高效胶凝酸在酸压中性能

大牛地气田酸液体系的配置方法及性能指标大牛地气田目前采用酸液体系主要有以下四种，胶凝酸酸液体系、转向酸酸液体系、地面交联酸酸液体系、清洁降阻酸酸液体系，每种酸液体系在配酸过程的要求和性能指标如下。

一、不同类型酸液体系的配置及注意事项1胶凝酸酸液体系配方1.1 酸液配方（1）胶凝酸配方：20%HCl+1.5%缓蚀剂(YHS-2)+ 0.15%CX-301（铁离子稳定剂）+0.5%助排剂(CX-308)+0.5%起泡剂(CX-302)+0.4%增稠剂(CX-208)（2）常规酸配方：20%HCl+1.5%缓蚀剂(YHS-2)+ 0.15%CX-301（铁离子稳定剂）+0.5%助排剂(CX-308)+0.5%起泡剂(CX-302)(3) 活性水配方：清水+ 0.5%助排剂(CX-308)+1.0%KCl1.2 酸液配制方法（1）配制要求：①所有的配液罐、运液车都要清洗干净。

②配液用水清洁、无污染、杂质，水质pH为6.5-7.5,机械杂质小于0.2%。

③现场实测入地酸浓度须在19%-21%范围内，胶凝酸粘度不小于30mPa.s。

④配液技术员必须全程监测、指挥配液过程，保证液体性能达到设计指标。

（2）胶凝酸配制要求：由于CX-208高粘酸液胶凝剂溶胀速度极快，不能用传统的一具酸罐上下循环的方法加入，而需要用两具罐建立循环来配制，所以现场每组配液队伍需要多备一具空酸罐，具体配制步骤如下：1）在用清水清洗后的酸罐中加入31%工业盐酸17.2 m3，然后加入清水10.1 m3，配置好所需浓度的盐酸。

2）连接好循环管线，启动泵车，在循环的条件下将420Kg缓蚀剂（YHS-2）和42Kg铁离子稳定剂（CX-301）加入酸液中。

3）将装有配置好盐酸的酸罐通过泵与管线和另外一具空酸灌相连，管线上接上射流枪。

启动泵，将储酸罐中的盐酸通过泵打入空酸灌，酸液在流经射流枪时产生负压，通过接在射流枪上的配液漏斗或者吸管加入112Kg CX-208高粘酸液胶凝剂，胶凝剂溶胀在空酸罐中形成均匀的胶凝酸。

酸化液及酸化工艺的技术进展摘要：酸化是通过油水井向底层注入酸液，溶解钻井、完井、修井等作业过程中产生的堵塞物（如粘土、无机矿物质等）及储集层岩石矿物，恢复和提高储集层的渗透性能，从而达到油气田的增产、增注措施。

同时，酸化液和酸化用添加剂作用下，对于地层及采油设备的腐蚀及防腐缓蚀措施等研究内容也是油气田发展研究的重要方向。

目前，国内外应用的酸化液类型油井酸化用的酸液主要有盐酸、土酸、乙酸、甲酸、多组分酸、粉状有机酸以及近几年来发展起来各种缓速酸体系等作为特殊酸化也使用硫酸、碳酸、磷酸等。

关键词：酸化；压裂；解堵；酸化添加剂；酸化工艺；增注增产Key words：Acidification；Broken down；Additives for Acidizing Fluids；Acidizing technology；Stimulation前言：压裂酸化技术难点和挑战；正如在我国石油工业“十五”规划报告指出的一样：1、复杂岩性油气藏；指的是陆源碎屑岩、碳酸盐岩和粘土矿物以一定比例均；2、高温、超高温、深层、超深层和异常高压地层；以准葛尔盆地、克à玛依、塔里木和吐鲁番为代表；3、低渗、低压、低产、低丰度“四低”储层；如中石油的长庆苏里格气田压力系数在0.8—0.9；很难得到高效开发；4、凝析气压裂酸化技术难点和挑战现在我国石油工业面临的形势是新区勘探开发困难，老区的增产挖潜还有大量的工作要做。

其中，常规的井网加密已经效果不大，对酸化压裂措施的认识不够。

同时，增产措施改造的对象越来越复杂，改造目标已经从低渗、单井发展到了中、高渗和油田整体，主要的难题集中在以下几个方面：1、复杂岩性油气藏指的是陆源碎屑岩、碳酸盐岩和粘土矿物以一定比例均匀存在，没有任何一种成份占主导地位。

典型的代表是玉门酒西盆地的清溪油田，该油田储量高、品位好，但是储层矿物组成十分复杂。

由于矿物的不连续分布，酸压后只能形成均匀、低强度的刻蚀；而水力压裂由于发生支撑剂嵌入和粘土矿物的水敏、碱敏现象严重，因此目前酸压和水力压裂技术对这类储层多为低效或无效。

