堵水调剖工艺技术讲座 胜利油田大中专学生实习用.pptVIP

孤岛采油厂工艺所 2011年7月 堵水调剖工艺技术 目 录 第一节、堵水调剖工艺简介 第二节、堵水调剖技术 第三节 、配套技术 第四节、堵水调剖技术的发展方向 第五结、酸化解堵 第一节、堵水调剖工艺简介 堵水调剖工艺简介堵水调剖工艺简介 一、剖面调整技术 1、水井调剖 2、油井堵水 由于地层构造复杂、地层非均质性、油层物性、原油物性 差异所致，油田长期注水后，层内、层间、平面三大矛盾突出 。从水井上改善吸水剖面叫调剖，油井上调整产液剖面教堵水 。 堵水调剖工艺简介堵水调剖工艺简介 油井含水上升是造成油井乃至油田产量下降和递减速度加快 的主要原因，油井出水越多，所造成的危害就越大。开展堵水调 剖的目的就是控制产水层中水的流动和水驱油中水的流动方向， 提高水驱油效率。力图使得油田的产水量在某一段时间内下降或 稳定，以保持油田增产和稳产。堵水调剖的最终目的还在于增加 可采储量和提高最终采收率。为了实现这一目的，国内的石油开 发与研究单位广泛开展了该项工艺技术的研究与推广应用。截止 目前，堵水调剖大致经历了如下4个发展阶段： 二、堵水调剖的发展历程 堵水调剖工艺简介堵水调剖工艺简介 二、堵水调剖的发展历程 探索研究阶段（50-60年代）。该阶段主要采用稠 油、松香皂、油基水泥、水泥等进行单纯油井堵水试 验。 发展阶段（70年代-80年代）。这期间以机械堵水为 主。同时也开展了单纯油井堵水与单纯注水井调剖。 堵水调剖工艺简介堵水调剖工艺简介 二、堵水调剖的发展历程 化学堵水调剖大发展阶段（80年代中期-90年代初） 。此段时间为堵剂研究与开发的高峰期。在这十年间， 研制开发和推广应用了聚丙烯酰胺（包括部分水解聚丙 烯酰胺）系列冻胶堵剂，水玻璃凝胶堵剂等。此一时期 还广泛开展了以井组为治理单元的堵调综合治理。 堵水调剖工艺简介堵水调剖工艺简介 二、堵水调剖的发展历程 油田区块整体堵调阶段（90年代）。自90年代初 （有的油田在80年代末）开始，广泛开展了以堵水调剖 为主导工艺的区块整体堵调治理。有的油田还开展了大 面积堵水调剖的工业化试验。 堵水调剖工艺简介堵水调剖工艺简介 二、堵水调剖的发展历程 孤岛油田堵调技术也可分如下阶段： 1978年以前机械卡封丢封阶段（油田含水为中含水期）。 1978-1990年油井化学堵水阶段：稠油贝壳粉、干灰砂。 水井调剖阶段（1990-目前）：油田含水大于90%，以调剖为主。 CAN-1、榆树皮粉；还有SJD-1、SZD-03、HS-2颗粒型粉煤灰等，注聚 前调剖封堵大孔道防聚合物窜出。 油井堵水工艺油井堵水工艺 一、油井出水的原因及危害 1、油井出水类型： 同层水、串槽水、注入水、边水、底水，水层水。 2、油井出水的危害： 消耗地层能量，造成油井出砂更为严重、危害采油设备、 加重脱水泵站负担、增加污水处理量。 二、油井堵水工艺 油井堵水工艺油井堵水工艺 按堵剂分类：选择性堵水剂、非选择性堵水剂 按施工工艺分类：选择性堵水、非选择性堵水 或全井笼统堵水、分层堵水 按施工方式分类：机械堵水、化学堵水 油井堵水油井堵水 三、常用堵剂 选择性堵剂： 冻胶类HPAM、丙烯睛、硬葡萄糖、泡沫、甲基氯硅 烷、活性稠油、皂类、油基水泥等 非选择性堵剂： 树脂类、冻胶类、凝胶类、沉淀类 水井调剖水井调剖 一、常用调剖剂 树脂类：酚醛树脂、ABS树脂等 体膨型：CAN1、高吸水性树脂 增稠型：榆树皮粉分散体 吸附型：活性、水包、偶合稠油等 调剖剂 有机类 复合型 无机类 颗粒型：HD-1、HS-3等 凝固型：HS-2、超细水泥等 