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1、酸化技術(shù),井下作業(yè)公司技術(shù)研發(fā)中心 2009年03月,井下作業(yè)公司技能培訓(xùn)講座,提 綱,一、酸化技術(shù)概述,二、砂巖酸化技術(shù),三、碳酸鹽巖酸化技術(shù),四、酸化實(shí)驗(yàn)研究評(píng)價(jià)技術(shù),,一、酸化技術(shù)概述,1.酸化歷史回顧,1、1895，赫曼佛拉施(Herman Frasch)發(fā)明 2、早期的除垢處理，吉普石油公司，鹽酸作為除垢劑 3、 1932，酸化新時(shí)代： 普爾石油公司與道化學(xué)公司的磋商,HCl正式用于油氣井處理，酸化形成正常應(yīng)用的技術(shù)酸化作業(yè)公司的形成 5、1933，Wilson與印第安那標(biāo)準(zhǔn)石油公司申請(qǐng)HF處理砂巖工藝專利 6、1940 Dowell 公司，土酸的首次工業(yè)性應(yīng)用 7、20世紀(jì)70、

2、80年代，酸化理論深入研究，實(shí)驗(yàn)手段加強(qiáng)（1976年，F(xiàn)ogler，旋轉(zhuǎn)圓盤(pán)裝置） 8、至今，全面工業(yè)化應(yīng)用,酸液種類及用途,2.酸化原理,酸液類型,碳酸鹽巖油氣層的酸化主要用鹽酸，有時(shí)也用甲酸、醋酸、多組分酸和氨基磺酸等酸液。 為了延緩酸的反應(yīng)速度，也采用油酸乳化液、稠化鹽酸液、泡沫鹽酸液等。 砂巖油氣層的酸化主要用土酸。,酸液類型,2.酸化原理,鹽酸處理的主要優(yōu)點(diǎn)： 屬于強(qiáng)酸，與許多金屬、金屬氧化物、鹽類和堿類都能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)； 由于鹽酸對(duì)碳酸鹽巖的溶蝕力強(qiáng)，反應(yīng)生成的氯化鈣、氯化鎂鹽類能全部溶解于殘酸水，不會(huì)產(chǎn)生化學(xué)沉淀； 反應(yīng)生成的CO2部分溶于殘酸，部分呈小氣泡狀態(tài)分布于殘酸中，對(duì)

3、酸化效果影響較小； 酸壓時(shí)對(duì)裂縫壁面的不均勻溶蝕程度高，裂縫導(dǎo)流能力大； 成本較低。,酸液類型,2.酸化原理,鹽 酸,工業(yè)鹽酸標(biāo)準(zhǔn),高濃度鹽酸處理的優(yōu)點(diǎn)： 酸巖反應(yīng)速度相對(duì)變慢，有效作用范圍增大； 單位體積鹽酸可產(chǎn)生較多的CO2，利于廢酸的排出； 單位體積鹽酸可產(chǎn)生較多氯化鈣、氯化鎂，提高了廢酸的粘度，控制了酸巖反應(yīng)速度，并有利于懸浮、攜帶固體顆粒從地層中排出； 受到地層水稀釋的影響較小。,酸液類型,2.酸化原理,鹽 酸,鹽酸處理的主要缺點(diǎn)： 與石灰?guī)r反應(yīng)速度快，特別是高溫深井，由于地層溫度高，鹽酸與地層作用太快，因而處理不到地層深部； 鹽酸會(huì)使金屬坑蝕成許多麻點(diǎn)斑痕，腐蝕嚴(yán)重。 對(duì)H2S含量

4、較高的井，鹽酸處理易引起鋼材的氫脆斷裂。,酸液類型,2.酸化原理,鹽 酸,甲酸和乙酸都是有機(jī)弱酸，反應(yīng)速度比同濃度的鹽酸要慢幾倍到十幾倍。 甲酸或乙酸與碳酸鹽作用生成的鹽類，在水中的溶解度較小。一般甲酸液的濃度不超過(guò)10；乙酸液的濃度不超過(guò)15。 甲酸比乙酸的溶蝕能力強(qiáng)，售價(jià)便宜。 適用于鹽酸液的緩速和緩蝕問(wèn)題無(wú)法解決的高溫深井碳酸鹽巖層,酸液類型,2.酸化原理,甲酸和乙酸,甲酸又名蟻酸(HCOOH)，是無(wú)色透明的液體，熔點(diǎn)8.4，有刺激性氣味。易溶于水，水溶液呈弱酸性。我國(guó)的工業(yè)甲酸濃度為90以上。 乙酸又名醋酸(CH3COOH)，我國(guó)工業(yè)乙酸的濃度為93以上，因?yàn)橐宜嵩诘蜏貢r(shí)會(huì)凝成象冰一樣

5、的固態(tài)，故俗稱為冰醋酸。,鹽酸與甲酸、乙酸的溶蝕能力、反應(yīng)速度比較表,酸液類型,2.酸化原理,甲酸和乙酸,注意： 甲酸或乙酸與碳酸鹽作用生成的鹽類，在水中的溶解度較小。所以，酸處理時(shí)采用的濃度不能太高，以防生成甲酸或乙酸鈣鹽沉淀堵塞滲流通道。一般甲酸濃度不超過(guò)10，乙酸液的濃度不超過(guò)l5。,多組分酸是一種或幾種有機(jī)酸與鹽酸的混合物。 多組分酸有緩速作用: 酸巖反應(yīng)速度依據(jù)氫離子濃度而定。多組分酸中的氫離子數(shù)主要由鹽酸的氫離子數(shù)決定。根據(jù)同離子效應(yīng)，極大地降低了有機(jī)酸的電離程度，當(dāng)鹽酸活性耗完后，有機(jī)酸才離解起溶蝕作用。所以，鹽酸在井壁附近起溶蝕作用，有機(jī)酸在地層較遠(yuǎn)處起溶蝕作用，混合酸

6、液的反應(yīng)時(shí)間近似等于鹽酸和有機(jī)酸反應(yīng)時(shí)間之和，因此可以得到較大的有效酸化處理范圍。,酸液類型,2.酸化原理,多組分酸,乳化酸即為油包酸型乳狀液，其外相為原油，或在原油中混合柴油、煤油、汽油等石油餾分，或?yàn)椴裼?、煤油等輕餾分。其內(nèi)相一般為1531濃度的鹽酸，或有機(jī)酸、土酸等。,酸液類型,2.酸化原理,乳化酸,油酸乳化液的粘度較高，用油酸乳化液壓裂時(shí)，能形成較寬的裂縫，減少了裂縫的面容比，有利于延緩酸巖的反應(yīng)速度。 油酸乳化液存在的主要問(wèn)題是摩阻較大，使施工注入排量受到限制。,乳化酸微粒,稠化酸是指在鹽酸中加入增稠劑，使酸液粘度增加。 特點(diǎn)： 降低了氫離子向巖石壁面的傳遞速度，起到了緩速的作用。

