本發(fā)明涉及一種酸化解堵劑及其施工方法，特別涉及一種適用于深層火山巖氣藏的酸化解堵劑及其施工方法。
背景技術(shù)：
：目前,在天然氣藏開(kāi)發(fā)過(guò)程中，酸化一直是增產(chǎn)措施中主要的技術(shù)手段之一，其原理是向儲(chǔ)層內(nèi)部泵注強(qiáng)腐蝕酸液，用于解除有機(jī)和無(wú)機(jī)堵塞，改善地層滲透性，達(dá)到增產(chǎn)目的，火山巖氣藏開(kāi)發(fā)也不例外，通過(guò)歷年來(lái)國(guó)內(nèi)火山巖氣藏酸化施工來(lái)看，其主要難點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面：首先火山巖氣藏因埋藏較深，儲(chǔ)層溫度較高，酸化施工過(guò)程中酸巖反應(yīng)速度過(guò)快，酸化半徑減小，增產(chǎn)效果降低；第二火山巖氣藏儲(chǔ)層微裂縫發(fā)育，酸化過(guò)程中酸液沿著微裂縫大量濾失，造成局部突進(jìn)。針對(duì)以上難點(diǎn)，國(guó)內(nèi)普遍采用的針對(duì)性工藝主要包括機(jī)械分層酸化和緩速酸化兩種。第一種機(jī)械分層酸化主要是采用封隔器等措施，分段對(duì)目的層進(jìn)行酸化，該工藝針對(duì)性強(qiáng)，可降低酸化過(guò)程中的因微裂縫發(fā)育造成的局部突進(jìn)，明顯提高酸化施工效果，近年來(lái)該工藝得到廣泛應(yīng)用，該工藝雖效果顯著，但其存在諸多局限性，首先該工藝僅適用于套管完井酸化，倘若在裸眼或篩管內(nèi)進(jìn)行酸化施工，近井地帶基質(zhì)與酸反應(yīng)后變得疏松極易脫落，砂卡管柱風(fēng)險(xiǎn)極高，裸眼或篩管水平井施工甚至無(wú)法實(shí)施。第二種緩速酸化工藝，該工藝主要是利用酸巖反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程，通過(guò)控制氫離子濃度，來(lái)降低酸鹽反應(yīng)速度，增大酸化施工半徑，從而改善施工效果，其具體操作方法為，采用氟鹽與甲酸、醋酸、硼酸、磷酸等緩速酸進(jìn)行復(fù)配，生成一定濃度的氫氟酸，當(dāng)氫氟酸與地層基質(zhì)發(fā)生酸巖反應(yīng)后，氫離子濃度降低，此時(shí)緩速酸會(huì)持續(xù)電離出氫離子，以保持體系內(nèi)氫離子濃度恒定，延長(zhǎng)酸巖反應(yīng)發(fā)生的時(shí)間，擴(kuò)大酸化半徑，且二次傷害較小。該工藝一定程度上可改善酸化施工效果，但應(yīng)用于非均質(zhì)性較強(qiáng)的火山巖氣藏時(shí)酸液主要進(jìn)入裂縫，對(duì)低滲且裂縫不發(fā)育的區(qū)域作用有限，達(dá)不到有效解堵的目的，同時(shí)通過(guò)調(diào)研發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)各大油田所應(yīng)用的緩速酸主要以氟硼酸為主，其緩速能力有限。綜上所述，目前火山巖氣藏酸化存在以下兩方面的問(wèn)題：1、機(jī)械分層酸化存在局限性，針對(duì)裸眼或篩管完井的火山巖氣藏，砂卡管柱風(fēng)險(xiǎn)極高，裸眼或篩管完井的水平井施工甚至無(wú)法實(shí)施；2、緩速酸化工藝應(yīng)用于非均質(zhì)性較強(qiáng)的火山巖氣藏時(shí)酸液主要進(jìn)入高滲地層，對(duì)低滲且裂縫不發(fā)育的區(qū)域作用有限，達(dá)不到有效解堵的目的。