一種新型降壓增注酸液及添加劑性能評價

鮑郃

摘要：針對定邊采油廠某注水項目區域內主采層位長8層酸化常規土酸酸化反應速度快、作業距離短、二次、三次傷害嚴重、過度溶蝕、腐蝕嚴重等問題，開發了一種包含鹽酸、氫氟酸、有機酸、氟硼酸以及多種添加劑，并對新型酸液及添加劑性能進行評價。

關鍵詞：降壓增注;深度酸化;緩蝕劑

定邊采油廠某注水項目區域內主采層位為三疊系長8層，油藏埋深2500～2800m，主要為特低孔超低滲巖性油藏。該區塊目前開發中常規土酸酸化解堵、小規模壓力措施效果不大，注入壓力仍居高不下，針對定邊采油廠某注水項目區酸化需要，研發了一種低腐蝕、低傷害、低反應速度、配伍性良好的新型酸液體系，并對酸液體系性能進行了評價。

1 緩蝕劑緩蝕性能分析

新型酸液包含強酸鹽酸，中強酸氫氟酸，有機酸以及氟硼酸，酸性較強，具有較強的腐蝕性，對注酸設備、管柱等均具有很強的腐蝕作用，不僅不利于注酸設備、管柱的完整性運行，腐蝕產物也會對地層造成二次傷害，因此依據新型酸液配成，添加了緩蝕劑，為分析緩蝕劑在新型酸液中的緩蝕性能，分別優選H01、H02、H03三種緩蝕劑開展實驗研究，優選一種做為新型酸液緩蝕添加劑，三種緩蝕劑實驗所用腐蝕介質分別為3%、5%新型酸液，緩蝕劑添加量分別為1000ppm、5000ppm，試驗時間為3天。

實驗結果表示H01、H02、H03型緩蝕劑實驗清理后掛片形貌，所用腐蝕介質為5%新型酸液，緩蝕劑添加量分別為1000ppm、5000ppm。H01型緩蝕劑添加量為1000ppm時，掛片表面腐蝕坑點較多，較深，腐蝕仍然較嚴重;持續增加緩蝕劑濃度到5000ppm，掛片表面腐蝕坑點明顯減少，緩蝕劑起到了較好的緩蝕效果，但掛片表面仍有部分較深的腐蝕坑點;H02型緩蝕劑添加量為1000ppm時，掛片表面腐蝕坑點較多，較大，但是蝕坑明顯變淺，出現較多蝕斑，有較嚴重的腐蝕趨勢，持續增加緩蝕劑濃度到5000ppm，掛片表面腐蝕坑點、蝕斑明顯減少，緩蝕劑起到了較好的緩蝕效果;H03型緩蝕劑添加量為1000ppm時，掛片表面沒有發現明顯的腐蝕坑點、蝕斑，緩蝕效果明顯，持續增加緩蝕劑濃度到5000ppm，與1000ppm添加量類似，掛片表面沒有明顯變化。掛片實驗表明同等添加量時，H03型緩蝕劑的緩蝕效果明顯優于與H01、H02型緩蝕劑;相同緩蝕效果條件下，H03型緩蝕劑的用量最少。

H01、H02、H03型緩蝕劑實驗掛片顯微形貌，所用腐蝕介質為5%新型酸液，緩蝕劑添加量分別為1000ppm、5000ppm。實驗結果可以明顯看出H01型緩蝕劑添加量為1000ppm時，掛片表面蝕坑較深;緩蝕劑濃度增加到5000ppm，掛片表面腐蝕坑點明顯減少，掛片表面平緩，未出現明顯的腐蝕現象;H02型緩蝕劑添加量為1000ppm時，掛片表面腐蝕坑點較多，較大，出現較多蝕斑，但腐蝕坑點深度高達40μm有較嚴重的腐蝕趨勢，持續增加緩蝕劑濃度到5000ppm，掛片表面腐蝕坑點、蝕斑明顯減少，緩蝕劑起到了較好的緩蝕效果;H03型緩蝕劑添加量為1000ppm時，掛片表面沒有發現明顯的腐蝕坑點、蝕斑，掛片局部顯微圖顯示，掛片表面未有明顯腐蝕現象，持續增加緩蝕劑濃度到5000ppm，與1000ppm添加量類似，掛片表面沒有明顯變化。再次表明同等添加量時，H03型緩蝕劑的緩蝕效果明顯優于與H01、H02型緩蝕劑;相同緩蝕效果條件下，H03型緩蝕劑的用量最少，因此為保證具有良好、穩定的緩蝕性能，新型酸液中添加5000ppm的H03型緩蝕劑。

2 鐵離子穩定劑性能評價

新型酸液選擇一種螯合劑，能與酸液鐵離子結合生成溶于水的絡合物，從而減少了氫氧化鐵沉淀的機會。在3%新型酸液中分別加入1500ppmFeCl3模擬配置地層酸液，測定酸液pH值=3.3時，選定的鐵離子穩定劑-螯合劑的穩鐵能力，添加量分別為500ppm、1000ppm、1500ppm、2000ppm。試驗方法按照SY-T6571-2003標準。實驗結果表明隨著螯合劑用量由500ppm增加到1000ppm后，燒杯內溶液由渾濁微微變清澈，用量增加到1500ppm后，燒杯內溶液再次微微變清澈，用量增加到1500ppm后，燒杯內溶液變化不明顯。

鐵離子穩定劑-螯合劑的穩鐵量實驗數據統計可以看出螯合劑添加量1500ppm時，穩鐵能力達到最大值，繼續增加螯合劑用量，穩鐵量變化不大。

3 表面活性劑性能評價

新型酸液優選HW-1、HW-2、HW-3三種表面活性劑分別添加500ppm、2000ppm，通過實驗表明HW-1、HW-2、HW-3三種表面活性劑用量達到2000ppm后，其對3%新型酸液與原油表面張力的影響類似，均降到17.5mN/m左右，但是降低HW-1用量到500ppm，3%新型酸液與原油表面張力迅速增加到26.27mN/m，降低HW-2用量到500ppm，3%新型酸液與原油表面張力迅速增加到23.39mN/m，而降低HW-3用量到500ppm，其對3%新型酸液與原油表面張力的影響不大，因此，為保證新型酸液與原油表面張力處于低位，且維持一定的安全余量，3%新型酸液中添加1000ppm的HW-3型表面活性劑。

4 結論

新型酸液酸化是注水井降壓增注的有效措施，相比常規土酸，新型酸液緩速效果明顯，適合深度酸化;同等添加量時，H03型緩蝕劑的緩蝕效果明顯優于與H01、H02型緩蝕劑，且相同緩蝕效果條件下，H03型緩蝕劑的用量最少;螯合劑添加量1500ppm時，穩鐵能力達到最大值;表面活性劑HW-3用量500ppm-2000ppm，新型酸液與原油表面張力維持在18mN/m左右，為維持一定的安全余量，3%新型酸液中添加1000ppm的HW-3型表面活性劑。

參考文獻

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