7、高粘度的稠化酸與低粘度的鹽酸溶液相比，酸壓時(shí)還具有能壓成寬裂縫、濾失量小、摩阻低、懸浮固體微粒的性能好等特性。 稠化酸在地層溫度條件下，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間，即自動(dòng)破膠，便于返排。 目前使用的增稠劑在地層溫度較高時(shí)，會(huì)很快在酸液中降解，從而使稠化酸變稀。,酸液類型,2.酸化原理,稠化酸,泡沫酸 是用少量泡沫劑將氣體(一般用氮?dú)?分散于酸液中所制成。 特點(diǎn)： 在酸壓中濾失量低，相對(duì)增加了酸液的溶蝕能力； 排液能力大，減了對(duì)油氣層的損害； 粘度高，在排液中可攜帶出對(duì)導(dǎo)流能力有害的微粒； 有降低粘土不利影響方面的作用。,酸液類型,2.酸化原理,泡沫酸,酸液類型,2.酸化原理,變粘酸,LCA濾失控制酸(變

8、粘酸)，是引進(jìn)DOWELL的專利產(chǎn)品,TCA溫度控制變粘酸，是一種在地層溫度條件下變粘的酸液體系，在地面條件下與膠凝酸相當(dāng)，但是在地層高溫(70)條件下具有較高的峰值粘度，具有降濾緩速的作用，是一種理想的深度酸壓工作液體系。,地面交聯(lián)酸是一種在地面采取特殊方法使酸液交聯(lián)的酸液，類似于壓裂液的基液和凍膠的作用方式。地面交聯(lián)酸在不加交聯(lián)劑的情況下與膠凝酸相當(dāng)，通過(guò)交聯(lián)劑的添加可以有效控制酸液的起粘時(shí)間、粘度及有效保持具有較高的峰值粘度，具有降濾緩速的作用，是一種理想的深度酸壓酸液體系。,DCA清潔轉(zhuǎn)向酸作為一種變粘度、緩速且自轉(zhuǎn)向深度酸壓工作液體系，在長(zhǎng)井段酸化時(shí)具有優(yōu)勢(shì)。,酸液類型,2.酸化原理

9、,清潔轉(zhuǎn)向酸,土酸: 1015濃度鹽酸和38濃度的氫氟酸與添加劑所組成的混合酸液。 土酸中的氫氟酸是一種強(qiáng)酸，對(duì)砂巖中的一切成分(石英、粘土、碳酸鹽等)都有溶蝕能力，但不能單獨(dú)用氫氟酸，由于氫氟酸與碳酸鈣和鈣長(zhǎng)石(硅酸鈣鋁)等反應(yīng)生成氟化鈣沉淀，與地層水接觸生成氟硅酸鈉和氟硅酸鉀堵塞地層。因此要與鹽酸混合配制成土酸使用。,酸液類型,2.酸化原理,土酸,添加劑： 酸化時(shí)要在酸液中加入某些物質(zhì)，以改善酸液性能和防止酸液在油氣層中產(chǎn)生有害影響。 常用添加劑種類： 緩蝕劑、表面活性劑、穩(wěn)定劑、緩速劑，有時(shí)還加入增粘劑、減阻劑、暫時(shí)堵塞劑及破乳劑等。,2.酸化原理,添加劑類型,緩蝕劑主要

10、作用在于減緩局部的電池的腐蝕作用。其機(jī)理有三方面：抑制陰極腐蝕；抑制陽(yáng)極腐蝕；于金屬表面形成一層保護(hù)膜。 國(guó)內(nèi)外使用的鹽酸緩蝕劑分為兩大類： 無(wú)機(jī)緩蝕劑，如含砷化合物(亞砷酸鈉、三氯化砷等)； 有機(jī)緩蝕劑，如胺類(苯胺、松香胺)，醛類(甲醛)、喹啉衍生物、烷基吡啶、炔醇類化合物等。,2.酸化原理,添加劑類型,緩蝕劑,酸液與金屬設(shè)備及井下管柱接觸，溶解鐵垢和腐蝕鐵金屬，使酸液含鐵量增多。 油層本身含有二價(jià)鐵和三價(jià)鐵的氧化物，酸液進(jìn)入地層以后，也會(huì)生成鐵離子。 為防止氫氧化鐵沉淀，避免發(fā)生地層堵塞現(xiàn)象，而加入的某些化學(xué)物質(zhì)，稱為穩(wěn)定劑。 常用的穩(wěn)定劑有醋酸、檸檬酸，有時(shí)用乙二胺四醋酸

11、(EDTA)及氮川三乙酸鈉鹽(NTA)等。,2.酸化原理,添加劑類型,鐵離子穩(wěn)定劑,酸液中加入表面活性劑，可以降低酸液的表面張力，減少注酸和排出殘酸時(shí)的毛細(xì)管阻力，防止在地層中形成油水乳狀物，便于殘酸的排出。 一般較多地采用陰離子型和非離子型表面活性劑。 油層酸化時(shí)油層內(nèi)有乳化物生成時(shí)，可在酸中加入破乳劑，如有機(jī)胺鹽類，或季銨鹽類和聚氧乙烯烷基酚類活性劑。,表面活性劑,2.酸化原理,添加劑類型,典型砂巖礦物的化學(xué)組成,2.酸化原理,酸巖反應(yīng)特性,2.酸化原理,酸化作業(yè)的典型化學(xué)反應(yīng),酸巖反應(yīng)特性,2.酸化原理,酸巖反應(yīng)特性,砂巖是由砂粒和粒間膠結(jié)物所組成，砂粒主要是石英和長(zhǎng)石，膠結(jié)物主要為硅酸

12、鹽類和碳酸鹽類物質(zhì)。砂巖的油氣儲(chǔ)集空間和滲透通道就是砂粒與砂粒之間未被膠結(jié)物完全充填的孔隙。 砂巖油氣層的酸處理： 就是通過(guò)酸液溶解砂粒之間的膠結(jié)物和部分砂粒，或孔隙中的泥質(zhì)堵塞物，或其它酸溶性堵塞物以恢復(fù)、提高井底附近地層的滲透率。,2.酸化原理,砂巖油氣層的土酸處理,酸巖反應(yīng)特性, 氫氟酸與硅酸鹽類以及碳酸鹽類反應(yīng)時(shí)，其生成物中有氣態(tài)物質(zhì)和可溶性物質(zhì)，也會(huì)生成不溶于殘酸液的沉淀，其反應(yīng)如下： 2HF+CaCO3=CaF2+CO2+H2O 16HF+CaAl2Si3O8=CaF2+2AlF3+2SiF4+8H2O 反應(yīng)生成的CaF2，當(dāng)酸液濃度高時(shí)，處于溶解狀態(tài)，當(dāng)酸液

13、濃度降低后，即會(huì)沉淀。酸液中包含有HCl時(shí)，依靠HCl維持酸液在較低的pH值，以提高CaF2的溶解度。,砂巖地層土酸處理原理,2.酸化原理,酸巖反應(yīng)特性,砂巖油氣層的土酸處理,氫氟酸與石英的反應(yīng): 6HF+SiO2=H2SiF6+2H2O 反應(yīng)生成的氟硅酸(H2SiF6)在水中可解離為H+和 (SiF6)2-,而后者又能和地層水中的Ca+、Na+、K+、NH4+等離子相結(jié)合。生成的CaSiF6、(NH)2SiF6易溶于水，而Na2SiF6及K2SiF6均為不溶物質(zhì)會(huì)堵塞地層。因此在酸處理過(guò)程中，應(yīng)先將地層水頂替走，避免與氫氟酸接觸，處理時(shí)一般用鹽酸作為預(yù)沖洗液。,,砂巖地層土酸處理原理,2