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的是為了解決目前火山巖氣藏酸化存在的問(wèn)題而提供的一種適用于深層火山巖氣藏的酸化解堵劑及其施工方法。本發(fā)明提供的適用于深層火山巖氣藏的酸化解堵劑包括有a劑、b劑、c劑和d劑，a劑、b劑、c劑和d劑的各組成成分及各組分的重量百分比如下：a劑是由10-25％hcl、2-5％高溫緩蝕劑、2-5％活性稠化劑、1-3％粘土穩(wěn)定劑、0.5-0.7％鐵離子穩(wěn)定劑、1-3％助表面活性劑、余量為水組成；b劑是由10-25％hcl、1-3％助表面活性劑、2-5％高溫緩蝕劑、2-5％活性稠化劑、3-5％氟鹽、3-5％緩速酸、1-3％粘土穩(wěn)定劑、0.5-0.7％鐵離子穩(wěn)定劑、3-5％互溶劑、余量為水組成；c劑是由10-25％hcl、1-3％高溫助排劑、2-5％高溫緩蝕劑、1-3％粘土穩(wěn)定劑、0.5-0.7％鐵離子穩(wěn)定劑、3-5％互溶劑、余量為水組成；d劑是由2％氯化銨、1-3％高溫助排劑、余量為水組成；a劑與b劑體積比為1:2；b劑與c劑體積比為4:1；d劑注入量為注入管路容積，總注入量視地層情況確定。緩速酸為有機(jī)磷酸、醋酸、有機(jī)磺酸或檸檬酸中的一種。高溫緩蝕劑為十六烷胺、硝酸鈉、羥基亞乙基二膦酸或二乙烯三胺五叉膦酸中的一種。鐵離子穩(wěn)定劑為乙二胺四乙酸鹽、檸檬酸鹽或二乙烯三胺五羧酸鹽中的一種?；钚猿砘瘎槭耐榛谆趸?、十六烷基氯化吡啶或十六烷基三甲基水楊酸胺中的一種或多種組合。助表面活性劑為水楊酸鈉、十二烷基磺酸鈉或十二烷基硫酸鈉中的一種。粘土穩(wěn)定劑為銨鹽、陽(yáng)離子聚丙烯酰胺或聚季銨鹽中的一種。高溫助排劑為氟碳表面活性劑。互溶劑為乙二醇丁醚。氟鹽為氟化銨或氟化氫銨中的一種。本發(fā)明提供的適用于深層火山巖氣藏的酸化解堵劑的施工方法，其方法如下所述：1)按照施工設(shè)計(jì)用量分別混配好a劑、b劑、c劑、d劑置于液罐中備用；2)施工開(kāi)始后首先將a劑擠入地層；3)降低排量后，將b劑擠入地層；3)與a劑注入排量相同，將c劑擠入地層；4)使用d劑將井筒內(nèi)酸液頂入地層后悶井1-2小時(shí)，待酸液與基質(zhì)充分反應(yīng)后，開(kāi)井返排。本發(fā)明的反應(yīng)原理如下：本發(fā)明的a劑為前置酸，主要由hcl和活性稠化劑以及酸化輔劑組成，在混配過(guò)程中，活性稠化劑與酸液作用，將酸液增稠，增稠后粘度為50-80mpa.s，稠化后的酸液進(jìn)入儲(chǔ)層可有效封堵裂縫和高滲層，增大施工凈壓力，實(shí)現(xiàn)均勻布酸，同時(shí)a劑可有效清除火山巖氣藏近井地帶因長(zhǎng)期采氣而形成的鈣質(zhì)膠結(jié)，并為后續(xù)b劑、c劑的注入創(chuàng)造酸性環(huán)境，避免形成酸渣造成二次傷害。b劑為主體酸，主要由hcl、活性稠化劑、氟鹽、緩速酸、互溶劑以及酸化輔劑組成，其主要目的是去除火山巖氣藏基質(zhì)內(nèi)有機(jī)和無(wú)機(jī)堵塞，提高地層滲透性。與a劑相同，活性稠化劑與酸作用，使體系增稠，實(shí)現(xiàn)均勻布酸?；ト軇┛捎行Ы档屯鈦?lái)流體對(duì)儲(chǔ)層造成的水鎖傷害。緩速酸發(fā)生五步電離，電離方程式如下：持續(xù)電離出的氫離子與氟鹽作用，生成hf，反應(yīng)方程式如下：因緩速酸為逐步電離，可保持在酸巖反應(yīng)發(fā)生后體系內(nèi)氫離子濃度的恒定，同時(shí)在活性稠化劑增稠的雙重作用下，有效降低了酸巖反應(yīng)速率，擴(kuò)大酸化半徑。