3.酸压后油井管理酸压施工结束后，在地层中的残酸液由于其活性已基本消失，不能再溶蚀岩石，且随PH值的升高，原来不沉淀的金属会相继产生氢氧化物沉淀。

为了防止生成沉淀及悬浮在残酸中的一些不溶性物质沉淀下来堵塞孔道，影响酸压效果，应尽量减少酸液在地层中的滞留时间，快速将残酸排出地层。

为此，酸压施工前就应作好排液和投产的准备。

施工后立即排液。

残酸流到井底后，如果井底压力大于井筒液柱回压，靠地层能量便可实现自喷，这类井可依靠地层能量进行放喷排液。

如果地层能量不足，当自喷排液一段时间后，当井底压力低于井筒液柱回压，就要采用人工方法进行排液。

目前，常用的人工排液法有机械抽汲，连续油管液氮气举及层内助排。

无论是依靠地层自身能量自喷排液，还是以降低井筒液柱回压诱喷的人工排液过程都应注意到以下问题：1．排液及时关井反应一定时间后，立即开井排液对保证酸压效果非常重要。

施工过程中，随着酸液与地层的不断接触，酸液与岩石作用，将产生大量的二氧化碳气体，一般来讲，开井伊始，由于气体和地层能量而自喷。

如果地层能量充足将延续自喷，油嘴控制地层残液将可自动排出地面；否则，就应提前作好人工排液的一切准备，停喷后立即进行排液。

如若不然，残液在地层停滞过长，未能溶解的泥质颗粒逐渐沉积下来，将很难排出，影响酸压效果。

2．排液强度在保证地层不跨塌的情况下，应尽量加大排液强度。

一般来讲，排液强度越大，残液在地层中的流动速度就越快，动态条件下悬浮物就越不容易沉积，就可随液流排出地面。

另外还可大大缩短排液周期，提高酸压效果。

3．排液的连续性排液工作保持连续进行，其目的主要是使液体始终保持在流动状态，尽量避免固相颗粒的沉积堵塞，保证酸压效果。

因此应尽量创造条件，保证措施后排液的连续性。

4．排液的彻底性尽可能在较短的时间内将挤入地层的各种液体，酸岩反应物全部排出井筒。

一则工作液和酸岩反应物与地层流体、矿物有很大差异，如果排液不彻底，在地层滞留时间过长，可能会由于与地层的配伍性等问题伤害地层，影响油井产量；二则残液与原油混合对投产初期的油品质量。

2024年第14卷第2期油气藏评价与开发PETROLEUM RESERVOIR EVALUATION AND DEVELOPMENT酸作用下碳酸盐岩刻蚀形貌及力学性能研究张文，梁利喜，刘向君，熊健，张忆南（西南石油大学油气藏地质及开发工程国家重点实验室，四川成都610500）摘要：碳酸盐岩在化学和力学作用下结构及力学特征是该类储层酸压技术有效性评价的重要研究课题。

以海相碳酸盐岩为研究对象，开展了20%HCl 胶凝酸对碳酸盐岩结构和力学性能影响的室内实验研究。

基于矿物组成，将碳酸盐岩划分为灰岩、含云质灰岩、含灰质云岩和云岩4种类型，相对于灰岩的均匀刻蚀，酸在含云质灰岩表面选择性刻蚀，形成蚓蚀刻槽，而含灰质云岩和云岩则以点状刻蚀和沿着结构面侵蚀为主。

酸作用前碳酸盐岩具有基质强度主导的剪切破坏特征，而酸作用后改变了岩石内部结构，导致碳酸盐岩更易在拉张应力作用下发生破坏，更容易劈裂破坏或沿结构面破坏。

酸作用后碳酸盐岩的宏观强度降幅远大于基质强度降幅，酸液通过侵入岩石内部，在岩石内部形成更多微观缺陷，表现为峰值应力时弹性能占比降低和耗散能占比增加，因此其宏观力学性能劣化是基质强度劣化和内部结构改变共同作用的结果。

研究结论对于碳酸盐岩现场酸压实践以及后续生产方案制定提供一定指导。

关键词：碳酸盐岩；胶凝酸；矿物组成；刻蚀形貌；力学性能中图分类号：TE122文献标识码：AEtching morphology and mechanical properties of carbonate rocks under acid actionZHANG Wen,LIANG Lixi,LIU Xiangjun,XIONG Jian,ZHANG Yinan（State Key Laboratory of Oil and Gas Reservoir Geology and Exploitation,Southwest Petroleum University,Chengdu,Sichuan 610500，China ）Abstract:The structural and mechanical characteristics of carbonate rock under the action of chemistry and mechanics is an important research topic for the evaluation of the effectiveness of acid fracturing technology in this kind of reservoir.This research focused on the impact of 20%HCI gelled acid on the structural and mechanical properties of carbonate rocks,categorized into four types based on their mineral composition:limestone,dolomite-bearing limestone,limestone-bearing dolomite,and dolomite.Theexperiments revealed distinct reactions of these rock types to acid exposure.Limestone exhibited uniform etching,while dolomite-bearing limestone showed selective etching,creating wormhole-like grooves.Limestone-bearing dolomite and dolomite predominantly experienced point etching and erosion along structural planes.Initially,the shear failure of carbonate rocks was primarily governed by matrix strength.However,acid treatment altered their internal structure,making them more susceptible to tensile stress damage,leading to potential splitting or destruction along structural planes.Notably,the reduction in the macroscopic strength of the carbonate rocks post-acid treatment was significantly greater than the decrease in matrix strength alone.The invasion of acid liquid into the rocks introduced additional microscopic defects,evidenced by a reduced proportion of elastic energy and an increased proportion of dissipated energy at peak stress levels.This suggests that the macroscopic mechanical property deterioration results from both matrix strength weakening and internal structural changes.These findings offer valuable insights for field acid fracturing operations in carbonate rock reservoirs and aid in the planning of subsequent production strategies Keywords:carbonate rock;gelling acid;mineral composition;etching morphology;mechanical properties引用格式：张文,梁利喜,刘向君,等.酸作用下碳酸盐岩刻蚀形貌及力学性能研究[J].油气藏评价与开发,2024,14（2）:247-255.ZHANG Wen,LIANG Lixi,LIU Xiangjun,et al.Etching morphology and mechanical properties of carbonate rocks under acid action[J].Petroleum Reservoir Evaluation and Development,2024,14（2）:247-255.DOI ：10.13809/32-1825/te.2024.02.010收稿日期：2023-10-07。