本發(fā)明具體涉及一種用于疏松砂巖儲(chǔ)層的穩(wěn)砂解堵酸化液及其制備方法,屬于石油開(kāi)采技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
在油井開(kāi)發(fā)生產(chǎn)過(guò)程中,一些油藏物性好的疏松砂巖儲(chǔ)層經(jīng)過(guò)長(zhǎng)年開(kāi)發(fā)和頻繁井下作業(yè)會(huì)造成污染堵塞,常采取酸化解堵,但常規(guī)酸化使巖石骨架破壞嚴(yán)重,極易導(dǎo)致油井出砂。此外,在油田開(kāi)發(fā)中后期,長(zhǎng)期注水或注氣開(kāi)采以及多輪次酸化也極大的破壞了儲(chǔ)層骨架,造成油水井出砂。某些油田由于儲(chǔ)層主要以泥質(zhì)膠結(jié)為主巖石骨架疏松,經(jīng)長(zhǎng)期注水和酸化措施后,地層膠結(jié)成份流失使巖石骨架破壞,引發(fā)顆粒運(yùn)移堵塞地層,出砂現(xiàn)象嚴(yán)重。油井出砂的危害主要表現(xiàn)在三個(gè)方面:一是砂埋產(chǎn)層,造成油井減產(chǎn)或停產(chǎn);二是高速的砂粒,造成地面及井下設(shè)備加劇磨蝕;三是出砂導(dǎo)致地層虧空并坍塌,造成套管損壞使油井報(bào)廢等。目前,對(duì)于疏松砂巖油藏或高泥質(zhì)出砂油藏的酸化防砂技術(shù),大多采用“先酸后防”或“先防后酸”的工藝,這些工藝雖然取得了一定的效果,但從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看仍不盡如人意。如先期酸化易導(dǎo)致巖石骨架的破壞,加劇地層出砂,致使后期防砂成功率降低,防砂有效期減短,且常規(guī)酸化導(dǎo)致地層細(xì)小微粒運(yùn)移,容易造成近井地帶和擋砂層的堵塞,影響油井產(chǎn)能和水井增注。雖然一些油田研究了相關(guān)的穩(wěn)砂劑配方,但是大多是采用高分子聚丙烯酰胺和交聯(lián)劑,不僅與酸液的配伍性差,而且現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)效果不好。專利(公開(kāi)號(hào):CN101067078A)公開(kāi)了一種砂巖基質(zhì)酸化液,由有機(jī)多元膦磺酸、氟化氫銨、膦酸緩蝕劑、NTS-2鐵離子穩(wěn)定劑、JS-7粘土穩(wěn)定劑、乙二醇單丁醚、XBS-919助排劑和水組成,主要作用在于緩速,增長(zhǎng)作用距離,是一種典型的緩速酸,但針對(duì)疏松砂巖油藏或高泥質(zhì)出砂油藏的酸化防砂技術(shù)存在眾多不足。因此,亟待一種具有解堵、穩(wěn)砂作用的穩(wěn)砂解堵酸化液。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的是提供一種穩(wěn)砂解堵酸化液。同時(shí),本發(fā)明還提供一種穩(wěn)砂解堵酸化液的制備方法。為了實(shí)現(xiàn)以上目的,本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種穩(wěn)砂解堵酸化液,由以下重量百分含量的組分組成:鹽酸6~15%,氟硼酸3~10%,氫氟酸0.5~5%,防膨劑0.5~5%,IS-130緩蝕劑0.5~5%,SCA鐵離子穩(wěn)定劑0.5~5%,XT-05助排劑0.5~5%,乙二醇單丁醚0.5~5%,XT-23抑砂穩(wěn)定劑5~15%,余量為水。