沉淀型：水玻璃、粘土双液法等 冻胶沉淀型：SJD1、SPG等 水井调剖水井调剖 二、常用的调剖工艺 （一）近井地带调剖 1、颗粒性堵剂木钙封口 2、交联聚合物调剖 3、粘土双液法 4、粘弹体 （二）深部调剖 1、弱凝胶 2、粘土双液法 堵水调剖设计堵水调剖设计 1、堵水调剖施工设计 选井、选块 资料准备施工设计 工艺设计人员应依据下列地层条件选择堵调井块: 1、油层较厚，一般应在5m以上； 2、油水井连通情况较好，水井注水情况对对应油井生产 影响明显； 3、层内非均质严重，高渗透、大孔道层段清楚，开采层 纵向渗透率差 4、采出程度低，有较多的剩余可采储量，有一定的增产潜 力； 5、区块水驱效果差，存水率低，水淹速度快，产量下降快 ； 6、油井有过高产历史，含水上升快，油量下降快，液量足 ； 7、调整水井的注水量，生产井的产油量和水量变化情况。 堵水调剖设计堵水调剖设计 1、堵水调剖施工设计 选井、选块资料准备 施工设计 工艺设计人员需了解下列有关资料，以便编写出科学合理的 施工工艺设计。 1、完井日期、完钻井深、人工井底、水泥返高、固井质量 、油层套管规范、射孔层位及井段、生产层位及井段、 孔隙度、渗透率、地层温度、投注日期、残余油饱和度 、地层压降等。 2、注水井的注入压力和注入量、对应油井的产液量、产油 量、含水率、含水上升速度、见水日期。 3、注水井的吸水剖面曲线或分层测试吸水指示曲线、压降 曲线、投入示踪剂测试结果、对应油井的产液剖面、碳 氧比测试结果等。 4、以往措施情况。包括酸化增注、压裂、卡封、堵水调剖 等。 堵水调剖设计堵水调剖设计 1、堵水调剖施工设计 选井、选块资料准备 施工设计 堵水调剖的施工设计应包括如下内容： 1、施工井的基本数据、目前生产情况、确定封堵层位及井段 、堵水调剖的依据、选定所用堵剂、堵水调剖原理、计算 堵剂用量、设计施工管柱、确定施工压力和排量、施工程 序、施工要求和注意事项。 2、根据油井的找水资料或注水井的吸水剖面曲线，决定所要 封堵的层位和井段。 3、根据施工层位和井段，施工目的和要求，所用堵剂性能，设计施工管柱 结构和下入深度。A）射开单层或多层的油井，出水层不清楚，可采用 油管笼统挤注，油管尾部下入油层顶部或上部为宜。出水层位清楚，可 在层内下封隔器隔开非出水层，专堵出水层位。B）多层位的注水井调 剖封堵大孔道，根据吸水剖面资料大孔道层位明显，可下封隔器隔开低 渗透层，专堵大孔道高渗透层。若多层多次封堵，可采用封隔器配滑套 节流器的管柱结构，减少作业次数，降低成本。 4、堵剂用量设计 堵剂用量设计原则：按主要吸水层段厚度来确定堵剂用量；根据堵剂性能和 价格，结合经济效益，选择最经济而封堵效果又好的堵剂用量。 堵剂用量的计算 堵剂用量按下式计算： W=hfPI 式中： W堵剂用量（t）； 用量系数（颗粒取0.5-1.0t/MPa.m，冻胶取24m3 /MPa.m ）； hf油层注水厚度，（m）； PI压力指数需增加值（MPa），一般取3-6MPa范围为宜。 施工参数的设计 注入泵压：堵水调剖一般要求低泵压注入，选择合理的注入泵压，以保证堵 剂优先进入高含水的高渗透层段或大孔道，也是保证非封堵层不受或少 受伤害的一种方法。目前堵水调剖施工要求在低于地层破裂压力75%的 泵压下施工。 注入排量：堵水调剖施工一般要求低排量注入，以防止堵剂污染非封堵地层 ，同时有利于控制注入泵压，确保堵剂进入高含水层。根据地层吸水指 数的大小，注入排量一般控制在0.2m3/min-0.3m3/min。 顶替液量：挤完堵剂后为了保证井筒及井底不被堵塞，应以清水或其它液体 将井筒内的堵剂全部顶入地层。