盐岩储层岩石表面疏水化改性的方法，提高近井地带储层岩石的耐酸性，从而改善酸液在碳酸盐岩储层的分布及波及距离，提高储层渗透率并实现油气增产的目的。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种碳酸盐岩储层岩石表面疏水化改性方法。采用有机酸(或有机酸盐)对碳酸盐岩储层岩石进行改性处理，使其表面转变为疏水的性质，从而达到防酸腐蚀的效果。
6.为了实现上述目的，本发明提供了一种碳酸盐岩储层岩石表面疏水化改性方法，包括以下步骤：
7.(1)有机酸(或有机酸盐)/水混合物的配制
8.取适量的水，向其中加入适量的有机酸(或有机酸盐)；使混合物加热到一定温度，并对混合物进行搅拌使二者混合均匀。
9.其中：有机酸(或有机酸盐)的分子结构中包括疏水基团及羧基基团，如硬脂酸、癸酸钠、全氟十二烷酸等；有机酸(或有机酸盐)可以是一种有机酸(或有机酸盐)，也可以是两种或多种有机酸(或有机酸盐)的混合物，也可以是有机酸与有机酸盐的混合物；有机酸(或有机酸盐)在其与水所形成的混合液中的质量百分数为0.0001wt％～20wt％；加热温度为
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60℃～150℃。
10.(2)有机酸(或有机酸盐)/水混合液与碳酸盐岩型储层岩石的反应
11.将步骤(1)中所制成的有机酸(或有机酸盐)/水混合液注入到碳酸盐岩储层岩石中，使有机酸(或有机酸盐)/水混合液与碳酸盐岩储层岩石表面的物质在一定温度下进行反应，在岩石表面形成稳定的疏水性沉淀，使岩石表面的润湿性表现为疏水性。
12.其中：有机酸(或有机酸盐)/水混合液与储层岩石的反应温度为-60℃～150℃；有机酸(或有机酸盐)/水混合液与储层岩石的反应时长为5分钟～30天。
13.本发明的有益效果是：
14.1.本发明提供的碳酸盐岩储层岩石表面疏水化改性方法具有工艺简单、成本低、无污染等优点，广泛适用于碳酸盐岩型油气藏的储层改造处理。
15.2.本发明提供的碳酸盐岩储层岩石表面疏水化改性方法所处理后的碳酸盐岩型储层岩石具有良好的疏水性，水滴在岩石表面不铺展，使其具有良好的抗水基酸液腐蚀的性质。
附图说明
16.图1为本发明提供的碳酸盐岩储层岩石表面疏水化改性方法所处理的碳酸盐岩储层岩石表面的水滴接触角图片。
具体实施方式
17.实施例1
18.取300ml清水，盛放于1l的烧杯中，向其中加入0.3g硬脂酸，并在80℃下剧烈搅拌，使硬脂酸与水混合均匀。
19.将碳酸盐岩型岩心样品置于岩心驱替装置中，在80℃条件下，将所制备的硬脂酸/水混合液通过高压驱替注入岩心中，保持岩心温度在80℃条件下，静置1小时。
20.取出处理后的岩心，烘干，测定岩心表面的水滴接触角。如图1(左)所示，经过改性的碳酸盐岩岩心具有良好的疏水性，水滴接触角为146
°
。
21.实施例2
22.取300ml地层咸水，盛放于1l的烧杯中，向其中加入0.1g的癸酸钠，并在40℃下剧烈搅拌，使癸酸与水混合均匀。
23.将碳酸盐岩型岩心样品置于岩心驱替装置中，在40℃条件下，将所制备的癸酸钠/水混合液通过高压驱替注入岩心中，保持岩心温度在40℃条件下，静置3小时。
24.取出处理后的岩心，烘干，测定岩心表面的水滴接触角。如图1(右)所示，经过改性的碳酸盐岩岩心具有良好的疏水性，水滴接触角为134
°
。
25.实施例3
26.在25℃条件下，配制1000吨壬酸浓度为0.03wt％的壬酸/低矿化度水混合液。
27.将以上混合液通过油井注入到碳酸盐岩型油藏储层中，并在储层温度条件下，关井24小时，使近井地带的储层岩石表面改性为疏水表面。
28.虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了详细的描述，但不应理解为对本专利的保护范围的限定。在权利要求书所描述的范围内，本领域技术人员不经创造性劳动即可作出的各种修改和变形仍属本专利的保护范围。


技术特征：
1.一种碳酸盐岩储层岩石表面疏水化改性方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：（1）向适量的水中加入适量的有机酸（或有机酸盐），控制混合物的温度并进行搅拌，使有机酸（或有机酸盐）与水混合均匀，制成有机酸（或有机酸盐）/水混合液；（2）将步骤（1）中制成的有机酸（或有机酸盐）/水混合液注入到碳酸盐岩储层岩石中，使混合液中的有机酸（或有机酸盐）与碳酸盐岩储层岩石表面的物质在一定温度下进行反应，在岩石表面形成稳定的疏水性沉淀，从而实现岩石表面的疏水化改性。2.根据权利要求1所述的一种碳酸盐岩储层岩石表面疏水化改性方法，其特征在于：所述的步骤（1）中，有机酸（或有机酸盐）的结构中包括疏水性基团及羧基基团。3.根据权利要求1所述的一种碳酸盐岩储层岩石表面疏水化改性方法，其特征在于：所述的步骤（1）中，有机酸（或有机酸盐）可以是一种有机酸（或有机酸盐），也可以是两种或多种有机酸（或有机酸盐）的混合物，也可以是有机酸与有机酸盐的混合物。4.根据权利要求1所述的一种碳酸盐岩储层岩石表面疏水化改性方法，其特征在于：所述的步骤（1）中所形成的混合物中的有机酸（或有机酸盐）浓度为0.0001wt% ~ 20wt%。5.根据权利要求1所述的一种碳酸盐岩储层岩石表面疏水化改性方法，其特征在于：所述的步骤（1）中，温度为
ꢀ‑
60℃ ~ 150℃。6.根据权利要求1所述的一种碳酸盐岩储层岩石表面疏水化改性方法，其特征在于：所述的步骤（2）中，反应温度为
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60℃ ~ 150℃。7.根据权利要求1所述的一种碳酸盐岩储层岩石表面疏水化改性方法，其特征在于：所述的步骤（2）中，反应时长为 5分钟 ~ 30天。

技术总结
本发明公开一种碳酸盐岩储层岩石表面疏水化改性方法，属于油气田储层改造领域，用于解决碳酸盐岩储层在酸化过程中，由于井段长、储层渗透率低、非均质性严重等引起的酸液在储层中的波及距离小、控制布酸难度大等问题，进而改善储层酸化改造效果。碳酸盐岩储层岩石表面疏水化改性方法为：配制有机酸（或有机酸盐）与水的混合液并注入碳酸盐岩储层岩石中，促使有机酸（或有机酸盐）与储层岩石的表面物质发生反应，并在储层岩石表面形成稳定的疏水性沉淀，使岩石表面疏水化。改性后的储层岩石表面的疏水性能够使岩石表面与水基酸液隔离，实现防酸腐蚀的目的。该方法具有工艺简单、成本低、无污染等优点，广泛适用于碳酸盐岩型油气藏的储层改造处理。储层改造处理。储层改造处理。


技术研发人员：董华 董自洪 李华斌
受保护的技术使用者：成都理工大学
技术研发日：2022.10.12
技术公布日：2023/1/16