酸化用铁离子稳定剂
断缝体油藏酸化解堵技术研究及应用
断缝体油藏酸化解堵技术研究及应用摘要：断缝型油藏是有利的油藏类型，主要采用自然投产进行油藏开发，但是由于断层、裂缝发育，钻井过程中需要采用固结堵漏材料封堵漏失通道，同时会对近井地带的断缝体储层造成一定的伤害。
针对断缝体油藏特点，针对性地开展酸化解堵技术研究，通过优化酸液配方、用量及施工设计，有效溶解钻井液中的泥饼、膨润土及堵漏剂中的固结材料，解除断缝体储层伤害。
关键词：断缝体；酸化；酸液0 前言泾河油田位于鄂尔多斯盆地，区域构造上位于伊陕斜坡带的西南端，主力油层为长8层。
泾河长8存在断缝体、裂缝孔隙型、孔隙型三类油藏类型。
统计水平井钻遇裂缝个数和3个月日产油关系，裂缝越发育，油气越富集，钻遇裂缝越多，油井产量越高，油藏开发效果越好。
从高中低产井在平面分布情况来看，高中产井主要分布在断缝带上，低产井主要分布在裂缝不发育的区域。
因此，断缝型油藏是有利的油藏类型，主要采用自然投产进行油藏开发。
由于断层、裂缝发育，钻井过程中采用新型固结堵漏剂，新型固结堵漏剂是一种由固相架桥颗粒、渗滤性材料、纤维状材料、弹性变形材料及胶凝剂、悬浮剂等复配而成的粉末状材料，具有良好的流动性、悬浮性，进入漏层后能快速失水、富集，具有良好的驻留效果，并能够形成一定强度。
形成的暂堵层具有一些微孔结构，钻井液中水分能够透过堵塞层，里面的固相物质会形成薄而致密的泥饼，进一步起到封堵漏失通道的目的，也会对近井地带的断缝体储层造成一定的伤害。
因此，钻完井后如何采取针对性的酸化解堵工艺，有效溶解钻井液中的泥饼、膨润土及堵漏材料中的固结材料等，解除近井地带伤害，疏通渗流通道，是需要解决的问题。
1砂岩酸化解堵原理砂岩是由石英、长石和粒间胶结物等物质组成。
砂岩的油气储集空间和渗流通道就是砂粒与砂粒之间未被胶结物完全充填的孔隙。
砂岩油气藏酸化处理是在低于岩石破裂压力作者简介：柴妮娜（1981-），女，山西闻喜人，石油与天然气工程硕士学位，助理研究员，从事储层改造技术研究。
酸化解堵提高低渗透油层吸水能力
酸化解堵提高低渗透油层吸水能力【摘要】随着油田注水时间的延长，部分注水井由于储层污染造成水井注水压力高、不能完成配注，使地层能量不能及时补充，影响了注水开发效果。
为了解除储层污染，保证欠注井完成配注，近几年我矿采取了周期洗井、酸化等措施，取得了一定的降压增注效果。
【关键词】酸化增注1 注水现状目前我矿有吸水差甚至不吸水井48口，占注水井总数的18.5%，我们从静、动态资料入手，结合注水全过程对吸水差水井原因进行了详细分类，并且有针对性的进行了治理，取得了一定效果。
2 选井原则针对水井吸水差的原因，为了保证措施有效率及效果，我矿结合以往的选井原则，严格选井，主要做到以下几点：（1）井网加密调整后建立有效驱动体系的欠注井；（2）注水井连通状况好、控制储量多，油井有生产能力的欠注井；（3）能够判断水井受到污染，具有较大的表皮系数，确定损害程度；（4）固井质量要好，以免酸化窜层，影响酸化效果；（5）没有套变或套损，以免酸化或以后注水进一步破坏套管。
