粘稳酸充填防砂液体系研究

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摘 要：本文针对疏松砂岩油藏开发中后期充填防砂井泥质堵塞等问题，进行了高泥质油藏粘稳酸砾石充填防砂液的评价及应用。性能评价实验结果表明，该粘稳酸防砂液具有良好的流变性和缓速作用，且具有抑制二次沉淀能力强、对地层伤害小的特点。

关键词：粘稳酸 性能评价 应用

粘稳酸充填防砂液体系配方主要由6%HCL、3%ZNW、0.5%HPAM及其它添加剂组成。为验证粘稳酸充填防砂液主要性能，采用了长岩心流动驱替等实验装置对其酸蚀性能、固砂性能、流变性能和携砂性能进行了实验评价，为酸携砂充填防砂工艺优化提供实验依据。

1酸蚀性能评价

岩心由地层砂、粘土和碳酸盐组成，管长2.0m。第一支用15%的盐酸处理，第二支用土酸处理，第三支用粘稳酸处理，测定各段岩心的重量损失判断酸液有效作用半径，结果见表1。

表1数据可以看出，盐酸和土酸在1.2m处的溶蚀量已经很小，说明有效作用在0.8m左右，不超过1.2m；粘稳酸在2.0m处还有较高的溶蚀量，出口的最低PH值在4.7左右，说明还具有活性，穿透距离在2.0m以上。

2固砂性能评价

当由聚合物（HPAM）、铝交联剂（JL-1）和HCL+ZNW组成的粘稳酸体系注入地层后，在近井地带首先通过聚合物提高体系的粘度，控制H+的扩散速度，实现缓速酸化，体系pH值逐渐升高；在酸化过程中，砂粒表面必然产生一个pH值场，即靠近砂粒表面的pH值高，远离砂粒表面的pH值低，因此砂粒表面总存在一个合适的pH值（3～6），使交联剂将聚合物交联形成冻胶膜；而体相固砂剂的pH值较低，进一步推向地层深部，酸化深远地层过程中亦可在砂粒表面形成冻胶膜[2]。将固砂剂按不同倍数稀释，然后在65℃下进行冲砂试验。

由上图可看出，固砂剂的浓度越高，固砂强度越高，但对地层的伤害变化不大。这是因为酸化提高了渗透率，另外在砂粒形成冻胶，减少了砂粒运移，从而使伤害减小。

3二次伤害情况评价

砂岩酸化中酸液体系既要能有效解除储层的污染，又要不破坏储层基质骨架，不引起新的二次伤害。由于砂岩储层组成成分复杂，酸化之后产生的沉淀种类也繁多，砂岩酸化过程中可能形成的二次沉淀有：CaF2、MgF2、K2SiF6、Na2SiF6、K2AlF6、Na2AlF6、Si（OH）4、Fe（OH）2、Al（OH）3、AlF3等[3]。常规评价酸液性能的方法如静态溶蚀实验、岩心模拟实验研究，通常很难准确预测酸化过程中二次沉淀的产生，残酸离子分析是研究砂岩酸化反应过程及二次伤害的新方法。通过测定残酸中Si、Al、Ca、Mg、Fe等离子浓度的变化，可评价酸液的缓速及抑制二次沉淀的性能，进一步优选酸液体系[4]。

通过对粘稳酸、土酸、ZNW三种酸液体系的对比，从而得出粘稳酸体系的缓速和抑制沉淀的特点。

从钙离子浓度的变化来看：反应初期是上升趋势，说明储层矿物参与了反应，从变化的程度来看，土酸的反应比较剧烈，粘稳酸次之，ZNW则最小；随着反应时间的延长，土酸中钙离子浓度下降，分析认为可能形成了氟化物的沉淀，而ZNW和粘稳酸两种体系不存在类似的问题。所以，从残酸离子浓度变化来看，相对于土酸来说，新型粘稳酸不仅具有一定的缓速作用，而且具有抑制二次沉淀能力强、对地层伤害小的特点，是一种低伤害或无伤害酸。

4结论

1、粘稳酸充填防砂液体系具有良好的长效酸蚀性能，有效作用距离在2.0m以上；具有良好的流变性；具有抑制二次沉淀能力强、对地层伤害小的特点。

2、现场应用结果表明，粘稳酸充填防砂液产品性能指标先进，具有解堵、携砂、固砂的功能，能满足高泥质油藏、高含水油藏油井砾石充填防砂需求。

参考文献

[1]董军等.酸化技术研究现状[J].科技评价，2007（3）：18-19.

[2]戴彩丽等.冻胶膜固砂剂的研究[J].钻采工艺，2003，26（2）：75-78.