高温酸化压裂用交联酸研究

摘要

酸化压裂是低渗油气储层增产增注的重要措施之一。酸化工作液及酸液添加剂的性能直接影响酸化压裂效果,特别是对于高温碳酸盐地层。适用于高温强酸条件下的酸液稠化剂和酸用交联剂是交联酸体系的两大主剂,也是研究高温交联酸体系的关键。本文针对高温碳酸盐地层的特性进行了交联酸体系的研究,以氧氯化锆和有机配位体(乳酸和木糖醇)为主要原料制备了有机锆交联剂ECA-1,考察了反应介质、物料配比、反应温度及时间对交联剂性能的影响,确定了最佳的制备条件;对比了四种油田常用稠化剂的酸溶性能和粘温性能,优选出了高温交联酸用稠化剂EVA-180,EVA-180具有较好的酸溶性和增粘性,其粘度受酸液浓度的影响比较小;考查了稠化剂浓度、交联剂浓度及温度对交联性能的影响;采用相关标准方法对酸液添加剂进行了评价,并对添加剂与交联酸主剂之间的配伍性进行了评价,确定了高温交联酸用添加剂:缓蚀剂EEH,3.0％,铁离子稳定剂EET,1.0％,助排剂EEZ,1.0％;结合不同交联酸配方的高温流变性能,确定高温酸化压裂用交联酸体系的最佳配方为:20％HCl;1.0％稠化剂EVA-180;4.0％交联剂ECA-1;3.0％缓蚀剂EEH;1.0％助排剂EEZ:1.0％铁离子稳定剂EET;0.03％破胶剂EAB。对研制出的交联酸液体系进行了综合评价,结果表明:该体系在常温条件下的交联时间为3～5min;常温和高温下均具有良好的整体配伍性;耐温可达到140℃;对钢片的腐蚀速率为2.70g/m2·h,缓蚀率达到了99.96％;该体系可明显延缓酸岩反应,对大理石具有良好的缓速性能,且交联酸与盐酸的最终溶蚀率之比为93.03％,可实现深部穿透;破胶迅速且彻底,故该体系能够满足高温碳酸盐地层的深度酸化压裂的要求。