3 配方及施工情况3.1 配方情况洗井液：5%盐酸+3%氢氟酸+1.0%缓蚀剂+0.5%铁离子稳定剂+1.0%破乳剂+0.3%洗油剂+0.5%黏土稳定剂+1.5%渗透剂。
前置酸：12%盐酸+3%醋酸+1.0%缓蚀剂+0.5%铁离子稳定剂+1.0%破乳剂+0.3%洗油剂+1.0%黏土稳定剂。
主体酸：12%盐酸+3%氢氟酸+3%醋酸+1.0%缓蚀剂+0.5%铁离子稳定剂+1.0%破乳剂+0.3%洗油剂+1.0%黏土稳定剂+0.2%助排剂。
后置酸：12%盐酸+3%醋酸+1.0%缓蚀剂+0.5%铁离子稳定剂+1.0%破乳剂+0.3%洗油剂+1.0%黏土稳定剂+0.2%助排剂。
顶替液：3.0%氯化铵+0.5%黏土稳定剂。
后置长效液：1.0%抑膨剂+2.0%op-10+2.0%乙氧基化烷基硫酸钠。
3.2 现场施工工艺具体施工工艺流程：冲洗干线和洗井返排→清水试压→正注洗油管液→关井24h适当返排→注前置酸→注主体酸→注后置酸→注顶替液→关井24h适当返排→注后置长效液→关井24h后开井注水。
酸化解堵中二次沉淀的产生机理与预防方法
1 酸化解堵中二次沉淀的类型与产生机理油田酸化过程中主要的二次沉淀包括铁离子的二次沉淀、土酸酸化的二次沉淀（氟化钙、氟硅酸盐的沉淀）、硫化钙，硫化铁的二次沉淀以及酸渣乳化油。
1.1 铁化合物的产生在酸化作业结束后，反应一段时间，残留的酸液的pH值降低，理论上平衡时的pH值接近但小于7，而三价铁离子的氧化物沉淀产生的pH值在3.4左右，因此在酸化作业过程中就要考虑三价铁离子沉淀的产生。
地层中三价铁离子的重要来源有地层中固有、注入水中含有的铁离子、酸化液中含氧将二价铁离子氧化为三价铁离子。
1.2 酸渣的产生当酸液与储层中含沥青质原油接触时将产生一定量的酸渣，而沥青烯的存在目前认为对于酸渣的产生是致关重要的关于酸渣形成的机理，大致观点认为原油中的沥青物质是以胶态分散相形式存在，它是以高分子量的聚芳烃分子为核心，此核心被低分子量的中性树脂和石蜡烃包围，直径为30-60Å。
的球状体，核周围靠吸附着较轻的芳香族特性较少的组分所稳定，这种胶态分散相相当稳定，但当与酸接触时，沥青质就会凝结并形成不溶解的酸渣。
1.3 土酸二次沉淀的产生硅酸及偏硅酸沉淀硅酸及偏硅酸沉淀，HF第二反应的产物，这种庞大的水化硅胶沉淀不能随返排液排出，将大大降低储层的渗透率；氟化钙和氟化镁沉淀，HF与储层中的方解石和白云石反应，生成细白粉末状的氟化钙、氟化镁沉淀。
氟硅酸盐沉淀，氢氟酸与石英及黏土矿物反应生成氟硅酸，而氟硅酸又与储层中或地层水中的钾、钠离子反应生成Na2SiF6和K2SiF6白色沉淀。
土酸与天然岩心反应后产生白色的不规则斑状沉淀。
在国内相似的土酸与蒙脱石的反应中也发现了白色沉淀物，通过电镜扫描分析，该沉淀中含有Na2SiF6。
2 酸化解堵中二次沉淀的预防措施2.1 铁离子沉淀的预防采用铁离子络合剂的方法，络合剂具有特定的化学结构，对高价金属离子有强的亲和力，通过与高价金属离子形成络合物。
每个络合环都具有稳定的五元环结构，使其在空间中能量降到最低，络合物得以稳定存在。
油田酸化