c劑為后置酸，主要由hcl和互溶劑以及酸化輔劑組成，目的在于確保酸化施工后的酸性環(huán)境，避免酸渣的形成，降低二次傷害。d劑為頂替液，主要由氯化銨和輔劑組成，目的是將酸液頂入地層，避免酸液腐蝕管柱。本發(fā)明最重要的改進(jìn)在于同時(shí)采用活性稠化劑和緩速酸兩種添加劑，即封堵微裂縫實(shí)現(xiàn)均勻布酸、又降低氫離子釋放速率擴(kuò)大酸化半經(jīng)，特別適合在儲(chǔ)層溫度較高且微裂縫非常發(fā)達(dá)的深層火山巖氣藏中應(yīng)用。本發(fā)明的有益效果：(1)該酸化解堵劑，應(yīng)用活性稠化劑，使酸液增稠，封堵微裂縫和高深層，提高施工凈壓力，實(shí)現(xiàn)均勻布酸，避免了機(jī)械分層酸化砂卡管柱的風(fēng)險(xiǎn)；(2)該酸化解堵劑，采用新型緩速酸，發(fā)生五步電離，電離出更多的氫離子，可在酸巖反應(yīng)發(fā)生后，長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持體系內(nèi)氫離子濃度，其性能明顯優(yōu)于國(guó)內(nèi)常用緩速酸；(3)該酸化解堵劑，采用的新型緩速酸與氟鹽作用，生成hf，同時(shí)在活性稠化劑的雙重作用下，可有效降低酸巖反應(yīng)速率，擴(kuò)大酸化半經(jīng)。(4)該酸化解堵劑已成功應(yīng)用于松遼盆地某氣田火山巖氣藏營(yíng)城組某井，該井鉆井過(guò)程中存在泥漿漏失，經(jīng)分析儲(chǔ)層裂縫發(fā)育，為提高施工效果，應(yīng)用本解堵劑，酸化施工后獲290000立方米/天的高產(chǎn)氣流。具體實(shí)施方式實(shí)施例1一種用于深層火山巖氣藏的酸化解堵劑，包括重量含量如下的組分：a劑：15％hcl+2％高溫緩蝕劑+2.5％活性稠化劑+1％粘土穩(wěn)定劑+0.5％鐵離子穩(wěn)定劑+3％助表面活性劑+水。b劑：15％hcl+3％助表面活性劑+2％高溫緩蝕劑+2.5％活性稠化劑+3％氟鹽+3％緩速酸+1％粘土穩(wěn)定劑+0.5％鐵離子穩(wěn)定劑+3％互溶劑+水；c劑：10％hcl+1-3％高溫助排劑+2-5％高溫緩蝕劑+1-3％粘土穩(wěn)定劑+0.5％鐵離子穩(wěn)定劑+3％互溶劑+水；d劑：2％氯化銨+3％高溫助排劑+水；a劑與b劑體積比為1:2；b劑與c劑體積比為4:1；d劑注入量為注入管路容積，總注入量視地層情況而定。現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)，按如下步驟進(jìn)行：1)按照施工設(shè)計(jì)用量分別混配好a劑、b劑、c劑、d劑置于液罐中備用；2)施工開(kāi)始后首先將a劑以2.2立方米/分鐘排量擠入地層；3)降低排量后，以1.5立方米/分鐘排量，將b劑擠入地層；3)與a劑注入排量相同，將c劑擠入地層；4)使用d劑將井筒內(nèi)酸液頂入地層后悶井1小時(shí)，待酸液與基質(zhì)充分反應(yīng)后，開(kāi)井返排。實(shí)施例2一種用于深層火山巖氣藏的酸化解堵劑，包括重量含量如下的組分：a劑：12％hcl+2％高溫緩蝕劑+1％活性稠化劑+1％粘土穩(wěn)定劑+0.5％鐵離子穩(wěn)定劑+3％助表面活性劑+水。b劑：12％hcl+3％助表面活性劑+2％高溫緩蝕劑+1％活性稠化劑+3％氟鹽+3％緩速酸+1％粘土穩(wěn)定劑+0.5％鐵離子穩(wěn)定劑+3％互溶劑+水；c劑：10％hcl+1-3％高溫助排劑+2-5％高溫緩蝕劑+1-3％粘土穩(wěn)定劑+0.5％鐵離子穩(wěn)定劑+3％互溶劑+水；d劑：2％氯化銨+3％高溫助排劑+水；a劑與b劑體積比為1:2；b劑與c劑體積比為4:1；d劑注入量為注入管路容積，總注入量視地層情況而定。