顶替液的量为井口到封堵层段之间油管 体积量或油套管环空的体积数量，也可以稍为过量。 6、施工流程设计及施工设备车辆 堵水调剖施工所用的设备有大罐、水池、固定型或撬装型的泵组。 所用车辆有水泥车、压裂车及水罐车。排列合理的施工流程， 既可保证施工安全顺利，又可少用设备、车辆，有利于取得理 想的施工效果。 7、合理安排施工步骤，确保施工质量及施工效果。 8、提出切实的施工要求，确保施工过程中的人身、设备安全，减少 环境污染。 堵水调剖施工流程 经过不断的改进与完善，现已发展形成了基本上可以满足 各种类型堵调施工作业的三套流程： 、在堵水调剖试验阶段广泛使用的，至今还适用于油井堵水 和边远及分散井调剖施工作业的活动流程。该流程以泵车为动 力源，一般采取边配制边注入的方式进行施工或者将在配液站 配制好后用罐车拉至井场。 图中：1、2：配制和注入用泵车；3、4：方池；5：试验井 5 4 3 2 1 1 2、堵水调剖施工流程 经过不断的改进与完善，现已发展形成了基本上可以满足 各种类型堵调施工作业的三套流程： 、适用于注水井调剖的撬装流程，该流程采用能够注入颗粒 悬浮液的高压泵作为动力，特别适用于连续注入颗粒类调剖剂 。 5 2 43 6 1 1：注入泵；2：配液池；3、4：搅拌池；5：加料漏斗；6：注入井 2、堵水调剖施工流程 、固定站式注入流程。该流程建立了以地面堵驱 为核心的辐射型堵水网络，利用配水间与注水井原有 注水管网注入迢剖井点。这种堵调网络，及节约了地 面工程安装费用，又减少了施工环节，提高了堵水工 效。该套流程特别适用于区块整体堵调治理。 目 录 第一节、工艺简介 第二节、化学堵水调剖工艺技术 第三节 、配套技术 第四节、堵水调剖技术的发展方向 第三节 、配套技术 化学堵水调剖的配套技术 （一）、示踪剂技术 示踪剂是指那些可溶于液体并在极低浓度下仍能被检测 出来，用以指示溶解它的液体存在、流动方向或流动速度的 物质。 示踪剂常常由于它在多孔介质的界面上吸附和解吸，或由 于它在与其他液体接触处扩散，使它可能落后或超前被指示 的液体，这是示踪剂就只能指示流体的流动方向；若示踪剂 能与液体以相同的速度流动，则示踪剂可指示液体在该方向 的流动速度。 化学堵水调剖的配套技术 （一）、示踪剂技术 1、示踪剂的作用： 、了解注水井与采油井的连通情况 从注水井注入含有示踪剂的液体，而在相邻的生产井采出示 踪剂，则说明相邻两井互相连通。若没有采出示踪剂，则说 明相邻两井不连通或渗透率太低。 、了解注入液体在地层中的渗流速度 若注入液体中示踪剂在地层中的吸附量很少，则示踪剂在地 层中的渗流速度可看作与注入液体相同。从注水井注入带有 示踪剂的液体，测出从相邻井采出示踪剂的时间，可以计算 出注入液体在地层中的渗流速度。 化学堵水调剖的配套技术 （一）、示踪剂技术 、了解地层的分层情况 从油井测出示踪剂的采出浓度随时间的变化而得到的浓度与 时间的关系曲线，曲线上的峰数即为地层分出的层数。通过 数值模拟可算出各层厚度和渗透率的大小。 、了解地层中是否存在裂缝 若示踪剂从注入到检出所经过的时间很短，说明地层有裂缝 或特高渗透条带存在。 、 评价地层处理效果 用示踪剂可以测出地层处理前后注入流体的流动方向和流动 速度，以评价地层的处理效果。同时，示踪剂也可测出油井 的来水方向，注入水在各油井的分配及注水采油的体积扫油 效率等。 化学堵水调剖的配套技术 （一）、示踪剂技术 2、示踪剂应满足的条件： a、在地层中的背景浓度低； b、在地层中的滞留量少； c、化学稳定性与生物稳定性好； d、与地层流体配伍性好； e、检测分析简单，灵敏度高； f、无毒、安全，对测井无影响； g、货源广成本低。 