14、.酸化原理,砂巖油氣層的土酸處理,酸巖反應(yīng)特性,氫氟酸與碳酸鹽的反應(yīng)速度最快，其次是硅酸鹽(粘土)，最慢是石英。 當(dāng)氫氟酸進(jìn)入砂巖油氣層后，大部分氫氟酸首先消耗在與碳酸鹽的反應(yīng)上，不僅浪費(fèi)了大量的氫氟酸，并且妨礙了它與泥質(zhì)成分的反應(yīng)。 鹽酸和碳酸鹽的反應(yīng)速度比氫氟酸與碳酸鹽的反應(yīng)速度快，土酸中的鹽酸成分可先把碳酸鹽類溶解掉，從而能充分發(fā)揮氫氟酸溶蝕粘土和石英成分的作用。,砂巖地層土酸處理原理,氫氟酸與砂巖中各種成分的反應(yīng)速度各不相同。,總結(jié): 依靠土酸液中的鹽酸成分溶蝕碳酸鹽類物質(zhì)，并維持酸液較低的pH值，依靠氫氟酸成分溶蝕泥質(zhì)成分和部分石英顆粒，從而達(dá)到清除井壁的泥餅及地層中的粘土堵塞，恢復(fù)

15、和增加近井地帶的滲透率的目的。,2.酸化原理,砂巖油氣層的土酸處理,酸巖反應(yīng)特性,為了進(jìn)一步防止CaF2等不溶物的沉淀和充分發(fā)揮HF對(duì)泥質(zhì)成分的溶蝕作用，在土酸處理前應(yīng)預(yù)先進(jìn)行鹽酸處理，預(yù)處理的作用有： 鹽酸先溶蝕掉大部分碳酸鹽物質(zhì)，減少氫氟酸的消耗，減少CaF2的沉淀，充分發(fā)揮氫氟酸對(duì)泥質(zhì)和石英等成分的溶蝕作用； 鹽酸頂替地層水，避免氫氟酸與地層水接觸，防止生成氟硅酸鉀和氟硅酸鈉沉淀。,鹽酸預(yù)處理的作用,2.酸化原理,砂巖油氣層的土酸處理,酸巖反應(yīng)特性,HCl-HF與巖石的反應(yīng),SiO2+4HF SiF4+2H2O SiF4+2HF H2SiF6 粘土礦物+HF SiF4+氟鋁化物

16、 如鉀長(zhǎng)石(KAlSi3O8)與HF的反應(yīng)： KAlSi3O8 + (n+3m)HF + (16-n-3m)H+ K++AlFn(3-n) + 3SiFm(4-m) + 8H2O (0n6;4m6）,氫氟酸對(duì)硅質(zhì)成分具有強(qiáng)的溶解能力，對(duì)砂巖常常采用HCl-HF體系：,氫氟酸與砂巖的一次反應(yīng)：,2.酸化原理,砂巖油氣層的土酸處理,酸巖反應(yīng)特性,氫氟酸與砂巖的二次反應(yīng)：,氫氟酸與砂巖的二次反應(yīng)主要是指一次反應(yīng)中生成的氟硅酸與粘土礦物的反應(yīng)。 與鉀長(zhǎng)石的二次反應(yīng)： SiF62-+6KAlSi3O8+18H++10H2O 6K++6AlF2+ + 18H2SiO3 +H4SiO4（

17、硅膠沉淀） 與伊利石的二次反應(yīng)： SiF62-+KAl3Si3O10(OH)2+6H++4H2O K+ + 3AlF2 + + 4H4SiO4 （硅膠沉淀）,HCl-HF與巖石的反應(yīng),2.酸化原理,砂巖油氣層的土酸處理,酸巖反應(yīng)特性,氫氟酸與砂巖的三次反應(yīng)：,氫氟酸與砂巖的三次反應(yīng)過(guò)程為F/Al降低的過(guò)程，直到土酸中活性HCl消耗完畢。 AlF2+ + KAlSi3O8+4H+ + 4H2O K+ + 2AlF2+ + 3H4SiO4 （硅膠沉淀） 砂巖土酸酸化的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)： （1）19FNMR譜證明AlFn(3-n)在溶液中存在局部平衡，n=06，即Al3+，AlF2+， ，

18、AlF63-保持一定比例。 （2）二次、三次反應(yīng)產(chǎn)物容易沉淀，對(duì)儲(chǔ)層產(chǎn)生新的傷害。 （3）氫氟酸與砂巖的化學(xué)反應(yīng)很復(fù)雜，難于模擬。,,2.酸化原理,HCl-HF與巖石的反應(yīng),砂巖油氣層的土酸處理,酸巖反應(yīng)特性,2.酸化原理,對(duì)石灰?guī)r： 2HCl+CaCO3CaCl2+H2O+CO2 對(duì)白云巖： 4HCl+MgCa(CO3)2CaCl2+MgCl2+2H2O+2CO2,碳酸鹽巖儲(chǔ)層的鹽酸處理,碳酸鹽巖地層的主要礦物成分是方解石和白云石。,酸的有效作用時(shí)間： 從新鮮鹽酸變成溶解能力很小的殘酸所經(jīng)歷的時(shí)間。 酸的有效作用距離： 酸濃度下降到很低而變成殘酸時(shí),酸徑向穿透地層的深度。 當(dāng)注

19、酸排量一定時(shí),酸的有效作用距離就是酸液在酸的有效作用時(shí)間內(nèi)所走過(guò)的距離。 酸的有效作用距離=酸液在地層中的平均流速酸的有效作用時(shí)間,酸巖反應(yīng)特性,酸沿地層徑向流動(dòng)時(shí)的酸濃度下降情況示意圖,2.酸化原理,酸巖反應(yīng)特性,巖石溶蝕量或酸接觸時(shí)間效應(yīng)的示意圖,2.酸化原理,酸巖反應(yīng)特性,3. 酸化分類,按作業(yè)工藝分： 酸洗 (acid washing) 基質(zhì)酸化 (matrix acidizing) 酸壓 (acid fracturing),按酸液類型分： 普通酸酸化--常規(guī)鹽酸、土酸酸化 緩速酸酸化,普通酸壓、前置液酸壓、交替注入酸壓、閉合酸壓、平衡酸壓等,混合酸