現(xiàn)場(chǎng)使用時(shí)，按如下步驟進(jìn)行：1)按照施工設(shè)計(jì)用量分別混配好a劑、b劑、c劑、d劑置于液罐中備用；2)施工開(kāi)始后首先將a劑以1.5立方米/分鐘排量擠入地層；3)降低排量后，以1立方米/分鐘排量，將b劑擠入地層；3)與a劑注入排量相同，將c劑擠入地層；4)使用d劑將井筒內(nèi)酸液頂入地層后悶井2小時(shí)，待酸液與基質(zhì)充分反應(yīng)后，開(kāi)井返排。實(shí)施例3一種用于深層火山巖氣藏的酸化解堵劑，其緩速評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)如下：本實(shí)驗(yàn)采用與土酸以及國(guó)內(nèi)常用氟硼酸體系對(duì)比的方式進(jìn)行評(píng)價(jià)。溶蝕對(duì)象均采用某氣田火山巖氣藏營(yíng)城組巖屑。實(shí)驗(yàn)配方如下：1#土酸12％hcl+3％hf2#氟硼酸12％hcl+5％hbf43#12％hcl+3％水楊酸鈉+2％高溫緩蝕劑+1％十六烷基三甲基水楊酸胺+3％氟化銨+3％檸檬酸+1％氯化銨+0.5％乙二胺四乙酸四鈉+3％乙二醇丁醚+水實(shí)驗(yàn)過(guò)程：土酸體系對(duì)火山巖巖粉溶蝕速度最快，氟硼酸體系其次，最慢為3#火山巖氣藏的酸化解堵劑。表1溶蝕實(shí)驗(yàn)研究實(shí)施例4一種用于深層火山巖氣藏的酸化解堵劑，稠化封堵性能評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)如下：本實(shí)驗(yàn)采用對(duì)比方式進(jìn)行評(píng)價(jià)，a劑為土酸，配方為：12％hcl+3％hf；b劑為火山巖氣藏的酸化解堵劑，配方為：12％hcl+3％助表面活性劑+2％高溫緩蝕劑+1％活性稠化劑+3％氟鹽+3％緩速酸+1％粘土穩(wěn)定劑+0.5％鐵離子穩(wěn)定劑+3％互溶劑+水。應(yīng)用多功能巖心軀替裝置(該裝置為油田巖心分析研究常用設(shè)備)分別用兩種酸液平行驅(qū)替已知滲透率的兩塊人造巖心，巖心參數(shù)如下表：表2實(shí)驗(yàn)巖心參數(shù)表編號(hào)直徑(mm)長(zhǎng)(mm)質(zhì)量(g)滲透率(md)r12540.2420.05r22540.540.80.25r32540.541.90.05r42540.3410.25實(shí)驗(yàn)過(guò)程：將上述巖心兩兩分組，r1、r2為第一組，r3、r4為第二組，首先將第一組巖心裝載于多功能巖心軀替裝置的夾持器1、2，并采用a劑進(jìn)行驅(qū)替，測(cè)定兩巖心滲透率。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，相同實(shí)驗(yàn)方法，采用b劑驅(qū)替第二組巖心。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表：表3實(shí)驗(yàn)巖心參數(shù)表從試驗(yàn)結(jié)果可以看出，采用a劑驅(qū)替的第一組巖心，滲透率較高的巖心r2滲透率變化率較大，而r1較小，說(shuō)明其酸化不均，存在突進(jìn)，采用b劑驅(qū)替的第二組巖心，結(jié)果相反，說(shuō)明其實(shí)現(xiàn)均勻布酸。當(dāng)前第1頁(yè)12