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酸压改造工艺技术不仅是碳酸盐岩油气藏增产和稳产的主导技术,而且已经成为勘探开发油气或探明储量不可缺少的重要手段。近年来,我国西部勘探发现并陆续投入开发了一些深层和超深层碳酸盐岩油气藏,该类油气藏储层埋藏深、地层温度高、储层非均质性严重,基质中碳酸盐岩纯度高,自然投产率很低,酸压改造工艺技术已经成为其重要投产方式之一。 针对长庆靖边气田下古生界白云岩储层的低渗、低压、低产的特征,油田也形成了多项配套应用技术。但随着靖边气田建产的逐步展开,有利区块的减少,试气产量呈逐年递减趋势,相关增产技术应用效果不好,为此提出了进行新型酸液——交联酸的携砂酸压技术研究与应用项目。 论文经过大量的室内实验和酸压机理模型研究,自主开发研制了交联酸酸液体系,优化酸压方案工艺设计,并在现场进行了加砂压裂工艺和现场试验,填补了用酸携砂酸压工艺实践的空白。取得的主要认识和成果有: (1)交联酸酸液体系理论成果: 从稠化剂、交联剂分别研制思路入手,完成大量稠化剂、交联剂配方研制试验,交联酸的主要性能指标达到施工要求,完成中试样品合成工艺。交联液从以往的线性分子结构改变为网状分子结构,解决了酸液携砂的理论基础。 (2)交联酸性能用实验方法验证和测定: 首次完成了交联酸反应动力学行为参数和主要动、静态性能参数的测定。如:反应速度常数和方程、反应活化能和方程等反应动力学行为参数的测定;粘温性能、剪切性能、酸蚀裂缝导流能力、滤失性能、配伍性能、破胶性能、腐蚀性能、摩阻性能、携砂性能等评价,液体的性能均达到了携砂压裂液的性能要求。 (3)交联酸现场应用工艺流程的设计: 由于现场没有酸液携砂的工艺,现有压裂车混砂设备不具备耐酸的能力,论文首次通过分别配制水基和酸基液,使具有一定粘度水基液携砂,通过设计流程与酸基液混合后再交联入井的工艺,实现了现有设备不具备酸携砂工艺的流程。 (4)交联酸现场携砂酸压工艺技术实现: 针对靖边气田储层情况,调整符合施工要求的交联酸各项主要性能指标,对两口井进行现场施工,按设计首次全面完成酸携砂现场工艺,并获得成功。