一种固体酸酸压裂工艺方法
【专利摘要】本发明涉及一种固体酸酸压裂工艺方法，首先使用非反应水性粘性液体压开目的层，之后泵注悬浮有水不溶性固体酸粉末或颗粒的水性粘性液体，再泵注液体酸液，最后将酸液顶替至产层；水不溶性固体酸粉末或颗粒质量浓度为3-40％，固体酸粉末或颗粒的粒径选自5-500目；非反应水性粘性液体为一种天然聚合物、改性植物胶、人工合成聚合物或它们的混合物增稠的水溶液；该工艺方法适用的地层温度为120-180℃的裂缝性或溶孔型碳酸盐岩储层的深井酸化压裂作业，能有效控制携带液和后续酸液的滤失，大幅度提升了酸蚀作用距离；提高了此类油藏的采收率和利用率，节约采油能耗、降低采油成本。
【专利说明】一种固体酸酸压裂工艺方法【技术领域】
[0001]本发明涉及一种固体酸酸压裂工艺方法。采用常温水不溶固体形态酸，通过具有一定粘度的流体携带进入地层，在地层条件下释放酸并溶蚀地层岩石，以实现深层酸化作用的工艺技术，特别适合于碳酸盐岩储层的油水井酸压裂改造和水平井均匀布酸酸化，特别是裂缝性碳酸盐岩储层的深部酸压裂改造作业。
【背景技术】
[0002]酸压是碳酸盐岩油气层重要的增产措施，在常规的酸压工艺技术中，酸穿透距离受酸液滤失和酸消耗速率所限，其酸液有效作用距离较小，因此增加酸蚀裂缝长度是改进酸压工艺技术重要的途径之一。特别是对于高温油气层，如何形成足够长的动态裂缝、如何有效延缓高温条件下酸岩反应速度是碳酸盐岩储层改造、实现深度酸化和酸压裂难点之一。
[0003]近年来国内外的研究重点主要集中在缓速酸液体系的研制和酸压工艺的变革上。以往采用的缓速酸液 体系都是酸接触岩石就必然发生化学反应，酸液滤失控制方面无论是液体还是工艺上均未有重大性突破，特别是在裂缝、溶孔溶洞性碳酸盐岩储层改造中，滤失控制效率低，使得酸液的有效酸蚀作用距离总是有限的；若要进行深部地层酸化，就应从本质上改变酸岩反应过程与滤失机理，人为或有效控制酸岩反应作用与滤失过程，以满足中高温裂缝性碳酸盐岩储层改造的技术需求。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种固体酸酸压裂工艺方法，采用与固体酸具有良好相容性的流体，携带一定粒径分布的高温固体酸粉末进入人工或天然裂缝中，通过地层温度与压力作用逐步释放出酸液，对地层深部实现酸溶蚀作用，实现对碳酸盐岩储层的深部酸化压裂改造。
[0005]本发明提供了将水不溶型高温固体酸粉末悬浮并携带进入地层就地发生酸溶蚀反应的增产改造工艺。
[0006]本发明所述的用于碳酸盐岩储层酸压增产改造的一种固体酸酸压裂工艺方法:
[0007]首先使用非反应水性粘性液体压开目的层，之后泵注悬浮有水不溶性固体酸粉末或颗粒的水性粘性液体，再泵注液体酸液，最后将酸液顶替至产层；
[0008]水不溶性固体酸粉末或颗粒质量浓度为3_40%，固体酸粉末或颗粒的粒径选自5-500 目。
[0009]非反应水性粘性液体，为一种天然聚合物、改性植物胶、人工合成聚合物或它们的混合物增稠的水溶液。
[0010]天然聚合物、改性植物胶选自淀粉、胍尔胶、田菁、香豆胶的植物胶及其改性聚合物，或选自羧甲基纤维素，羧甲基羟乙基纤维素或黄原胶。
[0011]人工合成聚合物选自PAM、HPAM、PE0聚氧化乙烯、聚乙烯醇，聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸的均聚物或与丙烯酰胺类单体的共聚物。
[0012]非反应水性粘性液体中还能够添加一种选自下述的交联剂:硼砂、多元醇硼酸螯合物、有机锆交联剂、有机钛交联剂以及上述两种或多种交联剂的组合。
[0013]本发明所述的用于碳酸盐岩储层酸压增产改造的一种固体酸酸压裂工艺方法:
