酸液稠化劑的制備及其性能評(píng)價(jià)【文獻(xiàn)綜述】

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1、畢業(yè)論文文獻(xiàn)綜述應(yīng)用化學(xué)酸液稠化劑的制備及其性能評(píng)價(jià)1.1酸化的概況酸化處理技術(shù)是油氣井增產(chǎn)、水井增注的主要措施之一。它利用酸液對(duì)巖石膠結(jié)物或地層孔隙、裂縫內(nèi)堵塞物(粘土、鉆井泥漿、完井液等)溶解和溶蝕作用，恢復(fù)或提高地層空隙和裂縫的滲透性[1]。用酸來解除鉆井、完井、修井以及增注等過程對(duì)井眼附近地層造成的傷害，疏通流體滲流通道，從而提高油氣井的產(chǎn)能，達(dá)到增產(chǎn)的效果。在常規(guī)酸化施工中，存在如下缺點(diǎn)：(1)酸巖反應(yīng)速度快，酸的穿透距離短，只能消除近井地帶的傷害；(2)增大酸的濃度可增加酸的穿透距離，但又產(chǎn)生嚴(yán)重的泥砂及乳狀液堵塞給防腐蝕帶來困難；(3)增產(chǎn)有效

2、期通常短，砂巖經(jīng)土酸處理之后，由于粘土其他微粒運(yùn)移堵塞油流通道，造成酸化初期增產(chǎn)而后期產(chǎn)量迅速遞減。可見，酸化處理中的一個(gè)重要問題是因酸液與井眼附近地層的碳酸鹽作用太快，形成溶洞，砂粒間大部分膠結(jié)物被溶去，嚴(yán)重時(shí)引起地層出砂，而離井眼較遠(yuǎn)的地層得不到適當(dāng)?shù)乃峄?。因此控制酸與地層巖石的反應(yīng)速度成為酸化研究中一個(gè)特別突出的問題。1.2稠化酸的發(fā)展史稠化酸及其施工工藝是國外七十年代發(fā)展起來的一種新的油、氣增產(chǎn)技術(shù)，其實(shí)質(zhì)就是在酸液中加入一種性能良好的稠化劑[2]。加入稠化劑能提高酸液的粘度，降低活性酸向裂縫面的擴(kuò)散速度，同時(shí)形成的膠體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)能有效地阻止氫離子的活

3、動(dòng)，從而使酸液消耗速率降低，增大酸液的作用距離，延緩酸巖的反應(yīng)時(shí)間，增加裂縫的寬度，提高地層滲透率[3]。并且稠化酸具有濾失量小，摩阻低，細(xì)砂懸浮能力強(qiáng)等特性，能減輕對(duì)地層的二次傷害，不受施工規(guī)模大小的影響。這種酸液既能單獨(dú)使用，也能與前置液以及后沖洗液以各種方式混合使用。與常規(guī)酸相比，稠化酸具有良好的緩速能力、降濾失能力、造縫、攜砂與減阻的能力，同時(shí)能減輕對(duì)地層的二次傷害[4]5，不受施工規(guī)模大小的影響，是一種目前公認(rèn)的有效酸化工作液。稠化酸的關(guān)鍵在于稠化劑，由于地層條件所致，稠化酸除了要具備一般壓裂施工所需具備的性能外，還應(yīng)克服常規(guī)酸液的不足，具有耐溫、

4、耐鹽、耐剪切、破膠時(shí)不產(chǎn)生殘?jiān)刃阅埽@些都對(duì)酸液稠化劑提出了要求，使人們努力尋求改進(jìn)方法，推動(dòng)酸液稠化劑的發(fā)展。酸液增稠劑在國外研究試驗(yàn)的歷史已有40年。近幾十年來國外酸液增稠劑產(chǎn)品主要有丙烯酞胺類、乙烯類、纖維素類以及生物類等聚合物。其中最重要的是丙烯酞胺類增稠劑，例如1998年美國聯(lián)合碳化公司研究出了一種克服酸液120℃溫度下降解的四元共聚物(丙烯酞胺或N—甲基丙烯酞胺或N，N一二烷基丙烯酞胺與其他單體的共聚物)，用其配置的稠化酸在實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)中展示出良好的粘度穩(wěn)定性和較寬的溫度適應(yīng)范圍。又如美國鉆井專業(yè)產(chǎn)品公司菲力浦化學(xué)公司(PhillipsPet

5、roleumCo.)的DSGA酸液稠劑為二丙烯酞胺二甲基丙磺酸鈉與丙烯酸胺的共聚物；美國哈里伯(HalliburtonServices)的一種高溫酸液增稠劑乃是丙烯酞胺與氯代季按欲的聚合物。目前國內(nèi)常用的酸液增稠劑有許多類同于水基壓裂液用膠凝劑，例如孤膠及其衍生物、纖維素及其衍生物、丙烯酞胺類聚合物。雖然我國酸液增稠劑試驗(yàn)研究工作起步較晚，但是已有大量的酸液增稠劑品種被開發(fā)出來。例如四川石油局天研所研制的CTI一6系高溫酸液增稠劑，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用表明其性能接近或達(dá)到引進(jìn)的增稠劑。還有北京油化所研制的酸液增稠劑RTA是含NaAMPS單體的共聚物。RTA與國外增稠劑在

6、實(shí)驗(yàn)室條件下比較結(jié)果表明，其耐溫性與耐酸性能可與美國DSGA增稠劑媲美，而對(duì)碳酸巖的緩速能力還優(yōu)于DSGA，剪切速率穩(wěn)定性則優(yōu)于國內(nèi)常用的PAM和美國的pusher一500[5]。在酸液稠化劑的發(fā)展過程中，國內(nèi)外的研究者對(duì)稠化劑進(jìn)行了大量的評(píng)選和新產(chǎn)品研制工作，特別是對(duì)各種高分子增粘劑進(jìn)行了廣泛的研究和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)。如聚丙烯酰胺類化合物（PAM）、羧甲基纖維素（CMC）和羧乙基纖維素（HEC）、聚乙烯醇、羥丙基胍膠（HPG）、聚乙烯吡咯烷酮和聚二甲基二烯丙基氯化銨（PDMDAAC）等。由AM和DMDAAC聚合得到的產(chǎn)物為PDA，目前，國內(nèi)外對(duì)PDA的研究已經(jīng)比較

7、多。1.3酸液添加劑由于早期的酸化技術(shù)不成熟，對(duì)金屬管線腐蝕嚴(yán)重，并且對(duì)地層也造成傷害。人們面對(duì)此問題，結(jié)合多年的酸化處理經(jīng)驗(yàn)，考慮是否可以向酸液中加入抑制劑，以解決上述問題。從此，酸液添加劑就成為酸化研究的主題之一。酸化是油氣井增產(chǎn)的重要措施，而酸化效果，尤其是在高溫、低滲透性深井的酸化效果，在很大程度上取決于酸液添加劑[6]5。酸液添加劑主要用于抑制酸液對(duì)施工設(shè)備和管線的腐蝕，減輕酸化過程中對(duì)地層產(chǎn)生新的傷害，提高酸化效率使之達(dá)到設(shè)計(jì)要求。近年來，國內(nèi)外相繼研制開發(fā)出酸液緩蝕劑、緩速劑、粘土穩(wěn)定劑、鐵離子穩(wěn)定劑等產(chǎn)品系列，并在此基礎(chǔ)上配套開發(fā)出低傷害多功

8、能的緩速、降濾失酸液體系，目前，國內(nèi)外各油氣田面臨深