酸化液及酸化工艺的技术进展摘要：酸化是通过油水井向底层注入酸液，溶解钻井、完井、修井等作业过程中产生的堵塞物（如粘土、无机矿物质等）及储集层岩石矿物，恢复和提高储集层的渗透性能，从而达到油气田的增产、增注措施。
同时，酸化液和酸化用添加剂作用下，对于地层及采油设备的腐蚀及防腐缓蚀措施等研究内容也是油气田发展研究的重要方向。
目前，国内外应用的酸化液类型油井酸化用的酸液主要有盐酸、土酸、乙酸、甲酸、多组分酸、粉状有机酸以及近几年来发展起来各种缓速酸体系等作为特殊酸化也使用硫酸、碳酸、磷酸等。
关键词：酸化；压裂；解堵；酸化添加剂；酸化工艺；增注增产Key words：Acidification；Broken down；Additives for Acidizing Fluids；Acidizing technology；Stimulation前言：压裂酸化技术难点和挑战；正如在我国石油工业“十五”规划报告指出的一样：1、复杂岩性油气藏；指的是陆源碎屑岩、碳酸盐岩和粘土矿物以一定比例均；2、高温、超高温、深层、超深层和异常高压地层；以准葛尔盆地、克à玛依、塔里木和吐鲁番为代表；3、低渗、低压、低产、低丰度“四低”储层；如中石油的长庆苏里格气田压力系数在0.8—0.9；很难得到高效开发；4、凝析气压裂酸化技术难点和挑战现在我国石油工业面临的形势是新区勘探开发困难，老区的增产挖潜还有大量的工作要做。
其中，常规的井网加密已经效果不大，对酸化压裂措施的认识不够。
同时，增产措施改造的对象越来越复杂，改造目标已经从低渗、单井发展到了中、高渗和油田整体，主要的难题集中在以下几个方面：1、复杂岩性油气藏指的是陆源碎屑岩、碳酸盐岩和粘土矿物以一定比例均匀存在，没有任何一种成份占主导地位。
典型的代表是玉门酒西盆地的清溪油田，该油田储量高、品位好，但是储层矿物组成十分复杂。
由于矿物的不连续分布，酸压后只能形成均匀、低强度的刻蚀；而水力压裂由于发生支撑剂嵌入和粘土矿物的水敏、碱敏现象严重，因此目前酸压和水力压裂技术对这类储层多为低效或无效。
油水井酸化设计、施工及评价规范-宣贯多媒体
3.3.2 添加剂的选择与评价
u 根据储层特征、酸化工艺、油套管及施工管柱保护要求，选择添加剂类型及用量，评
价方式应依照以下相关标准执行：
a) 缓蚀剂按SY/T 5405评价；
e) 互溶剂按SY/T 5754评价；
b) 粘土稳定剂按SY/T 5762评价；
u 根据套管钢级、壁厚及抗内压数据、储层射孔段数及分层酸化需求等情况，确定是否
下封隔器。然后选择合适的注入管柱及井内装置，并进行强度校核，以确保施工安全。
3.4.3 酸化排液方式
u 根据酸岩反应状况优选关井时间、根据井内管柱情况及排液要求确定放喷及排液方式。
3 、 油水井酸化设计
3.4 酸化工艺设计要求
3.4.4 酸液用量
u根据酸化处理半径、油层厚度和油层有效孔隙度，以措施效果最佳、施工安全及经济最 优为原则确定酸液用量。
3.4.5 施工压力、排量确定
u在低于储层破裂压力下，综合考虑储层条件、酸化管柱、井口装置多个因素确定施工压 力及排量。
3.4.6 酸化泵注程序
u为获得合理的措施效果，应综合考虑井况、施工管柱、施工安全、设备能力、酸液性能 因素确定前置液、主体酸、后置液泵注程序及关井时间。