[0014]在非反应水性粘性液体压开目的层后，先泵注添加或不添加固体酸粉末的交联水性粘性液体，再泵注悬浮有固体酸粉末或颗粒的酸型粘性液体，以实现酸液滤失控制和深部酸处理产层。
[0015]交联水性粘性液体与酸型粘性液体段塞选择一次或多次交替泵注。
[0016]酸型粘性液体是一种质量浓度10-20%的盐酸溶液，或选择添加0.5-3%氢氟酸。
[0017]酸型粘性液体中添加有耐强酸的人工聚合物，选自聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸的均聚物或与丙烯酰胺类单体的共聚物。
[0018]酸型粘性液体，或添加助悬浮分散剂，选自黄原胶、非离子表面活性剂或它们的混合物。
[0019]在水平井酸化作业中，不压开地层条件下，交替注入悬浮有固体酸粉末或颗粒的粘性液体与常规酸液，以实现酸液的均衡处理。
[0020]发明的效果
[0021]本发明在一定程度上解决非均质碳酸盐岩油藏改造中的难题，特别是裂缝发育、溶孔溶洞型储层的增产改造方面，提供了有效控制滤失的两相控滤液体和相应施工工艺，能有效地提高酸作用半径与强度，以提高该类油藏改造的有效性。其同样可应用于碳酸盐岩油藏的重复酸压裂改造与水平井的均衡酸化领域。现场在5 口高温超深井试验及应用，使用地层温度在120-150°C，暂堵降滤效果显著，酸压改造有效性得到一定程度提升。
[0022]室内和现场试验应用验证该酸压工艺技术达到了有效控制滤失、深部酸处理的目的，具备现场操作简单易行、高效的特点。该工艺可以满足高温裂缝性或溶孔型碳酸盐岩储层的深井酸化压裂作业，能有效提高增产改造有效率，提高此类油藏的采收率和利用率，节约采油能耗、降低采油成本。
【具体实施方式】
[0023]实施例1
[0024]( I)使用非反应水性粘性液体压开目的层；
[0025](2)维持高排量，在保障目的层裂缝张开条件下，泵注悬浮有固体酸粉末或颗粒的水性粘性液体；
[0026](3)维持高排量，泵注液体酸液；
[0027](4)依据具体井井况，可选一次或多次重复上述(2)、(3)工序；
[0028](5)用活性水或不含固体酸粘性液体顶替；
[0029](6)关井反应30-120分钟后返排。
[0030]其中所述的悬浮固体酸粉末或颗粒的水性粘性液体，其包括有:
[0031]水溶液；使所述水溶液具有有效悬浮固体酸粉末能力的增稠分散剂，选自天然植物胶、改性植物胶、人工合成聚合物或它们的混合物；或再添加硼砂、多元醇硼酸螯合物、有机锆交联剂、有机钛交联剂的一种、两种或多种。[0032]实施例2
[0033]另一深部酸化压裂改造工艺实施方案的工序为:
[0034]( I)使用上述粘性水溶液压开目的层；
[0035](2)维持高排量，在保障目的层裂缝张开条件下，泵注上述添加交联剂的水性粘性液体或悬浮有固体酸粉末或颗粒的水性粘性液体；
[0036](3)维持高排量，泵注悬浮有固体酸粉末或颗粒的酸型粘性液体；
[0037](4)依据具体井井况，可选一次或多次重复上述(2)、(3)工序；
[0038](5)用活性水或不含固体酸粘性液体顶替。
[0039](6)关井反应30-120分钟后返排。
[0040]其中涉及的酸型粘性液体，其包含:
[0041](I) 一种10-20%的盐酸溶液或添加0.5-3%氢氟酸(根据地层岩性决定)；
[0042](2)耐强酸的人工聚合物提高酸液粘度，和；
[0043](3) —种助悬浮分散剂选自黄原胶、非离子表面活性剂、和或其混合物。
[0044]实施例3
[0045]本发明涉及的水平井均匀布酸工艺，工序为:
[0046](I)在不高于地层破裂压力的条件下，进行常规酸化泵注程序，即泵注前处理液、前置酸和主体酸；