化学堵水调剖的配套技术 （一）、示踪剂技术 油田常用的示踪剂 1、氚水（3H2O）； 2、硫氰酸铵（NH4CNS）； 3、硝酸铵（NH4NO3）； 4、溴化钠（NaBr）； 5、碘化钠（NaI）； 6、氯化钠（NaCI）； 7、荧光素钠（C20H12O5Na2）； 8、乙醇（C2H5OH）； 井间同位素示踪剂自动监测技术是利用自动控制仪表 对油井产出液中的同位素示踪剂进行自动巡回检测的一种 工艺方法，可用于多口油水井的注入动态监测，在不同的 注水井注入不同能量特征的水剂同位素示踪剂，示踪剂随 注剂在地层中运移，一起流向油井，并随产出液一同进入 油井计量站，被安装在进油管线上的探测器所接收， 并转 换成电脉冲信号送到监测仪表进行分析记录，即可确定其 水流方向和渗流速度， 了解油田注水开发中注入水运动规律和油藏的非均质性， 为研究油层水淹状况和剩余油分布规律及正确评价注入效果实 施控水稳油提供科学依据。 井间同位素测井 化学堵水调剖的配套技术 （二）、区块整体堵调优化决策技术 随着注水开发的延续，我国的许多油田已进入高含水（综合含 水80%）或特高含水（综合含水90%）开发期，为了控水稳油， 各油田均开展了以堵调为主的综合治理。由于地层条件的改变，堵 调方式的改变，使得堵调治理的难度加大。为了提高整体堵调效果 ，就需要制定出一套包括选井、选层、选堵剂、选择堵剂用量、选 择施工参数、选择重复堵调时机、预测堵调效果和堵调效果评价的 堵调优化决策技术，以指导大面积堵水调剖治理。 化学堵水调剖的配套技术 （二）、区块整体堵调优化决策技术 井口压降与PI值 将注水井关井后测定压力降，通过下式计算PI值： 式中：PI-注水井的压力指数（MPa）； P（t）-注水井关井t时间后井口的油管压力（MPa）； t-关井时间（min） PI决策技术 t t0P（t）dt PDI= 三、化学堵水调剖的配套技术 （二）、区块整体堵调优化决策技术 区块注水井井口压降曲线的测试 将注水井的日注量调至指定的数值，稳定注水一天； 测定前，校正水井井口压力表； 测定时，记下注水压力（油压、套压、泵压）和日注量，迅 速关井，记下关井开始和终了时间，记下关井时的压力，并从 此时开始，每隔5min读一次压力，一直至压力变化很小为止。 读数期间，若压力下降快则加密读数，若压力下降慢则延长读 数。 以时间（min）为横坐标，以压力（MPa）为纵坐标，画出 注水井井口压降曲线，根据注水井井口压降曲线，可以标出该 曲线的压力指数。 为了区块中每口注水井的PI能够相互比较，应将PI值进行改 正，改正至同一日注水量下，即：PI改正值=（PI值/实注量） 归整后日注量（MPa），因此可将PI改正值作为PI决策技术中 的决策参数。 PI决策技术 三、化学堵水调剖的配套技术 （二）、区块整体堵调优化决策技术 区块调剖必要性的判断 有两种判断标准：一个是按区块平均PI值， 区块平均PI值越小越需要调剖。一个是按区块 注水井的PI值极差，PI值极差是指区块注水井 的最大PI值与最小PI值之差，其值越大越需要 调剖。从统计得到，平均PI值低于10MPa的区 块需要调剖，PI值极差大于5MPa的区块需要调 剖。符合其中一个或同时符合其中两个标准的 区块均需要调剖。 PI决策技术 三、化学堵水调剖的配套技术 （二）、区块整体堵调优化决策技术 调剖井的选定 按区块平均PI值和注水井的PI值选定。通常是低于区 块平均PI值的注水井为调剖井，高于区块平均PI值的注 水井为增注井，在区块平均PI值附近，略高于或略低于 区块平均PI值的注水井为不处理井。 