20、酸化、泡沫酸酸化、乳化酸酸化、膠凝酸酸化、降阻酸酸化、指進(jìn)酸酸化、延遲酸酸化等,3. 酸化分類,酸化工藝的特點(diǎn)及適用情況對(duì)照表,酸 洗----,清洗：井筒 射孔眼,方式：正洗 反洗,3. 酸化分類,酸洗：清除井筒中的酸溶性結(jié)垢物，或疏通射孔孔眼的工藝。 兩種方式： 將酸液注入預(yù)定井段，讓其靜置反應(yīng)，在無(wú)外力攪拌的情況下溶蝕結(jié)垢物或射孔孔眼中的堵塞物 酸液通過(guò)正反循環(huán)，使酸液沿井筒、射孔孔眼或地層壁面流動(dòng)反應(yīng)，借助沖刷作用溶蝕結(jié)垢物或堵塞物。 特點(diǎn)： 酸液局限于井筒和孔眼附近，一般不進(jìn)入地層或 很少進(jìn)入，地面不用加壓或加壓很小。不能改善地層滲流條件。,3. 酸化分類,定義： 低

21、于地層破裂壓力下注酸，使酸液盡可能沿徑向流動(dòng)，溶解巖石或外來(lái)固相顆粒，增加近井地帶的滲透率。 增產(chǎn)原理： 酸液與巖石發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，部分溶解巖石、礦物，生成可溶性的鹽和氣體，增大孔隙體積 溶蝕孔壁或縫壁，增大孔隙體積，擴(kuò)大裂縫寬度，改善流體滲流條件 酸液溶蝕孔道或裂縫中的堵塞物，或破壞堵塞物的結(jié)構(gòu)使之解體，然后隨殘酸液一起排出地層，起到疏通流道的作用，恢復(fù)地層原始滲透能力,3.1、基質(zhì)酸化及其增產(chǎn)原理,3. 酸化分類,基質(zhì)酸化----,,酸化：地層,方式：油管注液 套管注液 環(huán)空注液,3. 酸化分類,Muskat 理論計(jì)算公式：,其中：Jo---無(wú)污染地層的產(chǎn)能 Js----酸化

22、處理后的產(chǎn)能 Fk---污染地層和原始滲透率的比值， Fk=ks/ko k----地層原始滲透率，10-3m2 ks---污染帶等效滲透率，10-3m2 re---泄油半徑，m rs---污染帶半徑，m,封閉油藏 污染井示意圖,污染程度、污染半徑對(duì)增產(chǎn)倍比的影響,污染地層：在污染半徑一定時(shí)，污染程度由輕到重，在酸化解除污染后，所獲得的增產(chǎn)倍比值也在逐漸增大。這說(shuō)明基質(zhì)酸化對(duì)存在污染的井是極有效的。 無(wú)污染地層：進(jìn)行基質(zhì)酸化處理，效果甚微。 地層沒(méi)有受到污染堵塞，一般不進(jìn)行基質(zhì)酸化處理。,3.2、 酸壓及其增產(chǎn)原理,定義： 在高于地層破裂壓力下，將酸或酸的前置液擠入地層，形

23、成裂縫并與裂縫壁面反應(yīng)，非均勻刻蝕巖石形成凹凸不平或溝槽狀刻蝕縫。 增產(chǎn)原理： 酸溶蝕壓開(kāi)的人工裂縫，形成大大高于地層原始滲透率的酸蝕裂縫，提高油氣滲流能力。 酸蝕裂縫溝通高滲透裂縫帶，擴(kuò)大泄流面積。 酸液進(jìn)入裂縫壁面孔隙或裂隙與巖石發(fā)生反應(yīng)，溶蝕孔壁或微縫壁，改善流體向裂縫滲流條件。 酸液溶蝕孔道或裂縫中的堵塞物，或破壞堵塞物的結(jié)構(gòu)使之解體，疏通流道，恢復(fù)地層原始滲透能力。,3. 酸化分類,,壓裂酸化----,酸化：地層,方式：油管注液 套管注液 環(huán)空注液,壓開(kāi)裂縫 張開(kāi)裂縫 酸刻蝕裂縫 高導(dǎo)流能力裂縫,3. 酸化分類,酸壓形成人工大裂縫,增產(chǎn)是酸壓主要目的 解堵是酸壓的必

24、然結(jié)果,注 意：,酸壓原則上只適合于碳酸鹽巖儲(chǔ)層,3. 酸化分類,砂巖儲(chǔ)層的膠結(jié)疏松，酸壓可能由于大量溶蝕，致使巖石松散，引起油井過(guò)早出砂； 酸壓可能壓破地層邊界以及水、氣層邊界，造成地層能量虧空和過(guò)早見(jiàn)水、見(jiàn)氣； 由于酸沿縫壁均勻溶蝕巖石，不能形成溝槽，酸壓后裂縫大部閉合，形成的裂縫導(dǎo)流能力低，且由于用土酸酸壓可能產(chǎn)生大量沉淀物堵塞流道。,砂巖儲(chǔ)層酸化通常不進(jìn)行酸壓的原因,酸化與壓裂的區(qū)別,1、完全不同的兩種工藝（傳統(tǒng)增產(chǎn)措施） 2、使用的液體不同 3、形成高滲透裂縫的原理不同 4、對(duì)地層的適應(yīng)性不同（酸壓只用于碳酸鹽巖儲(chǔ)層） 5、增產(chǎn)原理相似 6、使用的施工工藝相似 7、使用的設(shè)備相似,提

25、 綱,一、酸化技術(shù)概述,二、砂巖酸化技術(shù),三、碳酸鹽巖酸化技術(shù),四、酸化實(shí)驗(yàn)研究評(píng)價(jià)技術(shù),,二、砂巖酸化技術(shù),酸化可以消除的傷害,1、酸化解除傷害的類型,1) 酸化有高表皮系數(shù)的井，但是不存在傷害 2) 對(duì)沒(méi)有充分射孔的地層進(jìn)行酸化 3) 使用錯(cuò)誤的酸液類型去酸化 4) 使用不合適的酸用量或濃度 5) 不合理的施工步驟和組成 6) 使用不潔凈的水去配液 7) 沒(méi)有去清理酸罐和水罐 8) 添加劑過(guò)期和誤用 9) 地層被壓開(kāi) 10) 返排前的關(guān)井時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，或排液速度太慢,2、砂巖酸化的注意事項(xiàng),砂巖酸化時(shí)酸液應(yīng)用指南,條 件 酸 液,HCl溶解度20% 僅用 HC

26、l 高滲透(100md以上) 高石英(80%),低粘土(20%) 13.5%HCl+1.5%HF (1) 高粘土(20%) 6.5%HCl+1%HF (2) 高鐵綠泥石粘土 3%HCl+0.5%HF 低滲透(10md或更低) 低粘土 6%HCl+1.5%HF (3) 高綠泥石 3%HCl+0.5%HF (4),注: (1) 用15%HCL預(yù)沖洗 (2) 用螯合的15%HCl預(yù)沖洗 (3) 用7.5%HCl或10%醋酸預(yù)沖洗 (4) 5%醋酸預(yù)沖洗,,3、砂巖酸化液體配方策略,常規(guī)砂巖酸化用酸指南,3、砂巖酸化液體配方策略

