本發明涉及一種適合三低氣藏的徑向射流水基噴射液,屬石油鉆井、完井增產技術領域。
背景技術:
隨著中國石油勘探開發的不斷深入,近幾年的主要勘探開發對象逐漸轉變為巖性地層、前陸沖斷帶、海相碳酸鹽巖和疊合盆地中下部組合等地質目標,它們最大的共性是儲層具有低孔低滲特征。所謂低孔低滲特征是指孔隙度小于15%、滲透率小于50×10~3μm2的儲層。隨著海上平臺開采時間增加,低效井逐漸增多,目前我國東海海域、南海西部海域已發現多個三低氣藏,潛在地質儲量可觀,但采用增大生產壓差,儲層改造等工藝后效果不明顯,必須采取合理的增產措施以達到開發的目的。
目前,國內陸地油田以清水作為噴射液的徑向射流工藝已經實施較多井次,雖然平均日產油氣增幅明顯,但與常規工藝相比,泄油面積較大的徑向射流工藝實際增產遠小于理論增產,該差異主要是由清水對儲層保護不足導致的。與中高滲儲層相比,低滲油氣田本身更容易受傷害,而徑向射流工藝過程中,高壓射流使得噴射液快速侵入儲層,與儲層充分接觸,那么,液相侵入可能引起水敏、水鎖等損害,降低儲層產能。因此,噴射液體系是儲層保護效果好壞的關鍵因素。那么,對于使用徑向射流工藝的三低氣藏和低效井來說,儲層差異較大,通過系統研究,優選出既適應徑向射流工藝,又能滿足不同地層儲層保護要求的噴射液顯得尤為重要。
技術實現要素:
本發明的目的在于,針對上述現有技術的不足,提供一種適合三低氣藏的徑向射流水基噴射液,該徑向射流水基噴射液既能滿足徑向射流工藝要求又能有效保護儲層的噴射液體系,為我國低滲氣藏高效開發和低效井剩余油挖潛提供技術保障。
本發明是通過如下技術方案來實現上述目的的:
一種適合三低氣藏的徑向射流水基噴射液,其特征在于:它由下列重量份的原料混合制成:
小分子醇胺醚15~20份,水80~85份。
該適合三低氣藏的徑向射流水基噴射液的原料最佳配比為:
小分子醇胺醚18份,水82份。
所述的小分子醇胺醚由丙二醇醚和一乙醇胺在氧化銅的催化作用下縮合而成,縮合時反應溫度控制在60~80℃,壓力控制在1.0~2.5MPa,所述的丙二醇醚和一乙醇胺的質量比為15~20︰3~8;
所述的丙二醇醚的制備:將環氧丙烷與乙醇按照摩爾質量比為4~7︰0.5~2的比例放入反應釜中,在氧化鐵的催化劑作用下按常規方法制備丙二醇醚,制備過程中反應溫度控制在110~130℃,反應壓力控制在1.0~1.5MPa;
所述的一乙醇胺的制備:將環氧乙烷與氨水按照質量比為4~6︰1~3的比例放入反應釜中,反應溫度控制在30~40℃,反應壓力控制在70.9~304kPa,進行縮合反應制得一乙醇胺,并在90~120℃的溫度下經脫水濃縮后,進入減壓蒸餾塔進行減壓蒸餾,在168~174℃的溫度下截取餾分,制得純度為99%的一乙醇胺。
本發明與現有技術相比的有益效果在于:
該適合三低氣藏的徑向射流水基噴射液所用原料易于獲得,制取容易,另外,該噴射液還具有如下顯著優點:
(1)該噴射液用于鉆井、完井時不僅具有清水的抗剪切穩定性、抗噴性強、抗熱穩定性強、防腐性優良、摩阻低、壓耗小、速度快的優點,而且由于其防膨率為95.8%~96.2%,而清水的防膨率為0,使得該噴射液具有較好的防水敏性;
(2)其氣——液表面張力為28.5~28.7mN/m,油——液界面張力為0.0179~0.0186mN/m,清水的其氣——液表面張力為72.0mN/m,油——液界面張力為25.912mN/m,該噴射液的氣——液表面張力、油——液界面張力均遠低于清水,具有較好的防水鎖性;
(3)其巖心滲透率恢復值高達97%以上,而清水則只有60%左右,其巖心滲透率恢復值遠高于清水,具有較好的儲層保護性作用。
具體實施方式
該適合三低氣藏的徑向射流水基噴射液由下列重量份的原料混合制成:
小分子醇胺醚15~20份,水80~85份。
該適合三低氣藏的徑向射流水基噴射液的原料最佳配比為:
小分子醇胺醚18份,水82份。
所述的小分子醇胺醚由丙二醇醚和一乙醇胺在氧化銅的催化作用下縮合而成,縮合時反應溫度控制在60~80℃,壓力控制在1.0~2.5MPa,所述的丙二醇醚和一乙醇胺的質量比為15~20︰3~8;