所述的防膨劑為JS-7粘土穩(wěn)定劑、氯化銨中的一種或二者的混合物,主要作用是防止粘土膨脹。所述的IS-130緩蝕劑是稠環(huán)芳烴季銨鹽,能夠延緩酸液對(duì)管柱及工具的腐蝕速度,保護(hù)施工設(shè)備。所述的SCA鐵離子穩(wěn)定劑由鐵絡(luò)合劑和鐵還原劑等組成,能夠延緩酸化過(guò)程中鐵凝膠沉淀,防止二次傷害。所述的XT-05助排劑是多元醇非離子型表面活性劑,能夠降低酸液和儲(chǔ)層之間的表面張力,利于酸液進(jìn)入儲(chǔ)層和殘酸返排。所述的XT-23抑砂穩(wěn)定劑是以甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化銨(DMC)為主的陽(yáng)離子聚合物,能夠通過(guò)酰胺基與松散砂粒表面羥基的氫鍵橋接,進(jìn)一步加強(qiáng)控砂作用,防止地層出砂,是該穩(wěn)砂解堵酸化液的關(guān)鍵作用成分。優(yōu)選的,一種穩(wěn)砂解堵酸化液,由以下重量百分含量的組分組成:鹽酸12~15%,氟硼酸3~10%,氫氟酸2~5%,防膨劑1~3%,IS-130緩蝕劑2~3%,SCA鐵離子穩(wěn)定劑2~3%,XT-05助排劑1~3%,乙二醇單丁醚2~3%,XT-23抑砂穩(wěn)定劑8~12%,余量為水。一種穩(wěn)砂解堵酸化液的制備方法,步驟如下:按照配方量準(zhǔn)確取各組分,將鹽酸、氟硼酸和氫氟酸溶于部分水中,攪拌均勻,加入乙二醇單丁醚,攪勻后加入IS-130緩蝕劑、SCA鐵離子穩(wěn)定劑、XT-05助排劑和防膨劑,攪勻后再加入XT-23抑砂穩(wěn)定劑和余量水,攪勻即得。所述的防膨劑為JS-7粘土穩(wěn)定劑、氯化銨中的一種或二者的混合物。本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明中的穩(wěn)砂解堵酸化液主要用于疏松砂巖儲(chǔ)層的地層,不僅能夠解除地層無(wú)機(jī)堵塞,還能夠在粉細(xì)砂巖與粘土微粒接觸點(diǎn)及表面形成粘結(jié)覆蓋物,鞏固骨架砂礫,抑制微粒運(yùn)移,降低油水井在各種措施作業(yè)過(guò)程中因巖石骨架疏松導(dǎo)致的地層出砂和微粒運(yùn)移堵塞對(duì)儲(chǔ)層的傷害,從而延長(zhǎng)措施有效期,在穩(wěn)砂的同時(shí)還能防止底層出砂,是一種穩(wěn)砂酸。使用該穩(wěn)砂解堵酸化液進(jìn)行一次施工即可實(shí)現(xiàn)解堵、防砂、穩(wěn)砂等多項(xiàng)技術(shù)集成,可有效簡(jiǎn)化施工工序,降低作業(yè)成本,提高疏松砂巖油藏開(kāi)采的綜合效果。本發(fā)明中的有效組分中防膨劑、IS-130緩蝕劑、SCA鐵離子穩(wěn)定劑、XT-05助排劑及乙二醇單丁醚在常態(tài)或酸性條件下配伍性良好,性能穩(wěn)定、作用無(wú)減弱。其中,XT-23抑砂穩(wěn)定劑必須在酸性條件下其各成分才能與DMC聚合體之間發(fā)生反應(yīng)形成高密度陽(yáng)離子聚電解質(zhì)體系,達(dá)到穩(wěn)砂效果,尤其與氟硼酸的協(xié)同作用效果最為明顯。本發(fā)明中穩(wěn)砂解堵酸化液的最佳用量為每米油層2-3方,擠入儲(chǔ)層后關(guān)井反應(yīng)2小時(shí)為宜,反應(yīng)結(jié)束后配合氣舉返排效果會(huì)更好。