27、,基本施工推薦的液體用量(m3/m),前置液至少為HCl-HF用量的50-100% 如果HCl的地層溶解率小于5%，前置液只需要HCl-HF用量的50%。 如果HCl的溶解率在5-10%之間，前置液用量應(yīng)當(dāng)是HCl-HF用量的100%。 在HCl溶解率大于10%的地層，前置液用量為HCl-HF用量的150%。 在弱膠結(jié)地層，低滲透率地層和高粘土含量地層要使用較少的酸液用量。在低滲和高粘土含量地層采用過(guò)量的HF將因不溶性顆粒沉淀的嚴(yán)重堵塞。 地層滲透率小于10mD的地層酸化必須小心。,4、砂巖酸化的液量策略,封隔器系統(tǒng) 化學(xué)布酸技術(shù) 堵球 連續(xù)油管,5、砂巖酸化的布酸技術(shù)策略,典型砂巖酸化注液工

28、序,洗井 注前置液 注處理液 注后置液 注頂替液,6、砂巖酸化的注液程序,各種工作液的作用,前置液： (1)頂替井筒中的原有積液到油套環(huán)空或排出地面； (2)頂替走近井帶的地層水，避免Na2SiF6、H2SiF6沉淀； (3)優(yōu)先溶解碳酸鹽類，減輕CaF2沉淀，并保持低pH值；同時(shí)，避免浪費(fèi)較昂貴的HF等處理液； (4)降低井溫及地層溫度，避免添加劑高溫失效及降低酸巖反應(yīng)速度。 處理液： 注入儲(chǔ)層的主體酸液，溶解地層礦物及膠結(jié)物、堵塞物等，改善地層滲透性 后置液： 隔離處理液和頂替液； 加入添加劑可幫助處理液的返排，恢復(fù)地層固相及沉淀性酸反應(yīng)生成物的親水性，提高原油的相對(duì)滲透率，防止

29、乳化。 頂替液： 將井筒中早先注入液頂入地層。,6、砂巖酸化的注液程序,原理: 利用酸液溶解砂巖孔隙及喉道中膠結(jié)物和堵塞物,改善儲(chǔ)層滲流條件,提高油氣產(chǎn)能 關(guān)鍵技術(shù): 針對(duì)儲(chǔ)層物性及礦物特性選擇酸液體系 酸化工藝參數(shù)優(yōu)選 施工質(zhì)量保證,7、砂巖儲(chǔ)層酸化工藝,7.1、常規(guī)酸化工藝,1.洗井: 用12m3HCl正替入油管后用清水正洗井 目的：清除管壁臟物及鐵銹 2.注前置液：鹽酸作預(yù)處理 目的：溶解碳酸鹽巖類礦物，防止CaF2 頂走地層水，防止Na2SiF6、K2SiF6 清洗近井帶油垢 保持較低的pH值 3.土酸液：HCl+HF 作用：HCL溶解碳酸鹽類膠結(jié)物，并保

30、持pH值，HF溶解石英長(zhǎng)石及粘土礦物 目的：溝通并擴(kuò)大孔道，提高地層滲透性 4.注后置液：油井柴油等或HCl,氣井用酸或氣(N2,天然氣) 目的：恢復(fù)地層固相及沉淀性酸反應(yīng)物的親水性，防止乳化生成 5.注頂替液: 活性水或NH4Cl溶液,常用工序,7、砂巖儲(chǔ)層酸化工藝,7.1、常規(guī)酸化工藝,原理: 在酸液中加入暫堵劑,注酸時(shí)暫時(shí)堵塞高滲層,酸化低滲層,實(shí)現(xiàn)在多層油藏或大厚層油藏中沿縱向的均勻布酸,均勻解堵改善縱向出油剖面或吸水剖面。,7、砂巖儲(chǔ)層酸化工藝,7.2、暫堵酸化工藝,關(guān)鍵技術(shù)： 據(jù)井層條件選擇酸液體系 據(jù)井層條件選擇暫堵劑類型 據(jù)儲(chǔ)層物性及孔喉大小選擇暫堵劑粒徑分布 暫堵劑注入

31、工藝。 暫堵酸化工藝參數(shù)的優(yōu)化。,7.3、深部酸化技術(shù),原理: 由于酸在砂巖多孔介質(zhì)中的反應(yīng)速度太快, 酸化解堵半徑小, 采用在地下生成鹽酸和HF技術(shù)，實(shí)現(xiàn)深部酸化目的。 技術(shù)包括： 氟硼酸(粘土酸)酸化工藝技術(shù)； 地下自生土酸技術(shù); 緩沖調(diào)節(jié)土酸技術(shù); 多元酸酸化技術(shù)等。,7、砂巖儲(chǔ)層酸化工藝,氟硼酸酸化工藝技術(shù),氟硼酸是一種單級(jí)化學(xué)處理法，即Single-stage chemical treatment又稱粘土酸法（clay acid）。粘土酸主要以氟硼酸為主體，其中加入添加劑構(gòu)成。 砂巖地層HBF4處理屬于深部酸化工藝，用土酸處理砂巖地層，要增加處理深度Le就要增大酸量，但由

32、于HF與地層粘土等膠結(jié)物反應(yīng)快，過(guò)量的HF將破壞地層骨架的結(jié)構(gòu)，使井筒附近巖石強(qiáng)度受到損害，因此土酸酸化不能獲得較深的穿透。此外，土酸處理井往往初期增產(chǎn)而后期遞減迅速，因此受到限制。 用HBF4處理可以克服酸化初期增產(chǎn)后期遞減快的普遍性問(wèn)題。國(guó)內(nèi)外現(xiàn)場(chǎng)使用表明是一種較為有效的方法，當(dāng)HBF4進(jìn)入地層時(shí)能緩慢水解生成HF，因而在酸耗盡前可深入地層內(nèi)部較大范圍。此外還可以使任何不溶解的粘土微粒產(chǎn)生化學(xué)熔化，熔化后的微粒在原地膠結(jié)，使得處理后流量加大而引起的微粒移動(dòng)受到限制，室內(nèi)試驗(yàn)還表明：通過(guò)不相溶流體的接觸，用HBF4處理過(guò)的粘土敏感性下降，不易膨脹或分散。,7.3、深部酸化技術(shù),7、砂巖儲(chǔ)層

33、酸化工藝,7.3、深部酸化技術(shù),7、砂巖儲(chǔ)層酸化工藝,HBF4的水解反應(yīng): HBF4在水溶液中發(fā)生水解反應(yīng)，且是多級(jí)電離 HBF4+H2OHBF3H+HF (慢) 氟硼酸 羥基氟硼酸 HBF3OH+H2OHBF2(OH)2+HF (快) HBF2(OH)2H2OHBF(OH)3+HF (快) HBF(OH)3+H2O H3BO3+HF (快) 由于它的一級(jí)水解很慢，故為整個(gè)水解反應(yīng)的控制步驟，它限制了酸液中HF生成速度，而因?yàn)镠BF4在水溶液中任何時(shí)候都產(chǎn)生有限的HF，所以延長(zhǎng)了反應(yīng)時(shí)間，增加了HF的有效穿透距離。,技術(shù)優(yōu)勢(shì),氟硼酸酸化工藝技術(shù),HBF4對(duì)巖

