焦克波 曹 俊

    自3月12日酸压开井后，西北油田塔河TH12478井平均日产油22吨，截至4月5日，累计产油445吨。该井之前经多轮注水作业，采油效果变差。此次酸压复产，使用的药剂以新研发的纳米包裹延迟酸为主，收到良好效果，数据表明远端剩余油层得到广泛波及。

    塔河老区开发后期，原油越采越少，距井周越来越远。这种油和井距离较远、连通裂缝非常窄的油藏，地质上称之为“二套体”。目前，西北油田“二套体”油藏未动用储量高达3500万吨。采用常规酸液酸压，因酸液限制，140米范围成了波及极限，动用有效率仅为21%。纳米包裹延迟酸的成功研发，解决了这一难题，为老区增油上产添了利器。

    为酸液做件“梦中的衣裳”

    还有什么东西，能把强酸给包裹起来？能够包裹强酸的液体还能自行溶解，这不是做梦吗？

    酸压是石油工程的老工艺，酸液在压力下进入地层和岩层发生反应，为油气进入井筒开辟通道。西北油田的酸液研制，经历了从最初的稠化酸，到后来的胶凝酸、变黏酸、泡沫酸，再到现在主要使用的交联酸、转向酸。

    当塔河区块进入“二套体”开发后期，技术人员发现以往屡创佳绩的酸液体系，在平均6000米井深的地层中，会因温度达到120摄氏度而失效，波及不到140米范围外的储层。去年3月，塔河8区一口老井酸压效果不佳。负责该井液体设计的副研究员方裕燕着急了：“酸液没问题，我恨不得用手把药剂拿到地层里。”她思考了两个月，找不到方向。

    一次，在石化网络学院上听老师讲：创新，就是一条路走不通，再走一条新路。这句话，让她豁然开朗。她觉得从酸液本身耐高温上下功夫，企图改变物性，就是老师说的“走不通的道路”。那就走另一条路，用药剂把酸液颗粒包裹起来，给酸液穿上“保护衣”，进入地层后，“保护衣”失效消失，酸液与岩层反应，形成刻蚀。方裕燕给这种酸命名为包裹延迟酸。

    在一次项目讨论会上，当她说出自己想法时，同事们摇头了：酸压体系是用来腐蚀岩石的，已经都是强酸，还有什么东西，能把它给包裹起来？另外，能够包裹强酸的液体还能自行溶解，这不是做梦吗？

    从事10多年压裂液研究的方裕燕，此时异常坚定，觉得自己能够找到这种包裹，完全可以做成“保护衣”。虽然同事都说这是一件“梦中的衣裳”，但是一旦立项，大家仍然给予了应有的支持和帮助。

    最笨的办法走了最短的路

    在没有方向和路径的前提下，项目组把能用的溶液一个一个做试验。

    在技术人员眼中，所有液体进入微观，呈现的都是颗粒。包裹酸的“梦中的衣裳”，其实就是疏水纳米颗粒和酸液混合，使酸液颗粒穿上“保护衣”，形成一种纳米材料包裹在酸液外面的结构，就像冰糖葫芦的制作。

    项目开题后，酸分子致命的腐蚀性，往往会使颗粒“衣不蔽体”，用什么“面料”来做这样的保护衣，成了第一个难题。不被强酸溶解的溶液已殊为不易，还要求其自行分解，那就更是颠覆常识了。技术人员坚信，按照大自然相生相克的铁律，理论上是一定能找到这种液体的。在没有方向和路径的前提下，项目组把能用的溶液一个一个做试验，靠着坚韧和决心用最笨的办法走了最短的路。

    他们先用碳酸钙做基础，制作这件保护衣，试验了几个方案后，发现碳酸钙溶液在高温条件下溶解太快，经过多次试验，最多只能包裹30%，无法实现完全包裹，只好放弃。接着他们又用高分子聚合物做了几十次试验，仍然不能实现均匀包裹，又无奈放弃。

    在经历50多次失败后，他们发现纳米材料比其他材料更容易成为包裹材料。这种材料具有质量轻、颗粒小、分散均匀的优点，技术人员如获至宝，很快进入试验阶段。

    有效作用时间延长至24小时

    在30倍显微镜下，酸分子颗粒变得晶莹剔透，五光十色。在120摄氏度条件下，0~96小时逐步释放酸液。

    材料明确了，方向确立了，这只是解开难题的第一步。往下，各种材料如何配比，怎样才能反应充分，包裹时间和温度的关系如何确定等，这一切要经过无数次包裹、加热、溶解，失败；再包裹、再加热、再溶解，再失败，甚至连搅拌速度也成了反复试验才能确定的技术参数体系。

    通过不断地改进和调整，他们最终制成了纳米包裹延迟酸产品。在高速搅拌下，疏水纳米颗粒和酸液混合，给酸液穿上“保护衣”。在30倍显微镜下，酸分子颗粒变得晶莹剔透，五光十色。其性能在120摄氏度条件下，0~96小时逐步释放酸液，38小时析酸率可达50%，携带液按一比一注入，有效酸含量大于15%。

    在地层长时间高温条件下，纳米包裹延迟酸不断向原油方向移动，途中，纳米包衣材料逐渐被地层流体破坏，露出里面的酸液；酸液与地层反应，长效释放酸液，达到“近井不释放、远井慢生酸”的目的。纳米包裹延迟酸的有效作用时间延长至24小时，有效距离增加至200米。施工后自喷期从3天增至23天，增加了近7倍。