3 、 油水井酸化设计
3.1 酸化前录取资料种类
3.1.11 施工井史资料
包括历次措施相关资料，如措施类型、参数、效果；目前井内管串结构、套管损坏情 况、井底落物；注水井的转注时间及注水情况。
3.1.12 生产动态资料
包括井网及井排距；生产井及同层位邻井的日产 量、累计产量、井口压力与开井时间；注水井及同层 位邻井的日注量、累计注入量与井口压力和与其对应 的生产井生产情况。
油水井酸化
（一）土酸
酸化常用酸液体系
土酸：一般组成为3％－6％氢氟酸＋10％－ 15％盐酸的混合液。 氢氟酸作用：与砂岩反应溶解泥质和二氧化硅。
盐酸作用：（1）与碳酸盐岩反应，先把大部分碳酸盐溶解掉，防止CaF2等 生成物沉淀。
（2）碳酸把地层水顶走，避免氢氟酸与低层水接触，防止低层 水中的Na+、K+与H2SiF6作用生成沉淀物，从而充分利用土 酸对粘土、石英和长石等的溶蚀作用。
储层内的流体、岩石的反应 地层岩石的 润湿性反转 生物作用 热力开采造成的矿物溶解和矿物转化
酸岩反应：
酸岩反应是在液固两相（酸液与岩石）间的界面上进行的复相反应。
质量传递过程：酸液中的H＋传递到碳酸盐岩表面； 表面反应过程：H＋在岩面上与碳酸盐岩进行反应； 质量传递过程：反应生产物离Ca2＋、Mg2＋和CO2离开岩面。
害的反应产物。
其他的常规酸液体系
含醇土酸
含醇土酸为土酸与异丙醇或甲醇（达50％）的混合物，主要用于低渗 透干气层。用乙醇稀释可降低酸与矿物的反应速度，起缓速作用；且混合物 蒸汽压增加时易于返排；同时因酸表面张力被己醇减小，使气体渗透率因水 饱和度下降而得以增加。
有机土酸
常规土酸反应速递快，受温度的影响很大。甲酸和乙酸为弱离子型、 慢反应的有机弱酸。用甲酸或乙酸替代 盐酸，能延缓氢氟酸的消耗，适用于 高温油井（高于120℃）
压裂酸化: 其增产原理与水力压裂基本相同，即沟通井筒附近高渗带或其它裂缝系统、清除井 壁附近污染、增大有其向井流通面积、改善油气向井流动方式和增大井附近渗流能 力。
❖ 酸浸：是将浓度在6%以下的酸液泵入井内，关井2-6小时，使粘附在孔 眼的盐类和油气层表面的堵塞物被溶解掉，再用大排量将井内赃 物冲洗干净，以提高酸化效果。
酸化用铁离子稳定剂的评价
酸化用铁离子稳定剂的评价铁离子稳定剂；稳定；铁离子沉淀；酸化；溶解分散性第1章概述1.1研究的目的及意义随着油田的开发，酸化作业已成为一项重要的增产、增注措施。
酸液与施工地面设备、油管、套管及地层铁矿物的化学反应均产生铁离子。
铁离子稳定剂使铁离子形成稳定的络合离子，在残酸溶液中不再发生沉淀，避免了酸化对地层造成的二次污染，故在酸液中加入铁离子稳定剂，减少了大量的经济损失。
1.2国内外研究现状在油气田开发过程中，储层保护是一个十分重要的问题。
早在20世纪四五十年代国外就开始了油气层损害的室内实验研究，研究中主要是以岩心流动试验为基础，用渗透率的变化情况来判断是否发生损害。
1974美国石油工程师学会(SPE)召开了第一届“控制地层损害国际会议”，使国际油气层保护研究工作纳入了正规化的发展轨道。
