表面活性剂自转向酸体系

转向酸化技术的基本原理
对于非均质储层来说,若不采取有效措施,常规的酸液体系通常优先进入某些大孔道或高渗部分的储层,即从储层的大孔道或高渗部分发生指进,酸液很难与储层的低渗透发生反应,而低渗透储层才是需要改造的储层。此外在普通酸酸化地层时,会在基岩中由于酸溶蚀作用形成一些主要通道,酸液就会沿着这些通道流动,而不能对其它的储层进行酸化处理。如果向普通酸中添加转向剂或者采取其他有效转向措施,高渗通道就会被暂时封堵,改变注酸流动剖面,使酸液进入相对低渗透区域,与未酸化的储层部分反应,达到酸化的目的。通过对储层的大孔道或高渗透带进行暂堵,迫使酸液转向低渗透带,以达到对储层高渗透带和低渗透带的同时改造目的,这就是转向酸化技术的基本原理。

粘弹性表面活性剂类变粘酸自主转向技术
为了克服基于聚合物酸液的潜在问题,将粘弹性表面活性剂引入酸液中,采用VES的自主转向酸能够呈现持续的高粘度,直至破胶。这个持续的高粘度比聚合物地下成胶酸更利于酸液的转向分流。
当粘弹性表面活性剂自主转向酸穿透入碳酸盐岩石时,随着酸岩反应的进行,酸浓度不断下降,溶液的pH值和CaC12、MgC12的浓度增加,盐的出现和pH值的升高使粘弹性流体中的长杆状胶束转变成相互缠织在一起的蠕虫状胶束,高粘度流体充当了暂时的屏障作用,把流体转向给剩下的低渗透率处理层,处理结束后,基于粘弹性表面活性剂的酸液屏障遇到储层中的碳氢化合物或预(后)处理液时自动破胶。
表面活性剂自转向酸液体系优缺点
表面活性剂自转向酸液体系具有以下优点:
(1)自转向酸液体系只需要酸、转向剂及缓蚀剂构成,配制方便,配制过程中易于质量控制。
(2)自转向体系破胶机理主要是与烃类物质(总酸液体积的五到十分之一)混合后自动破胶,可减少体系的破胶时间对酸化效果的影响。
(3)自转向酸体系的成胶机理是酸液浓度的降低后,表面活性剂胶束形状由球形胶束变为缔合在一起棒状胶束而变粘成胶,不需要金属离子交联剂,可减少交联剂与地层水产生二次沉淀带来的伤害。
(4)表面活性剂自转向酸液体系遇油破胶而在水中可以保持较高的粘度,因此可保证酸液转向后只进入油层而不进入水层。
(5)体系是一种自转向酸液体系,具有在地面鲜酸的情况时粘度比较低,易于泵入,而在残酸的状态下,粘度比较高,是利用转向的。而此特点也可以使得鲜酸体系进入地层时,粘度较低,几乎全部进入高渗层(大部分为水层),与地层反应形成暂堵,而后续的酸液进入低渗层(需要酸化的层位)。
(6)自转向酸液体系在地层中的粘度较高,因此在高渗层中反应速度较慢,酸化后高渗层的渗透率增加幅度较小,可以维持或降低含水。
(7)体系具有良好的降阻特点,可以增加体系的泵入速度,特别是对连续油管作业中效果明显。体系即可用于连续油管也可用于笼统酸化。
表面活性剂自转向酸液体系较适合范围:
(1)非反应性流体转向
(2)活性酸自转向性能进行基质酸化转向
(3)碳酸盐酸压过程中的滤失控制

(4)酸压的前置液