34、心抗壓強(qiáng)度的影響,常規(guī)土酸處理砂巖會(huì)嚴(yán)重降低巖石的抗壓強(qiáng)度，主要原因是酸液在進(jìn)入巖芯時(shí)消耗太快破壞了水泥膠結(jié)。而粘土酸由于反應(yīng)緩慢對(duì)巖石的完整性影響甚微。,技術(shù)優(yōu)勢(shì),7.3、深部酸化技術(shù),7、砂巖儲(chǔ)層酸化工藝,氟硼酸酸化工藝技術(shù),美國(guó)道化學(xué)公司道威爾分公司（Dowell division of Dow chemical）HBF4酸化處理的典型設(shè)計(jì)方案如下： （1）先用過(guò)濾淡水配制的3%NH4Cl確定注入速度。 （2）注15%HCl，用量為每英尺地層50-100加侖左右，目的是在土酸處理之前予先溶解碳酸鈣。 （3）每英尺地層注100-150加侖土酸，其配比為7份50%HCl加1份50%HF，用以

35、清除井壁周?chē)恼惩翐p害。 （4）用3%氯化銨溶液或柴油等頂替。 （5）用粘土酸過(guò)分沖洗，以便溶解地層深部的粘土并使其穩(wěn)定。一般注入量為每英尺地層100-150加侖，酸化半徑可達(dá)35英尺。 （6）用3%NH4Cl作隔離液以免粘土酸與土酸混合。 （7）最后按規(guī)定時(shí)間關(guān)井以使酸液充分消耗并使地層粘土穩(wěn)定。,7.3、深部酸化技術(shù),7、砂巖儲(chǔ)層酸化工藝,常用工序,氟硼酸酸化工藝技術(shù),提 綱,一、酸化技術(shù)概述,二、砂巖酸化技術(shù),三、碳酸鹽巖酸化技術(shù),四、酸化實(shí)驗(yàn)研究評(píng)價(jià)技術(shù),,三、碳酸鹽巖酸化技術(shù),1、碳酸鹽巖酸化工藝技術(shù),1.1、常規(guī)酸基質(zhì)酸化工藝技術(shù),原理: 利用酸液溶解地層巖石孔隙及裂縫中 堵

36、塞物,擴(kuò)大油氣滲流通道. 技術(shù)關(guān)鍵: 蚓孔生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律研究 最佳注酸速度研究 最佳注酸強(qiáng)度研究 關(guān)井時(shí)間及返排速度研究 孔隙型,裂縫型及復(fù)合型地層基質(zhì)酸化工藝技術(shù)研究. 工作液：1520鹽酸酸液添加劑 工 藝：簡(jiǎn)單，連續(xù)注入酸液,1.2、普通酸壓工藝技術(shù),1、碳酸鹽巖酸化工藝技術(shù),原理:用酸液壓開(kāi)并刻蝕裂縫,獲得高導(dǎo)流能力的人工裂縫,改善油氣滲流條件. 關(guān)鍵技術(shù): 酸液濾失機(jī)理 酸液有效作用距離研究 酸蝕裂縫導(dǎo)流能力研究 普通酸壓優(yōu)化設(shè)計(jì)方法,1、碳酸鹽巖酸化工藝技術(shù),1.3、前置液酸壓工藝技術(shù),原理: 先用高粘前置液壓開(kāi)儲(chǔ)層或延伸儲(chǔ)層原有裂縫，后注入酸液，改善儲(chǔ)層的導(dǎo)流能

37、力，使油氣井增產(chǎn)。 前置液作用 壓裂造縫降溫降濾 降低反應(yīng)速度，提高酸液效率，延長(zhǎng)酸液有效作用距離 技術(shù)關(guān)鍵: 酸液濾失機(jī)理 酸液有效作用距離研究 酸蝕裂縫導(dǎo)流能力研究 前置液酸壓優(yōu)化設(shè)計(jì)方法 酸液和壓裂液的選擇:配伍,粘度比,破膠返排 指進(jìn)現(xiàn)象的產(chǎn)生和模擬--界面過(guò)渡帶處理,1、碳酸鹽巖酸化工藝技術(shù),工作液： 酸液： 1528鹽酸酸液添加劑，用量可由地層情況優(yōu)化得到，一般為刻蝕裂縫體積的23倍。 前置液： 羥丙基瓜膠，改性田箐，魔芋膠等。用量為整個(gè)注入量的1/3--1/2. 工 藝： 前置液--酸液(普通鹽酸，降阻酸，膠凝酸，泡沫酸，變粘酸等),1.3、前置液酸壓工藝技術(shù),LG10

38、0井膠凝酸酸壓施工曲線,1、碳酸鹽巖酸化工藝技術(shù),1.3、前置液酸壓工藝技術(shù),前置液酸壓中的濾失情況,酸液指進(jìn)示意圖,1.4、多級(jí)注入前置液酸壓工藝技術(shù),1、碳酸鹽巖酸化工藝技術(shù),原理: 用不同流體粘度和反應(yīng)特性差異,在交替注入過(guò)程中獲得非均勻刻蝕裂縫,降低酸液濾失,從而獲得較長(zhǎng)的酸液有效作用距離和較高的酸蝕縫導(dǎo)流能力 關(guān)鍵技術(shù): 酸液和壓裂液的選擇:配伍,粘度比,破膠返排 蚓孔生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律的研究--濾失控制機(jī)理 指進(jìn)現(xiàn)象的產(chǎn)生和模擬--界面過(guò)渡帶處理 各級(jí)注入量的優(yōu)化組合,LG38井多級(jí)注入膠凝酸酸壓施工曲線,前置液酸壓,多級(jí)注入酸壓,1.4、多級(jí)注入前置液酸壓工藝技術(shù),1、碳酸鹽

39、巖酸化工藝技術(shù),酸液在壓裂液中的指進(jìn)、反指進(jìn)現(xiàn)象,1、碳酸鹽巖酸化工藝技術(shù),交替注入前置液酸壓中的濾失情況,1、碳酸鹽巖酸化工藝技術(shù),1.5、降濾酸壓工藝技術(shù),1、碳酸鹽巖酸化工藝技術(shù),原理:在酸壓過(guò)程中隨酸液注入降濾劑或改變酸液 濾失性,達(dá)到降低濾失, 提高酸液效率的作用. 關(guān)鍵技術(shù): 降濾劑的選擇及加入方法和加入量的確定 泡沫降濾時(shí),起泡劑和泡沫穩(wěn)定劑的選擇 乳化降濾時(shí),乳化劑和破乳劑的選擇 相應(yīng)的降濾工藝設(shè)計(jì)方法及優(yōu)化設(shè)計(jì),1.6、延遲酸壓工藝技術(shù),1、碳酸鹽巖酸化工藝技術(shù),原理: 針對(duì)高溫(120度以上)深井儲(chǔ)層或微裂縫酸化酸巖反應(yīng)速度特快,很難達(dá)到深度酸化目的, 使用延遲酸