PI决策技术 三、化学堵水调剖的配套技术 （二）、区块整体堵调优化决策技术 调剖剂的选择 按四个标准选择：地层温度；地层水矿化度；注水井 的PI值；成本。在选择注水井调剖剂时，先按前三个 标准，若有多种调剖剂适用，则按成本对其作出选择。 调剖剂用量计算 调剖剂用量按下式计算： W=hfPI 式中：PIPI值预定提高值（MPa）。 注水井PI值预定提高值应考虑注水井干线压力，区块平均PI 值和注水井目前的PI值。 PI决策技术 三、化学堵水调剖的配套技术 （二）、区块整体堵调优化决策技术 调剖效果评价 通过下列曲线评价： a 、注水井井口压降曲线； b、注水井指示曲线； c 、注水井吸水剖面； d 、水驱曲线； e 、调剖前后示踪剂的产出曲线； f 、油井和区块的采油曲线（日产液、综合含水、日产油） ； 重复施工时间的确定 PI决策技术 三、化学堵水调剖的配套技术 （二）、区块整体堵调优化决策技术 重复施工时间的确定 调剖井转正常注水后15天测注水井井口压降曲线。 由此时起，每月测定一次注水井井口压降曲线。由不同 时间测定的注水井井口压降曲线计算出相应的PI值。作 调剖井PI值随时间的变化曲线，由曲线的变化趋势判断 调剖剂在地层中的移动情况，若调剖剂移进地层，对近 井地带的封堵作用减小，则曲线下降，当下降至调剖前 的PI值或某一合理指定值的时间 ，即为重复施工时间。 PI决策技术 三、化学堵水调剖的配套技术 （二）、区块整体堵调优化决策技术 油井堵水的决策 油井堵水的选择：堵水油井按有产能、高含水、处于低PI值区域（从 区块PI值等值图找出）等条件选择。 堵水剂的选择：堵水剂按地层温度、地层水矿化度、油井所处PI值的 区域、成本等条件选择。 堵水剂用量：由W=hf计算。式中的为堵剂用量系数，其值在2- 20m3/m（地层）的范围。具体的值应参照已施工的同条件油井 选定。 堵水效果评价：可由堵水前后油井的产液剖面和采油曲线的变化评价 。 重复施工时间：由采油曲线的变化决定。 PI决策技术 三、化学堵水调剖的配套技术 （二）、区块整体堵调优化决策技术 RS优化决策软件 RS决策流程图 开 始 调剖井优选 封堵层位的优选 调剖剂选择 调剖优化设计 效果预测 经济评价 效果评价 施工参数优选 结 束 区块整体数值模拟研究 单井调剖用量优化 施工参数优选 目 录 第一节、堵水调剖工艺简介 第二节、化学堵水调剖工艺技术 第三节 、配套技术 第四节、堵水调剖技术的发展方向 第四节、堵水调剖技术的发展方向 第四节、第四节、堵水调剖技术的发展方向 一、 “2+3”提高采收率技术突破堵剂的机理限度 “2+3”采油技术是石油大学赵福麟教授最近提出一种新的提高采收率技 术，它是堵调技术发展趋势。 根据公式：采收率=波及系数洗油效率 ER=n 油层化学改造途径有二个：一是提高波及系数，主要方法是减少驱油剂的流 度，即堵水调剖=K/。K指孔隙介质对流体的有效渗透率，指流体的粘 度；二是提高洗油效率，主要方法是改变岩石表面的湿润性和减少毛细管现 象的不利影响。即聚合物驱，表面活性剂驱、碱驱、混相驱，热采在堵调之 后用活性剂驱。“2”代表堵调，“3” 代表活性剂驱。 第四节、第四节、堵水调剖技术的发展方向 一、 “2+3”提高采收率技术突破堵剂的机理限度 “2+3”技术关键 一是调剖要充分，充满度在0.7-0.95可行。 充满度Fd= t0P（t）dt P0t = PI P0 二是驱油要高效，用驱油剂与油之间的界面张力衡量，通常注水 时油水界面张力=10mN.m-1、驱油剂使用后达到超低油水界面张力 =10-3mN.m-1才有效。 