注聚油田残酸对储层伤害机理研究

doi:10.3969/j.issn.1672-6952.2021.06.011

辽宁石油化工大学学报 ›› 2021, Vol. 41 ›› Issue (6): 57-61.DOI: 10.3969/j.issn.1672-6952.2021.06.011

注聚油田残酸对储层伤害机理研究

赵顺超(), 王宇飞, 陈华兴, 吴华晓, 方涛, 庞铭

中海石油（中国）有限公司天津分公司渤海石油研究院，天津 300452

收稿日期:2020-10-12 修回日期:2020-11-22 出版日期:2021-12-25 发布日期:2021-12-28
作者简介:赵顺超（1986⁃），男，硕士，工程师，从事采油工程方案设计、油田注水、储层保护技术等方面的研究；E⁃mail：819169889@qq.com。
基金资助:
“十三五”国家科技重大专项(2016ZX05058?003?020)

Study on the Damage Mechanism of Residual Acid to Reservoir in Polymer Injection Oilfield

Shunchao Zhao(), Yufei Wang, Huaxing Chen, Huaxiao Wu, Tao Fang, Ming Pang

Bohai Oil Research Institute，Tianjin Branch Company，CNOOC China Limited，Tianjin 300452，China

Received:2020-10-12 Revised:2020-11-22 Published:2021-12-25 Online:2021-12-28

摘要/Abstract

摘要：

结合扫描电镜、能谱法以及堵塞物形成动态评价、微观可视化、长岩心驱替等实验，进行了注聚油田残酸对储层伤害机理研究。结果表明，残酸对储层的伤害主要是由于聚合物分子链以残酸中Al³⁺、Fe³⁺等高价阳离子为交联点，通过聚合物侧基中的羧酸根和高价阳离子之间的配位作用，形成交联网状弹性胶状物，且交联程度随离子质量浓度的增加而增强；生成的弹性胶状物堵塞孔喉边缘和凹坑部位，使孔喉直径逐渐变小，流动过程中包裹缠绕地层微粒、碳酸盐沉淀物等，形成复合堵塞物胶团，造成深部堵塞。长岩心驱替实验表明，残酸对岩心渗透率伤害率高达60%以上。研究结果可为注聚油田解堵液体系研发和解堵工艺优化提供理论参考。

关键词: 注聚油田, 残酸, 伤害机理, 有机胶团

Abstract:

Combined with SEM, EDS, dynamic evaluation of plug formation, microscopic visualization and long core displacement experiments, the damage mechanism of residual acid in polymer injection oilfield to the reservoir was studied. The results show that the damage of residual acid to the reservoir is mainly due to the crosslinking point of the polymer molecular chain with high valence cations such as Al³⁺ and Fe³⁺ in residual acid. The crosslinking network elastic colloid is formed by the coordination between carboxylic acid radicals in the polymer side group and high valence cations, and the degree of crosslinking increases with the increase of ion concentration. The elastic colloid formed blocked at the edge and pit of the pore throat, which makes the pore throat diameter gradually smaller. In the process of flow, it wraps around the formation particles and carbonate sediments, forming a composite blockage micelle, resulting in deep plugging. The long core displacement experiment shows that residual acid can damage the core up to 60%. The research results provide a theoretical basis for the research and development of plugging removal fluid system and optimization of plug removal processes in polymer injection oilfield

Key words: Polymer injection oilfield, Residual acid, Damage mechanism, Organic micelles

中图分类号:

TE358

赵顺超, 王宇飞, 陈华兴, 吴华晓, 方涛, 庞铭. 注聚油田残酸对储层伤害机理研究[J]. 辽宁石油化工大学学报, 2021, 41(6): 57-61.

Shunchao Zhao, Yufei Wang, Huaxing Chen, Huaxiao Wu, Tao Fang, Ming Pang. Study on the Damage Mechanism of Residual Acid to Reservoir in Polymer Injection Oilfield[J]. Journal of Liaoning Petrochemical University, 2021, 41(6): 57-61.

图/表 11

参考文献 13

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2	王京博，史锋刚，黄波，等.锦州9⁃3油田二元复合体系研究［J］.特种油气藏，2011，18（1）：98⁃100.
3	卢大艳，孟祥海，吴威，等.渤海注聚油田堵塞井堵塞机理分析及复合解堵工艺设计［J］.中国海上油气，2016，28（5）：98⁃103.
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5	王宝峰，汪绪刚.砂岩基质酸化酸岩反应及二次伤害机理试验研究的新方法［J］.钻井液与完井液，2000， 17（3）：35⁃40.
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离子	质量浓度/（mg·L^－1）
Ca²⁺	7.23
Mg²⁺	370.09
Fe³⁺	4 229.86
Al³⁺	1 347.30
H⁺	2 500.00

离子	质量浓度/（mg·L^－1）
Ca²⁺	7.23
Mg²⁺	370.09
Fe³⁺	4 229.86
Al³⁺	1 347.30
H⁺	2 500.00

离子	质量浓度/ （mg·L^－1）	不溶物质量/g
离子	质量浓度/ （mg·L^－1）	原液	剪切后
Al³⁺	20	0.298 1	0.126 7
	50	0.954 7	0.456 8
	100	1.125 3	0.887 5
Fe³⁺	20	0.073 2	0.051 3
	50	0.101 2	0.054 7
	100	0.125 7	0.063 1

离子	质量浓度/ （mg·L^－1）	不溶物质量/g
离子	质量浓度/ （mg·L^－1）	原液	剪切后
Al³⁺	20	0.298 1	0.126 7
	50	0.954 7	0.456 8
	100	1.125 3	0.887 5
Fe³⁺	20	0.073 2	0.051 3
	50	0.101 2	0.054 7
	100	0.125 7	0.063 1

岩心编号	驱替液	温度/℃	渗透率×10³/μm²		渗透率伤害率/%
岩心编号	驱替液	温度/℃	实验前	实验后	渗透率伤害率/%
1	残酸	60	405.01	156.02	61.48
2	残酸	60	388.58	142.96	63.21

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Study on the Damage Mechanism of Residual Acid to Reservoir in Polymer Injection Oilfield

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能谱点位	原子质量比/%						能谱范围
能谱点位	C	O	Fe	Al	Si	Na	能谱范围
1⁃1	51.61	27.46	3.41	16.58	0.94	0	局部
1⁃2	55.23	27.84	0	15.70	0	1.23	局部
1⁃3	55.16	27.63	1.39	11.40	4.42	0	局部