油田生產中酸液性能與效果評價研究

陳毅榮(長江大學石油工程學院， 湖北 武漢 430100)

0 引言

在油田的現場應用中，隨著勘探開發的條件越來越惡劣，地層環境越來越復雜，為了能實現更好的開采和最大的經濟效益，經過大量的專家研究，酸化是油氣井增產、注入井增注的一項有效措施。而酸液的選擇又直接影響生產，選擇不當反而會損害儲層。因此，酸液性能的研究是至關重要的工作。

1 試驗及結果分析

1.1 表面張力和粘度

將加有添加劑的MHA對其綜合性能進行評價，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℃下反應一段時間，過濾得到的。性能評價見下表。

表1 酸液表面張力及粘度評價

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、鐵離子穩定劑、互溶劑HRA及防水鎖劑等添加劑與酸液的配伍性好、無沉淀產生。

1.2 緩蝕性能

緩蝕劑的評價方法見《SYT 5405-1996 酸化用緩蝕劑性能試驗方法及評價指標》。

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

式中：v為腐蝕速率，g/m2h ；w1為腐蝕前的鋼片質量，g ；w2為腐蝕后的鋼片質量， g；A為試樣暴露在腐蝕環境中的面積，m2；t為腐蝕時間，h。

表2 酸液對鋼片的腐蝕速率

1.3 潤濕劑濃度優化

將加入潤濕劑CHRSJ(濃度為2%)的多氫酸酸液與粘土樣品反應4小時后，取出粘土樣品，放入甲苯和甲醇中觀察互溶情況來考察酸液的潤濕性。試驗結果表明，加入潤濕劑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濕劑CHRSJ濃度為2.0%。

2 酸化效果評價方法步驟

酸化效果評價采用流動試驗，通過測定酸化前后的巖心滲透率來實現。實驗主要步驟如下：

①巖樣抽真空2～3小時，飽和地層水2～3小時，放置24小時。

②小于臨界流速下正向測地層水原始滲透率K1。

③擠酸反應：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，反向注酸是因為實際注酸過程與排酸方向相反，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關井反應2小時。

⑥排殘酸。正向注入地層水，排出殘酸，同時測定不同排出液量時的巖心滲透率Kd和殘酸液的pH值，當流動狀態穩定，且pH值不變時，停止實驗。

3 結語

(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、鐵離子穩定劑、互溶劑HRA及防水鎖劑等添加劑與酸液的配伍性好、無沉淀產生。因此，在注酸時可以優先考慮殘酸，及加入緩蝕劑、防膨劑等相應的添加劑。

(2)濃度為1.5%的防膨劑CHFPJ(陽離子)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緩速酸增注技術及應用.石油鉆采工藝，1991,6.

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

[3]關富佳，姚光慶,等.泡沫酸性能影響因素及其應用[J].西南石油學院學報，2004,26(1).