注水井“2+3”先调剖后挤入少量洗油剂； 油井“2+3”（新油井堵水方法）先注入少量驱油剂再挤入高渗透出水 层堵剂，用过顶替液顶替。 第四节、第四节、堵水调剖技术的发展方向 一、 “2+3”提高采收率技术突破堵剂的机理限度 聚合物驱后“2+3”技术指用堵剂（或交联剂）固定地层中的聚合物后注 入高效洗油剂。因为聚合物在地层中有不可入孔隙（即有些少量孔隙聚合物 进不去）影响波及系数，有22%地方达不到；聚合物溶液与油的界面张力在 10mN.m-1与注水时油水界面张力相同，影响洗油效率。 孤岛油田聚合物驱转后续水驱提高采收率必须采用“2+3”技术，注水开发区 块特高含水井治理，可以考虑新的油井堵水方法。孤岛油田有550口高含水 井，含水96.8%，高含水井关井数为125口，将油井含水降低就是油井堵水 方向和目标。 第四节、第四节、堵水调剖技术的发展方向 二、突破堵剂使用的数量限度向大剂量深部调剖发展 降低堵剂成本，使用来源于价廉、效果好的堵剂； 合理组合堵剂：根据地层吸水状况，使用组合不同类型、不同体系、不同 浓度堵剂，有机+无机、颗粒+冻胶、前置+主剂+封口； 把握堵剂注入时机：见水越早，早调剖效果越好 ，重复调剖会比前一次更好； 延长堵剂的有效期； 提高堵剂的整体效果。 二、突破堵剂使用的数量限度向大剂量深部调剖发展 第四节、第四节、堵水调剖技术的发展方向 三、 实施范围向特高含水期注水、三采区块中大孔道挺进 注水区块单井调剖井区调剖区块整体调剖； 注聚前调剖，注聚过程中油井堵聚、防窜； 注聚后转后续水驱调剖，保护聚合物段塞，防止注入水突破； 注蒸汽吞吐调剖：超细水泥封堵大孔道注汽前调剖、泡沫调剖、N2气辅助 蒸汽开采技术。 第四节、第四节、堵水调剖技术的发展方向 四、堵调技术与注采调整、周期注水相结合综合治理 通过堵调封堵高渗透层，改变水驱方向，通过注采调整调配、油井更新 完善井网提液、补孔、改层、酸化-堵水；水井改变配注，增注、调剖，充 分挖掘油层潜力。 五、解堵增注工艺原理介绍 化学解堵方法 普通酸化 缓速酸 HCl+添加剂 酸(HCl+HF)添加剂 土酸粘土稳定剂 胶束酸(胶束剂+酸) 低伤害酸 暂堵(调剖)酸化 潜在酸 热酸 发热剂酸 硝酸粉末 物理方法 压裂 振荡 普通压裂 高能气体压裂 水力振荡 超声波振荡 增压泵 重新射孔 强磁增注 井下放电解堵 五、解堵增注工艺原理介绍 (一）、 化学增注工艺技术 1、普通酸化(常规盐酸、土酸酸化) (1) 原理：盐酸可溶解油层中的铁锈和垢类、形成可溶性盐 类。 Fe2O3+6HCl2FeCl3+3H2O FeS+2HCl2FeCl2+H2S CaCO3+2HClCaCl2 +H2O+CO2 CaMg(CO3)2+4HClCaCl2+MgCl2+2CO2+H2O 土酸由HCl+HF构成， 可溶解泥质和部分溶解砂子， 形成SiF4 气体(或H2SiF6)。 五、解堵增注工艺原理介绍 (一）、 化学增注工艺技术 1、普通酸化(常规盐酸、土酸酸化) 1、普通酸化(常规盐酸、土酸酸化) AI2O3.SiO2.H20+36HF4H2SiF6+2H3AIF6+12H2O SiO2 +6HF H2SiF6+2H2O 盐酸浓度：6-15%，趋向于使用高浓度HCl，其原因： a:HCl浓度高，受地层水稀释作用影响较小 b:HCl浓度高，单位体积HCl可产生较多CO2，便于酸化流动助排。 c： HCl浓度高，单位体积HCl可产生更多CaCl2、MgCl2，提高残酸 粘度，便于悬浮携带反应形成微粒。 