[0047](2)泵注悬浮有固体酸的上述水性粘性液体或的酸型粘性液体；
[0048](3)再次泵注前置酸和主体酸；
[0049](4)依据具体井井况，可选一次或多次重复上述(2)、(3)工序；
[0050](5)用活性水或不含固体酸粘性液体顶替。
[0051](6)关井反应30-120分钟后返排。
[0052]涉及的水不溶性固体酸粉末或颗粒使用浓度为3-40%，或5-30%，最佳用量可根据具体作业区块裂缝、溶孔发育状态和实验评价优化；固体酸粉末或颗粒的粒径范围选自5-500 目，或 30-300 目，或 50-150 目。
【权利要求】
1.一种固体酸酸压裂工艺方法，该方法用于碳酸盐岩储层酸压增产改造；其特征在于:首先使用非反应水性粘性液体压开目的层，之后泵注悬浮有水不溶性固体酸粉末或颗粒的水性粘性液体，再泵注液体酸液，最后将酸液顶替至产层； 水不溶性固体酸粉末或颗粒质量浓度为3-40%，固体酸粉末或颗粒的粒径选自5-500目。 非反应水性粘性液体为一种天然聚合物、改性植物胶、人工合成聚合物或它们的混合物增稠的水溶液。
2.根据权利要求1所述的固体酸酸压裂工艺方法，其特征在于:天然聚合物、改性植物胶选自淀粉、胍尔胶、田菁、香豆胶的植物胶及其改性聚合物，或选自羧甲基纤维素，羧甲基羟乙基纤维素或黄原胶。
3.根据权利要求1所述的固体酸酸压裂工艺方法，其特征在于:人工合成聚合物选自PAM、HPAM、PEO聚氧化乙烯、聚乙烯醇，聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸的均聚物或与丙烯酰胺类单体的共聚物。
4.根据权利要求1所述的固体酸酸压裂工艺方法，其特征在于:非反应水性粘性液体中还能够添加一种选自下述的交联剂:硼砂、多元醇硼酸螯合物、有机锆交联剂、有机钛交联剂以及上述两种或多种交联剂的组合。
5.一种固体酸酸压裂工艺方法，该方法用于碳酸盐岩储层酸压增产改造；其特征在于:在使用非反应水性粘性液体压开目的层后，先泵注添加或不添加固体酸粉末的交联水性粘性液体，再泵注悬浮有固体酸粉末或颗粒的酸型粘性液体，以实现酸液滤失控制和深部酸处理产层。
6.根据权利要求5所述的固体酸酸压裂工艺方法，其特征在于:交联水性粘性液体与酸型粘性液体段塞选择一次或多次交替泵注。
7.根据权利要求5所述的固体酸酸压裂工艺方法，其特征在于:酸型粘性液体是一种质量浓度10-20%的盐酸溶液，或选择添加0.5-3%氢氟酸。
8.根据权利要求5所述的固体酸酸压裂工艺方法，其特征在于:酸型粘性液体中添加有耐强酸的人工聚合物，选自聚甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵，2-丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸的均聚物或与丙烯酰胺类单体的共聚物。
9.根据权利要求5所述的固体酸酸压裂工艺方法，其特征在于:酸型粘性液体，或添加助悬浮分散剂，选自黄原胶、非离子表面活性剂或它们的混合物。
10.一种固体酸酸压裂工艺方法，其特征在于:在水平井酸化作业中，不压开地层条件下，交替注入悬浮有固体酸粉末或颗粒的粘性液体与常规酸液，以实现酸液的均衡处理。
【文档编号】C09K8/72GK103590803SQ201210285611
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2012年8月13日 优先权日:2012年8月13日
【发明者】张福祥, 杨向同, 袁学芳, 刘举, 刘洪涛, 张国钰, 刘辉, 邹鸿江 申请人:中国石油天然气股份有限公司