40、,讓其在地層某一溫度下才逐漸釋放酸液,實(shí)現(xiàn)在地層深部產(chǎn)生溶解反應(yīng),從而達(dá)到深度酸化目的,增大酸液有效作用距離. 適用條件： 深部酸化，可配合常規(guī)酸和膠凝酸聯(lián)合使用，用延遲酸解決深部酸化問(wèn)題，用常規(guī)酸和膠凝酸解決淺部酸化，提高近井地帶裂縫導(dǎo)流能力。 關(guān)鍵技術(shù): 據(jù)不同地層要求確定延遲劑類型及起始酸釋放溫度 延遲酸液配方確定 延遲酸化工藝技術(shù)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì) 延遲酸化工藝與其他工藝技術(shù)的配合運(yùn)用,1.7、閉合酸壓工藝技術(shù),1、碳酸鹽巖酸化工藝技術(shù),原理: 酸壓形成一定長(zhǎng)度的酸蝕裂縫后,降低注入壓力,使井底裂縫壓力低于閉合壓力下注酸,以提高近井帶裂縫導(dǎo)流能力.,適用范圍： 均質(zhì)碳酸鹽巖地層 對(duì)軟地

41、層(如白堊Chalk地層)--酸蝕裂縫導(dǎo)流能力低,1.7、閉合酸壓工藝技術(shù),1、碳酸鹽巖酸化工藝技術(shù),關(guān)鍵技術(shù): 酸壓過(guò)程中閉合時(shí)間的確定 閉合酸蝕裂縫長(zhǎng)度的確定 閉合酸化時(shí)泵壓及排量關(guān)系確定 閉合段酸液類型及酸液配方確定,難以形成非均勻刻蝕 被刻蝕的裂縫表面被酸軟化，凸起部分不能支撐裂縫 地層巖石本身強(qiáng)度不夠,1.7、閉合酸壓工藝技術(shù),1、碳酸鹽巖酸化工藝技術(shù),閉合應(yīng)力與導(dǎo)流能力關(guān)系曲線,1.8、平衡酸壓工藝技術(shù),1、碳酸鹽巖酸化工藝技術(shù),原理: 先對(duì)處理層壓裂達(dá)到所需的幾何尺寸，然后注酸保持與裂縫壁面的漏失平衡，現(xiàn)場(chǎng)施工要將壓力控制在裂縫延伸壓力下，閉合壓力之上。目的在于加大近井帶溶蝕量

42、，提高導(dǎo)流能力；防止裂縫閉合失去導(dǎo)流能力，防止裂縫穿層。 關(guān)鍵技術(shù)： 酸壓過(guò)程中濾失量的確定 平衡酸壓時(shí)泵壓及排量關(guān)系確定 平衡時(shí)酸液類型及酸液配方確定 適用范圍： 致密儲(chǔ)層，有氣頂、底水地層及低溫白云巖,1.9、復(fù)合酸壓工藝技術(shù),1、碳酸鹽巖酸化工藝技術(shù),通過(guò)酸壓與水力壓裂的結(jié)合，形成復(fù)合酸壓工藝，由于組合方式不同，可以有“先加砂-后酸壓”及“先酸壓-后加砂”。,TZ74井加砂壓裂酸壓裂復(fù)合改造,,,1、井筒外圍全是油氣儲(chǔ)集體 2、底部明顯的是水體,1）、近井溝通型模式,2.1、碳酸鹽巖儲(chǔ)層酸化的基本模式,措施目標(biāo),2、碳酸鹽巖酸化工藝選擇策略, 儲(chǔ)層預(yù)測(cè)與實(shí)鉆比較接近； 鉆井命中靶

43、點(diǎn)位置； 油井鉆井過(guò)程中有良好的油氣顯示； 測(cè)試已經(jīng)有低產(chǎn)油氣流； 有效儲(chǔ)層段鉆穿，底部已經(jīng)有出水顯示而就地完鉆。,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況：,酸化(壓)的目標(biāo)是解除鉆井過(guò)程中的地層污染，降低油層生產(chǎn)壓差，近井地帶還有沒(méi)有與井筒有效溝通的油氣儲(chǔ)集體。,1）、近井溝通型模式,2.1、碳酸鹽巖儲(chǔ)層酸化的基本模式,措施目標(biāo),2、碳酸鹽巖酸化工藝選擇策略, 對(duì)于井外圍確認(rèn)無(wú)水患、需要連通更多的儲(chǔ)集體的井，可以采取中、小規(guī)模的酸壓措施，工藝采用前置液酸壓即可。 已經(jīng)測(cè)試建產(chǎn)的井層，以解除表皮污染，降低生產(chǎn)壓差為目標(biāo)的，可以采用中、小規(guī)模的解堵酸化。 對(duì)于底部明顯是水層、上部有有效儲(chǔ)層及外圍有有效儲(chǔ)集體的井層，可

44、以考慮采用打水泥塞回填井底的措施，盡可能的提高酸壓施工井段與水層段的距離。同時(shí)必須注意優(yōu)化施工規(guī)模和施工作業(yè)參數(shù)。 特例：井眼鉆遇的深度段內(nèi)，在下部發(fā)現(xiàn)大的充填溶洞時(shí)，為了避免充填溶洞對(duì)酸液的大吃大喝，應(yīng)考慮將下部充填溶洞頂以上35m至井底的段落打水泥塞回填；對(duì)于上部發(fā)育的充填溶洞，需要保留下部井段進(jìn)行酸壓時(shí)，應(yīng)考慮在酸壓井段之上下尾管完井。,工藝實(shí)施措施,1）、近井溝通型模式,2.1、碳酸鹽巖儲(chǔ)層酸化的基本模式,2、碳酸鹽巖酸化工藝選擇策略,2.1、碳酸鹽巖儲(chǔ)層酸化的基本模式,,,1、井筒外圍全是油氣儲(chǔ)集體,2）、遠(yuǎn)部改造溝通型模式,措施目標(biāo),2、井筒外圍有由裂縫連通的 底部(遠(yuǎn)部)水體,

45、2、碳酸鹽巖酸化工藝選擇策略, 儲(chǔ)層預(yù)測(cè)與實(shí)鉆差異較大； 鉆井偏離靶點(diǎn)位置太遠(yuǎn)； 油井鉆井過(guò)程中顯示較差； 近井地帶沒(méi)有大的有效儲(chǔ)集體發(fā)育，根據(jù)地震解釋成果預(yù)測(cè)遠(yuǎn)井地帶有有效儲(chǔ)集體發(fā)育。,酸壓的目標(biāo)需要通過(guò)遠(yuǎn)距離酸壓溝通才能使油井有效投產(chǎn)。,1）、遠(yuǎn)部改造溝通型模式,措施目標(biāo),2、碳酸鹽巖酸化工藝選擇策略,2.1、碳酸鹽巖儲(chǔ)層酸化的基本模式,現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況：,這樣的情況下，就必須考慮較遠(yuǎn)距離的溝通，以酸蝕作用距離盡可能的連通近井地帶的儲(chǔ)集體，以及通過(guò)儲(chǔ)集體間的裂縫通道連通更遠(yuǎn)的更多的有效儲(chǔ)集體。 施工工藝上可以考慮多級(jí)注入酸壓，乳化酸酸壓，變粘酸酸壓等深穿透的酸壓工藝。該模式酸壓具有較大的地質(zhì)