所述的丙二醇醚的制備:將環氧丙烷與乙醇按照摩爾質量比為4~7︰0.5~2的比例放入反應釜中,在氧化鐵的催化劑作用下按常規方法制備丙二醇醚,制備過程中反應溫度控制在110~130℃,反應壓力控制在1.0~1.5MPa;
所述的一乙醇胺的制備:將環氧乙烷與氨水按照質量比為4~6︰1~3的比例放入反應釜中,反應溫度控制在30~40℃,反應壓力控制在70.9~304kPa,進行縮合反應制得一乙醇胺,并在90~120℃的溫度下經脫水濃縮后,進入減壓蒸餾塔進行減壓蒸餾,在168~174℃的溫度下截取餾分,制得純度為99%的一乙醇胺。
下面通過幾個具體實施例對本發明進行詳細描述。
一、具體實施例按照下表所示的原料和配比進行混合,制得徑向射流水基噴射液:
二、對制得的徑向射流水基噴射液進行室內評價
1、噴射液體系抗剪切穩定性評價
室內利用高溫高壓高速攪拌儀,對不同基液流體進行了150℃×15MPa×12000rpm條件下剪切30min,測定剪切前后的性能。
表1 抗剪切穩定性評價結果
從表1實驗結果來看,3種噴射液剪切前后流變性和外觀均無變化,與清水的抗剪切性能相當,說明該噴射液具有較好的抗剪切穩定性,能滿足徑向射流頭高速剪切的要求。
2、負壓對噴射液體系穩定性評價
這里主要在地面模擬噴射試驗過程中,分別對連續油管入口和噴頭出口進行了取樣,并分別用泥漿密度計、毛細管粘度計和六速旋轉粘度計對其密度、粘度和流變性等性能進行對比監測來考察負壓對噴射液體系穩定性的影響。
表2 噴射液噴射前后性能對比評價結果
從上面的評價結果可知,地面模擬噴射前后,噴射液的密度、粘度和流變性性能均沒有發生變化,與清水相當,故本發明的3種噴射液樣品均具有較好的抗噴性。
3、噴射液體系抗熱穩定性評價
噴射液放置在80℃、100℃、120℃、150℃下恒溫24小時后,測定其流變性能,并觀察體系外觀變化。
表3熱穩定性評價結果
從上表實驗結果可知,在不同溫度下恒溫24h后,噴射液體系流變性穩定,且體系均勻穩定無變化,該3種噴射液樣品在抗熱穩定性方面與清水相當,說明該噴射液體系具有較好的抗熱穩定性。
4、噴射液體系體系防腐性評價
測試方法參考石油天然氣行業標準SY5273~2000中靜態掛片失重法。試件材質:N80;試件尺寸:Ⅲ型40mm×13.1mm×2mm,S=12.6cm3。測試液在150℃下72h的腐蝕速率為0.0526~0.0528 mm/a,具有較好的防腐性。
5、噴射液體系摩阻測定及壓耗計算
表4 噴射液體系摩阻和壓耗測定和計算結果
從上表結果可以看出,噴射液體系摩阻、壓耗與清水差不多,具有摩阻低、壓耗小,可 噴性強的特點。
6、噴射液體系工藝適應性地面模擬試驗
表5 噴射流體對露頭靶心噴射效果
從地面模擬噴射結果來看,同等噴射條件下,本發明的3種水基噴射液樣品鉆進速度可達3.69~3.81m/h,優于清水鉆進速度2.85m/h。
7、噴射液體系防膨性評價
依據中國石油天然氣行業標準SY/T5971~94《注水用粘土穩定劑性能評價方法》,用儲層巖屑進行了噴射液的防膨性評價。
表6 噴射流體防膨性評價結果
從上面評價結果來看,實施例中的3種水基噴射液防膨率為95.8%~96.2%,具有較好的防水敏性,明顯優于清水。
8、噴射液體系防水鎖性評價
室內利用TX~550A界面張力及接觸角測定儀,對噴射流體防水鎖性進行了評價。
表7 噴射流體防水鎖性評價結果
從上面的結果可知,測定的3種實施例中的噴射液的氣~液表面張力28.5~28.7mN/m,油~液界面張力0.0179~0.0186mN/m,遠低于清水,具有較好的防水鎖性。
9、噴射液體系儲層保護性評價
表8 噴射液儲層保護性能結果
從儲層保護評價結果來看,3種噴射液樣品污染后,巖心滲透率恢復值高達97%以上,遠高于清水,具有較好的儲層保護性。
以上所述只是本發明的較佳實施例而已,上述舉例說明不對本發明的實質內容作任何形式上的限制,所屬技術領域的普通技術人員在閱讀了本說明書后依據本發明的技術實質對以上具體實施方式所作的任何簡單修改或變形,以及可能利用上述揭示的技術內容加以變更或修飾為等同變化的等效實施例,均仍屬于本發明技術方案的范圍內,而不背離本發明的實質和范圍。