該穩(wěn)砂解堵酸化液對(duì)油田疏松砂巖油藏巖芯改造試驗(yàn)的平均滲透率恢復(fù)率可達(dá)到106.5%,且改造后的耐沖刷試驗(yàn)?zāi)茉?mL/min的排量下保證穩(wěn)砂效果。具體實(shí)施方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明,但不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制。實(shí)施例1本實(shí)施例中的穩(wěn)砂解堵酸化液由以下重量百分含量的組分組成:鹽酸6%,氟硼酸3%,氫氟酸0.5%,JS-7粘土穩(wěn)定劑0.5%,IS-130緩蝕劑0.5%,SCA鐵離子穩(wěn)定劑0.5%,XT-05助排劑0.5%,乙二醇單丁醚0.5%,XT-23抑砂穩(wěn)定劑5%,余量為水。本實(shí)施例穩(wěn)砂解堵酸化液的制備步驟如下:按照配方量準(zhǔn)確取各組分,將鹽酸、氟硼酸和氫氟酸溶于部分水中,攪拌均勻,加入乙二醇單丁醚,攪勻后加入IS-130緩蝕劑和SCA鐵離子穩(wěn)定劑,攪勻,再加入XT-05助排劑和JS-7粘土穩(wěn)定劑,攪勻后加入XT-23抑砂穩(wěn)定劑和余量水,攪勻即得。實(shí)施例2本實(shí)施例中的穩(wěn)砂解堵酸化液由以下重量百分含量的組分組成:鹽酸10%,氟硼酸5%,氫氟酸3%,氯化銨1%,IS-130緩蝕劑2%,SCA鐵離子穩(wěn)定劑2%,XT-05助排劑2%,乙二醇單丁醚2%,XT-23抑砂穩(wěn)定劑8%,余量為水。本實(shí)施例穩(wěn)砂解堵酸化液的制備步驟如下:按照配方量準(zhǔn)確取各組分,將鹽酸、氟硼酸和氫氟酸溶于部分水中,攪拌均勻,加入乙二醇單丁醚,攪勻后加入IS-130緩蝕劑和SCA鐵離子穩(wěn)定劑,攪勻,再加入XT-05助排劑和氯化銨,攪勻后加入XT-23抑砂穩(wěn)定劑和余量水,攪勻即得。實(shí)施例3本實(shí)施例中的穩(wěn)砂解堵酸化液由以下重量百分含量的組分組成:鹽酸12%,氟硼酸3%,氫氟酸2%,JS-7粘土穩(wěn)定劑2%,IS-130緩蝕劑2%,SCA鐵離子穩(wěn)定劑2%,XT-05助排劑3%,乙二醇單丁醚3%,XT-23抑砂穩(wěn)定劑10%,余量為水。本實(shí)施例穩(wěn)砂解堵酸化液的制備步驟如下:按照配方量準(zhǔn)確取各組分,將鹽酸、氟硼酸和氫氟酸溶于部分水中,攪拌均勻,加入乙二醇單丁醚,攪勻后加入IS-130緩蝕劑和SCA鐵離子穩(wěn)定劑,攪勻,再加入XT-05助排劑和JS-7粘土穩(wěn)定劑,攪勻后加入XT-23抑砂穩(wěn)定劑和余量水,攪勻即得。實(shí)施例4本實(shí)施例中的穩(wěn)砂解堵酸化液由以下重量百分含量的組分組成:鹽酸12%,氟硼酸8%,氫氟酸3%,JS-7粘土穩(wěn)定劑1%,氯化銨3%,IS-130緩蝕劑3%,SCA鐵離子穩(wěn)定劑3%,XT-05助排劑3%,乙二醇單丁醚3%,XT-23抑砂穩(wěn)定劑12%,余量為水。本實(shí)施例穩(wěn)砂解堵酸化液的制備步驟如下:按照配方量準(zhǔn)確取各組分,將鹽酸、氟硼酸和氫氟酸溶于部分水中,攪拌均勻,加入乙二醇單丁醚,攪勻后加入IS-130緩蝕劑和SCA鐵離子穩(wěn)定劑,攪勻,再加入XT-05助排劑、JS-7粘土穩(wěn)定劑和氯化銨,攪勻后加入XT-23抑砂穩(wěn)定劑和余量水,攪勻即得。實(shí)施例5本實(shí)施例中的穩(wěn)砂解堵酸化液由以下重量百分含量的組分組成:鹽酸15%,氟硼酸10%,氫氟酸5%,JS-7粘土穩(wěn)定劑5%,IS-130緩蝕劑5%,SCA鐵離子穩(wěn)定劑5%,XT-05助排劑5%,乙二醇單丁醚5%,XT-23抑砂穩(wěn)定劑15%,余量為水。