70年代，世界各主要产油国和大公司投入大量资金对保护油气层的技术进行了广泛深入地研究，取得了重大的进展，获得了显著的经济效益。
同时由于电子技术的发展，X—射线衍射仪、电子扫描显微镜、图像分析系统等电子仪器广泛应用于储层岩石的研究，借助微电脑技术，采用物理模拟和数学模拟手段来研究地层孔隙中固体微粒的运移、微粒的侵入程度、地层渗透率随时间、流速及温度的变化等。
到了80年代，逐步形成了采用多种方法进行系列试验的实验程序，如“识别水敏性地层”的实验程序、“储层敏感性评价”的实验程序等，并且出现了一些实验条件更加接近矿场施工条件的工程模拟试验。
90年代以来，很多学者开始设计不同的物理模型及数学模型来研究储层损害的机理，并将微模型可见实验技术、CT扫描技术、核磁共振扫描成像技术等用于研究地层损害和评价储层保护技术中，使保护油气层研究得到了突破性进展。
目前，国外已能通过开展室内实验对特定的油气层发生损害的原因进行预测，并提出相应的防止或减轻损害的措施。
20世纪80年代初期，我国己开始重视对保护油气层技术的研究。
1986年，我国将“保护油气层钻井技术”正式列入“七五”国家重点科技攻关项目，选择了华北油田、辽河油田、中原油田、四川油田、长庆油田等五个油田七种储层类型进行了储层损害的机理研究。
铁离子稳定剂AAA的性能评价_杨海燕
精 细 石 油 化 工
Ｓ Ｃ Ｉ Ａ Ｌ Ｉ Ｔ Ｙ Ｐ Ｅ Ｔ Ｒ Ｏ Ｃ Ｈ ＥＭ Ｉ Ｃ Ａ Ｌ Ｓ Ｐ Ｅ
４ １
铁离子稳定剂 Ａ Ａ Ａ 的性能评价
李建波２ 杨海燕１，
； ） （ 攀枝花学院生物与化学工程学院 ，四川 攀枝花 ６ 西南石油大学化学化工学院 ，四川 成都 ６ ． １ ７ ０ ０ ０ ２ ． １ ０ ５ ０ ０ １ 摘要 ： 采用自由 基 聚 合 法 ， 以 丙 烯 酸、 丙 烯 酰 胺、 烯丙基磺酸钠为单体合成具有络合铁离子能力的共聚物 ， ／ ， （ 并对其进行了性能评价 。Ａ 在清水 、 盐酸 、 土酸 中 Ａ Ａ 在残酸中稳定铁离子的能力可达 １ ４ ３ ６ ． ２ ５ｍ Ａ Ａ Ａ） ｇ ｇ 但渗透伤害率都较小 ； 的分散性好 ； 随着 Ａ 对岩心有一定的伤害 ， Ａ Ａ 加量增加和温度升高 ， Ａ Ａ Ａ 与其它酸液添 加剂在盐酸 、 土酸中的配伍性较好 ； 采用分光光度法测定了不同 ｐ 测得 Ａ Ｈ 值下 Ａ Ａ Ａ 具有较好 Ａ Ａ 的稳定常数 ； 的抗盐性和抗温性 。 关键词 ： 铁离子稳定剂 稳定铁离子能力 分散性 配伍性 抗温抗盐性
４ ２
精 细 石 油 化 工
４年３月 ０ １ ２
１ ７ １ ４ ． ４ｃ ｍ－１ 为 羧 酸 伸 缩 振 动 峰 ， ． ０ｃ ｍ－１ 处 １ ６ ８ ３ 是酰胺伸缩振动峰 ， ． ４ｃ ｍ－１ 处是 —ＮＨ １ ５ ５ ２ ２ 变形 振动峰 ， Ｈ— 弯 曲 振 动 峰 ， ． ５ｃ ｍ－１ 处 为 —Ｃ １ ４ ５ ５ １ ． ７和 １ １ ８ ６ ． ０ｃ ｍ 处 为 Ｃ—Ｎ 伸 缩 振 动 峰 ， １ ２ ２ ０ －１ ａ 伸缩振动峰 ， ． １ｃ ｍ 处为磺酸 —Ｓ ． １ ５ ０ Ｏ １ ０ ４ １ ３Ｎ