油田生产中酸液性能与效果评价研究

陈毅荣(长江大学石油工程学院， 湖北 武汉 430100)

0 引言

在油田的现场应用中，随着勘探开发的条件越来越恶劣，地层环境越来越复杂，为了能实现更好的开采和最大的经济效益，经过大量的专家研究，酸化是油气井增产、注入井增注的一项有效措施。而酸液的选择又直接影响生产，选择不当反而会损害储层。因此，酸液性能的研究是至关重要的工作。

1 试验及结果分析

1.1 表面张力和粘度

将加有添加剂的MHA对其综合性能进行评价，包括鲜酸、残酸的表面张力，酸液段塞粘度、密度等。残酸是将100g酸液与5g岩屑在80℃下反应一段时间，过滤得到的。性能评价见下表。

表1 酸液表面张力及粘度评价

残酸的表面张力比鲜酸高，但比水的表面张力(72mN/m)低得多，有助于返排。缓蚀剂、防膨剂、铁离子稳定剂、互溶剂HRA及防水锁剂等添加剂与酸液的配伍性好、无沉淀产生。

1.2 缓蚀性能

缓蚀剂的评价方法见《SYT 5405-1996 酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标》。

试样为N80碳钢片经耐水砂纸逐级打磨，石油醚、丙酮、无水乙醇清洗，室温下干燥后备用。腐蚀介质为酸液，在一定温度下浸泡4h取出，用橡皮擦除腐蚀产物，蒸馏水冲洗， 再经丙酮、无水乙醇清洗，干燥后称重。由试样在盐酸中浸泡前后所得失重来计算其腐蚀速度v(g/m2h)。腐蚀速率计算公式：

式中：v为腐蚀速率，g/m2h ；w1为腐蚀前的钢片质量，g ；w2为腐蚀后的钢片质量， g；A为试样暴露在腐蚀环境中的面积，m2；t为腐蚀时间，h。

表2 酸液对钢片的腐蚀速率

1.3 润湿剂浓度优化

将加入润湿剂CHRSJ(浓度为2%)的多氢酸酸液与粘土样品反应4小时后，取出粘土样品，放入甲苯和甲醇中观察互溶情况来考察酸液的润湿性。试验结果表明，加入润湿剂CHRSJ(浓度为2%)的多氢酸酸液处理之后的粘土样品在甲苯中分散、在甲醇中凝聚。说明该多氢酸体系能够在粘土地层保持水湿特性。因此，推荐油田酸化用酸液中润湿剂CHRSJ浓度为2.0%。

2 酸化效果评价方法步骤

酸化效果评价采用流动试验，通过测定酸化前后的岩心渗透率来实现。实验主要步骤如下：

①岩样抽真空2～3小时，饱和地层水2～3小时，放置24小时。

②小于临界流速下正向测地层水原始渗透率K1。

③挤酸反应：以小于临界流速VC的流速，将1.0PV的前置液反向注入岩心，并收集流出液，反向注酸是因为实际注酸过程与排酸方向相反，而排酸方向即为出油方向，定为正向。

④反向注入主体酸1.0PV。

⑤关井反应2小时。

⑥排残酸。正向注入地层水，排出残酸，同时测定不同排出液量时的岩心渗透率Kd和残酸液的pH值，当流动状态稳定，且pH值不变时，停止实验。

3 结语

(1)残酸的表面张力比鲜酸高，但比水的表面张力(72mN/m)低得多，有助于返排。

缓蚀剂、防膨剂、铁离子稳定剂、互溶剂HRA及防水锁剂等添加剂与酸液的配伍性好、无沉淀产生。因此，在注酸时可以优先考虑残酸，及加入缓蚀剂、防膨剂等相应的添加剂。

(2)浓度为1.5%的防膨剂CHFPJ(阳离子)具有好的防膨效果。因此，酸化用酸液中防膨剂CHFPJ浓度为1.5%。多氢酸体系能够在粘土地层保持水湿特性。酸化用酸液中润湿剂CHRSJ浓度为2.0%。

(3)多氢酸MHA浓度越大，岩石的溶蚀率越大，当多氢酸MHA浓度增大到8%以后，溶蚀率缓慢增加。

[1]黄春,等.BH-211缓速酸增注技术及应用.石油钻采工艺，1991,6.

[2]徐同台.保护油气层技术(第二版)．北京：石油工业出版社，2003．3.

[3]关富佳，姚光庆,等.泡沫酸性能影响因素及其应用[J].西南石油学院学报，2004,26(1).