HF浓度：3-15% 通常取36% 五、解堵增注工艺原理介绍 (一）、 化学增注工艺技术 1、普通酸化(常规盐酸、土酸酸化) 1、普通酸化(常规盐酸、土酸酸化) (2)酸液中添加剂 ：缓蚀剂：用来减少酸对金表面的腐蚀。甲醛 ：铁离子稳定剂：防止铁盐FeCl2、FeCl3水解沉淀。 FeCl2+2H2OFe(OH)2+2HCl FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl 常用产品： 醋酸，柠檬酸 ：互溶剂、活性剂：降低酸化反应速度和降低液液界面张力。 常用产品： 烷基磺酸钠 五、解堵增注工艺原理介绍 (一）、 化学增注工艺技术 1、普通酸化(常规盐酸、土酸酸化) (3) 适应性：主要解除铁锈，水质中钙垢堵塞，以及钻井、 完井造成的泥浆污染。 (4)酸粘土稳定剂 五、解堵增注工艺原理介绍 (一）、 化学增注工艺技术 、缓速酸： 由于普通酸化只能处理近井地带附近的污染物，为了达到油层 较深部酸化的目的，开展了缓速酸的研究，目前已形成系列缓速酸 。 如：固体酸(氨基磺酸NH2SO3H) 胶束酸、低伤害酸、浓缩酸等 (1)原理：缓速酸成分包括无机酸和有机酸两大类 无机酸： 磷酸、氟硼酸、氨基磺酸等相对HCl、HF较弱的酸： 分步电离H+ 有机酸：乙酸、柠檬酸、甲酸、草酸等。 主要化学反应 五、解堵增注工艺原理介绍 (一）、 化学增注工艺技术 、缓速酸： a、磷酸：MCO3+2H3PO4=M(H2PO4)2+CO2+H2O Fe2O3+6H3PO4=2Fe(H2PO4)3+3H2O 缓速机理： H3PO4=H+H2PO4- K1=7.510-3 H2PO4-=H+HPO42- K2=6.310-8（25） HPO42- =H+PO43- K3=3.610-13 而盐酸HCl: K=10 K1 五、解堵增注工艺原理介绍 (一）、 化学增注工艺技术 、缓速酸： b、氟硼酸：HBF4+H2O=HBF3(OH)+HF (慢) HBF3(OH)+H2O=HBF2(OH)2+HF (快) HBF2(OH)2+H2O=HBF(OH)3+HF (快) HBF(OH)3=HF+H3BO3 (快) c、 NH4F+HCl(H3PO4)HF+NH4Cl NH4HF2+HCl2HF+NH4Cl 五、解堵增注工艺原理介绍 (一）、 化学增注工艺技术 、缓速酸： d、(氨基磺酸) NH2SO3 Fe2O3+6NH2SO3H2 NH2SO3 - Fe+3H2O NH2SO3 NH2SO3 CaCO3+2NH2SO3H Ca+CO2+H2O NH2SO3 e、潜在酸(高温井120以上) 80-120 4NH4Cl+6CH2O -(六亚甲基四胺) +4HCl+6H2O 以上这类型酸都具有和铁锈污垢反应速度缓慢，延长H+、F-在油 层中的作用距离。 三、解堵增注工艺原理介绍 (一）、 化学增注工艺技术 、缓速酸： (2)胶束酸：主要是采用油包水型(W/O)型活性剂，随着活性浓度 的增加形成胶束酸溶液，它们为不稳定体系，挤入地层与堵塞物缓 慢反应，并转相，因此胶束酸能达到较深度酸化目的。特别对油污 具有增溶作用可解除油堵。 (3)适应性：能消除近井及油层深部污染堵塞。 (4)特点：反应速度缓慢，但成本比普通酸高。 三、解堵增注工艺原理介绍 (一）、 化学增注工艺技术 、 化学生热酸(简称热酸) (1)原理：以化学药剂：NaNO2+NH4Cl反应生成N2和大量气体 ，将有机垢(原油、沥青)堵塞物溶解和排除。N2存在，产生气液混 相，降低密度，提高悬浮能力。 (2) 适应性：近井地带原油、沥青和机械杂质的解堵如转注井、 稠油井、含蜡井。 (3)特点：产生N2和高温100-200 三、解堵增注工艺原理介绍 (一）、 化学增注工艺技术 、硝酸粉末解堵 (1) 原理：主要是硝酸脲等成份，经特殊工艺处理，克服了硝酸 的强腐蚀性、强刺激性，又保持了硝酸的强酸性和强氧化性。 (2)适用范围：砂岩、泥质、蜡污染地层 (3)特点：除酸的特点外，产生高温150-200 三、解堵增注工艺原理介绍 (一）、 化学增注工艺技术 5 、深部处理剂 (1) 原理：SD4深部解堵剂由高效无机酸、高温破乳剂、多种 无机盐及其它添加剂复配而成。SD4深部解堵剂中含有氟硼酸成 份，氟硼酸进入储集层后，能缓慢水解生成HF，反应方程式为： HBF4-+H2OBF3OH-+HF （一级水解） BF30H-+H2OBF2（OH）2-+HF （二级水解） BF2（OH）2-+H2OBF（OH）3-+HF （三级水解） 各组水解生成的HF与砂岩中的粘土和颗粒反应表达式为： HF+粘土、长石H2SiF6+ALF3 HF+石英H2SiF6+ALF3 SD4深部解堵剂具有以下几点作用： 三、解堵增注工艺原理介绍 (一）、 化学增注工艺技术 5 、深部处理剂 a:“脱敏”作用：各级水解产物HF酸溶解粘土和颗粒的同时，与 羟基氟硼酸、硼酸有关的酸岩离子反应，形成硼硅酸盐和硼酸盐， 使粘土或细粒得以稳定（防水敏产生），对地层具有保护作用。 b:“溶合骨架”：与粘土反应后，矿物表面富集硅和硼，在硅酸盐和 硅细粒上形成非晶质硅及硼硅玻璃涂层，“溶合”呈骨架，使颗粒运 移受阻。（防速敏产生）特别适于泥质细粉砂油层解堵。 三、解堵增注工艺原理介绍 (一）、 化学增注工艺技术 5 、深部处理剂 c: 防止沉淀：羟基氟硼酸或氟硼酸可作为保护溶液，防止生成 沉淀物。 d: 抑制蒸汽对岩石的溶蚀作用：中和注入蒸汽的高碱性，抑制蒸汽 对岩石的溶蚀作用及伤害。 e: SD-4深部处处理剂剂中HBF4水解反应较慢，可以达到深部酸化 的作用。 (2)适用范围：主要用在热采井上解堵，以降低注汽压力。 三、解堵增注工艺原理介绍 (一）、 化学增注工艺技术 6 、目前孤岛油田主要应用化学增注工艺配方 (1)盐酸 (8-12)HCl+(0.5-1.5)缓蚀剂+1稳定剂(Fe)+(2-5)互溶剂 (2)土酸： (8-12)HCl+(1-5)HF+1缓蚀剂+1稳定剂+2互溶剂 (3)酸粘土稳定剂：比例1:1 (4)低伤害酸： (12-18)H3PO4+(2-5)NH4F+0.5缓蚀剂+1稳定剂+2互溶 剂 (5)硝酸粉末： 硝酸粉末液：5-10%硝酸粉末 低伤害液：硝酸粉末1:1 三、解堵增注工艺原理介绍 (一）、 化学增注工艺技术 7、 用量：2 式中：-m ：油层厚度m ：油层孔隙度 、压裂： 普通压裂 高能气体压裂 (1) 原理：压裂车将压裂液挤入油层，迫使油层破裂形成裂缝 并携带支撑剂，提高缝的导流能力，成本高。 高能气体压裂：利用火器推进剂在油层部位快速燃烧产生 大量高温高压气体处理油层，产生裂缝和解除近井地带污染。 产生压力峰值20-100MPa，成本低。 (2)适应范围：低渗透或污染严重以及强水敏地层。 二 、 解堵增注工艺技术原理介绍 (二）、 物理增注工艺技术 二 、 解堵增注工艺技术原理介绍 (二）、 物理增注工艺技术 振荡 超声波振荡 水力振荡 产生机械振动，松动堵塞物解堵 (1)原理： 、水力振荡：利用高压工作液体，经喷嘴产生射流 (并 旋转) 冲转地层，对近井地带堵塞物产生振动和剪切作用， 使其松动、脱落、而解除堵塞，恢复油层渗透性。 测试表明： 当泵压20MPa时，喷嘴转速349转/分