本實(shí)施例穩(wěn)砂解堵酸化液的制備步驟如下:按照配方量準(zhǔn)確取各組分,將鹽酸、氟硼酸和氫氟酸溶于部分水中,攪拌均勻,加入乙二醇單丁醚,攪勻后加入IS-130緩蝕劑和SCA鐵離子穩(wěn)定劑,攪勻,再加入XT-05助排劑和JS-7粘土穩(wěn)定劑,攪勻后加入XT-23抑砂穩(wěn)定劑和余量水,攪勻即得。實(shí)施例1~5中涉及的原料均為市售產(chǎn)品,其中鹽酸、氟硼酸、氫氟酸均可采用工業(yè)品,抑砂穩(wěn)定劑XT-23、助排劑XT-05、鐵離子穩(wěn)定劑SCA、緩蝕劑IS-130和粘土穩(wěn)定劑JS-7均為新鄉(xiāng)市玄泰實(shí)業(yè)有限公司出售的工業(yè)品。試驗(yàn)例下面是本發(fā)明酸化液室內(nèi)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn):1、在儲(chǔ)層溫度下,先用2%NH4CL溶液測(cè)巖芯基準(zhǔn)滲透率K1;然后用聯(lián)合站的回注污水注入巖芯,模擬現(xiàn)場(chǎng)注水,觀察測(cè)試巖芯滲透率變化情況;當(dāng)巖芯滲透率下降并且有一個(gè)穩(wěn)定值后,用本申請(qǐng)實(shí)施例制備的酸化液進(jìn)行解堵,以恒定排量注入3~5PV;反應(yīng)兩小時(shí)后再用2%NH4CL溶液測(cè)巖芯滲透率K2;根據(jù)實(shí)驗(yàn)前后巖芯滲透率值,按下列公式計(jì)算巖芯滲透率恢復(fù)率A:A=K2/K1×100%實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。表1巖芯滲透率恢復(fù)率實(shí)驗(yàn)結(jié)果巖芯編號(hào)實(shí)施例原始滲透(mD)酸化后滲透(mD)巖芯恢復(fù)(%)V2-21144.53146.48101.35V12108.32108.38100.06V253114.81121.56105.9V33471.6576.76107.13V345163.21192.68118.062、為了進(jìn)一步檢驗(yàn)該酸化液的穩(wěn)砂性能,選取人造巖芯滲透率范圍為300~350mD,在儲(chǔ)層溫度下以恒定排量按“基準(zhǔn)液→穩(wěn)砂解堵酸化液→停泵反應(yīng)2小時(shí)”的順序進(jìn)行注液試驗(yàn),反應(yīng)結(jié)束后將巖心管按不同排量進(jìn)行驅(qū)替清水實(shí)驗(yàn),觀察出砂情況,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2。表2巖芯管出砂情況從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看,隨著排量的增大,人造巖芯均不出砂,表明本申請(qǐng)實(shí)施例制備的酸化液具有較好的穩(wěn)砂性能。附平流泵實(shí)驗(yàn)排量與實(shí)際注水量的關(guān)系換算公式:式中Q:實(shí)際注水量,m3/d;h:油層有效厚度,m;rw:井眼半徑:12cm;Qc:實(shí)驗(yàn)流速,mL/min;D:巖芯直徑:2.54cm;通常水井的注水強(qiáng)度一般在5~10m3/d·m,據(jù)此計(jì)算,當(dāng)室內(nèi)平流泵排量為1~5mL/min時(shí),Q/h的值為:2.15~10.71m3/d·m,滿足現(xiàn)場(chǎng)條件要求。