46、風(fēng)險(xiǎn)，包括酸蝕有效距離的長(zhǎng)度能否溝通遠(yuǎn)部有效儲(chǔ)集體、是否會(huì)壓裂溝通底水或遠(yuǎn)部水體。對(duì)于具有底部水體的井層必須注意優(yōu)化施工規(guī)模和施工作業(yè)參數(shù)。,1）、遠(yuǎn)部改造溝通型模式,2、碳酸鹽巖酸化工藝選擇策略,2.1、碳酸鹽巖儲(chǔ)層酸化的基本模式,工藝實(shí)施措施,輪古碳酸鹽巖儲(chǔ)層酸壓的最佳用液規(guī)模,在輪古酸壓施工中，較高見(jiàn)效率的用液規(guī)模在400-600m3之間，其中以400-500m3之間的用液規(guī)模是最佳的,3、碳酸鹽巖酸化施工規(guī)模策略,塔里木 盆地,輪古碳酸鹽巖儲(chǔ)層酸壓的最佳用酸量,在輪古酸壓施工中，較高見(jiàn)效率的用酸量在150-250 m3之間，其中以200m3左右的用酸量是最佳的。,3、碳酸鹽巖酸化施工規(guī)

47、模策略,塔里木 盆地,輪古碳酸鹽巖儲(chǔ)層酸壓的酸液-壓裂液使用配比,在輪古酸壓施工中，盡管在單一施工井的工藝設(shè)計(jì)上，酸液：壓裂液的配比有一定差異，但統(tǒng)計(jì)匯總的資料反應(yīng)出壓裂液液酸壓的施工配比為0.91：1，目前中石化西北分公司塔河油田酸壓施工中酸液與壓裂液的配比也為1：1。,3、碳酸鹽巖酸化施工規(guī)模策略,塔里木 盆地,3、碳酸鹽巖酸化施工規(guī)模策略,結(jié)合儲(chǔ)層特征，分析酸后表皮系數(shù)，結(jié)果表明有3井次酸后污染得到了有效解除，恢復(fù)了氣井的自然產(chǎn)能，有5井次污染未得到有效解除，影響了酸后效果。污染解除徹底的井次用酸強(qiáng)度介于3.24 m3/m之間，污染解除不徹底的井次其用酸強(qiáng)度介于2.12.5 m3/m之間

48、，從統(tǒng)計(jì)分析初步斷定龍崗構(gòu)造的長(zhǎng)興、飛仙關(guān)組氣藏欲解堵徹底，其用酸強(qiáng)度應(yīng)大于3m3/m,四川 龍崗構(gòu)造,龍崗構(gòu)造用液及效果分析,酸液在整個(gè)井段的合理置放是酸化成功的關(guān)鍵。對(duì)不同滲透率和傷害程度的厚層或多油層油藏酸化時(shí)，酸液流入高滲層，并產(chǎn)生高注入能力的油層，使酸液不流入酸化段的其它部分。 5種主要的轉(zhuǎn)向技術(shù)可用來(lái)改善碳酸鹽巖酸化時(shí)酸液的置放: 封隔器 堵塞球 顆粒轉(zhuǎn)向劑 泡沫轉(zhuǎn)向 自轉(zhuǎn)向酸 最近，自轉(zhuǎn)向酸的使用在增多。在長(zhǎng)井段（如水平井），這些技術(shù)中的部分可與連續(xù)油管組合使用（Thomas和Milne 1995）。,4、碳酸鹽巖酸化酸液置放策略,控制酸化效果

49、的因素,有效作用距離,裂縫導(dǎo)流能力,酸液濾失,,,,,降濾劑,粘 度,,酸巖反應(yīng)速度,,,,酸濃度,酸類型,巖石類型,酸液流速,,,,溫 度,面容比,同離子效應(yīng),,,5、影響酸化效果的因素分析,提 綱,一、酸化技術(shù)概述,二、砂巖酸化技術(shù),三、碳酸鹽巖酸化技術(shù),四、酸化實(shí)驗(yàn)研究評(píng)價(jià)技術(shù),,四、酸化實(shí)驗(yàn)研究評(píng)價(jià)技術(shù),酸化是油氣井投產(chǎn)、增產(chǎn)的主要技術(shù)措施之一，酸化室內(nèi)試驗(yàn)是實(shí)施酸化工藝的重要技術(shù)保障。 酸化室內(nèi)試驗(yàn)研究就是從基礎(chǔ)著手，優(yōu)選酸液體系和酸化工藝，它比直接在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施酸化試驗(yàn)來(lái)選擇酸液體系和酸化工藝要全面、準(zhǔn)確、省時(shí)、低耗（低成本）。因此，針對(duì)具體的油氣層，酸化作業(yè)前開(kāi)展酸化室內(nèi)試驗(yàn)研究

50、，用具體的儲(chǔ)層巖石、流體來(lái)模擬儲(chǔ)層條件下開(kāi)展酸化試驗(yàn)，可以較為方便準(zhǔn)確地弄清酸巖反應(yīng)機(jī)理，優(yōu)選酸液配方體系和酸化工藝。,1、概 述,2、酸化實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)技術(shù)路線,3、酸化主要實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,01. 酸液對(duì)巖石的溶蝕性試驗(yàn) 02. 酸液的配伍性試驗(yàn) 03. 酸液的破乳性試驗(yàn) 04. 酸液表面張力測(cè)定試驗(yàn) 05. 鐵離子穩(wěn)定劑評(píng)價(jià)試驗(yàn) 06. 防膨劑評(píng)價(jià)試驗(yàn) 07. 酸液緩速性能評(píng)價(jià)試驗(yàn) 08. 酸化緩蝕性能評(píng)價(jià)試驗(yàn) 09. 酸渣含量測(cè)定試驗(yàn) 10. 敏感性評(píng)價(jià)試驗(yàn) 11. 砂巖酸化效果試驗(yàn) 12. 酸巖反應(yīng)動(dòng)力學(xué)試驗(yàn) 13. 前置液酸壓酸液指進(jìn)試驗(yàn),4、酸化主要實(shí)驗(yàn)儀器裝備,FYKS-3型高溫覆壓孔滲測(cè)定儀,LDY50-180型巖心流動(dòng)試驗(yàn)儀,4、酸化主要實(shí)驗(yàn)儀器裝備,酸蝕裂縫導(dǎo)流儀,酸巖反應(yīng)旋轉(zhuǎn)巖盤(pán)儀,4、酸化主要實(shí)驗(yàn)儀器裝備,短巖心流動(dòng)試驗(yàn)儀,長(zhǎng)巖心流動(dòng)試驗(yàn)儀,4、酸化主要實(shí)驗(yàn)儀器裝備,RS600控制應(yīng)力流變儀,M5500型流變儀,FS-高溫高壓動(dòng)態(tài)腐蝕儀,4、酸化主要實(shí)驗(yàn)儀器裝備,K100C表面張力測(cè)試儀,NP-03型頁(yè)巖膨脹儀,微電腦閉口閃電試驗(yàn)器,立式壓力蒸汽滅菌器,,謝謝！,