3、為了進(jìn)一步對(duì)比該酸化液的穩(wěn)砂性能,選取人造巖芯滲透率范圍為300~350mD,在儲(chǔ)層溫度下以恒定排量按“基準(zhǔn)液→15%非酸性條件下的XT-23抑砂穩(wěn)定劑溶液→停泵反應(yīng)2小時(shí)”的順序進(jìn)行注液試驗(yàn),反應(yīng)結(jié)束后將巖心管按不同排量進(jìn)行驅(qū)替清水實(shí)驗(yàn),觀察出砂情況,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。表3非酸性條件下的XT-23抑砂穩(wěn)定劑溶液穩(wěn)砂性能實(shí)驗(yàn)結(jié)果從實(shí)驗(yàn)結(jié)果看,非酸性條件下的XT-23抑砂穩(wěn)定劑溶液穩(wěn)砂性能差。試驗(yàn)例1某注水井,分為Ⅱ142、151.2、182/Ⅲ21、241.2.3/Ⅲ261.2二級(jí)三段注水。配注為:20/15/15m3/d,各段水嘴為:空/空/空,在泵壓25MPa,油壓24.8MPa下,實(shí)注為10/0/0m3/d。在高壓系統(tǒng)下,只有Ⅱ142、151.2、182層吸水。該井從2001年至今,已經(jīng)歷過(guò)4次酸化,酸化效果逐漸變差,第一次酸化后有效期只有1個(gè)月,第二次酸化后達(dá)到了配注要求,但注水量下降快,有效期較短。資料分析認(rèn)為該井酸化效果較差主要是儲(chǔ)層酸化后出砂以及微粒運(yùn)移,堵塞地層等原因所致,常規(guī)酸化措施難以滿足酸化和穩(wěn)砂的需要。最后,采用本申請(qǐng)實(shí)施例5制備的穩(wěn)砂解堵酸化液對(duì)該井進(jìn)行酸化改造施工。與以往酸化施工后注水情況對(duì)比,注水壓力大幅下降,施工后在注水油壓20MPa下達(dá)到配注,見(jiàn)到了很好的降壓增注效果?,F(xiàn)在注水有效期已超過(guò)9個(gè)月,說(shuō)明較好地實(shí)現(xiàn)了疏松砂巖酸化解堵增注和穩(wěn)砂的要求。試驗(yàn)例2某采油井,2008年投產(chǎn),射孔層位為H3Ⅱ42-3層。初期日產(chǎn)液16t,含水8%,動(dòng)液面為974m。該井出砂較嚴(yán)重,產(chǎn)液狀況一直較差,期間多次作業(yè)酸化和洗井,但是日產(chǎn)液量一直在3-4t左右。從地層條件看,該井產(chǎn)層沉積厚度較大,地層孔隙度23.81-24.60%,滲透率0.971-1.083um2,泥質(zhì)含量2.66-3.09%,應(yīng)具有一定的產(chǎn)液能力,因而分析認(rèn)為該井投產(chǎn)后產(chǎn)液差是由于井筒附近出砂嚴(yán)重所致。采用實(shí)施例4制備的穩(wěn)砂解堵酸化液對(duì)該井進(jìn)行酸化改造施工,關(guān)井反應(yīng)后采用氮?dú)夥蹬艢埶帷M懂a(chǎn)后該井日產(chǎn)油上升至15t,含水10%,動(dòng)液面為950m,有效期長(zhǎng)達(dá)450天,累計(jì)增油4500噸。后經(jīng)作業(yè)觀察,沒(méi)有發(fā)現(xiàn)嚴(yán)重的出砂現(xiàn)象,表明該穩(wěn)砂解堵酸化液對(duì)儲(chǔ)層起到了解堵、穩(wěn)砂作用。