砂岩酸化原理与工艺技术课件

砂岩酸化原理及酸化工艺技术(SandstoneAcidizingFundmentalsandTechnology),概述：,一、砂岩储层酸化在油气田开采中地位恢复油气井产能提高油气井产能,酸化处理历史,1、早期的除垢处理，盐酸作为除垢剂2、1933，HF处理砂岩获得工艺专利3、1940，土酸的首次工业性应用4、至今，全面工业化应用,一口井无产能或产能低：(1)地层渗透率低；(2)地层受伤害；(3)地层压力低；(4)井筒或油管堵塞；(5)地层流体粘度高；(6)井底回压过高；(7)机械采油方法不当；(8)其它原因。,砂岩酸化解堵,砂岩酸化增产原理,砂岩酸化工艺过程三个过程,地面管流酸由酸罐经过低压管线到达压裂车组，经压裂车组增压后的酸液进入高压管线到高压井口。在这个过程中酸液可能腐蚀地层管线及压裂车组和高压井口装置；在高压管线中酸液流到井口要产生摩阻损失，管线中的酸液流态由排量和酸液粘度决定，酸液浓度基本不变。,砂岩酸化工艺过程三个过程,垂直管流酸液由高压井口进入酸化管柱(或油管柱)到井底的流动。该过程酸液可能腐蚀酸化管柱和套管柱，酸液的动能降低，沿管柱流动产生摩阻损失，流态由排量、粘度、管径决定，酸液浓度基本不变，从井口到井底酸液温度升高,砂岩酸化工艺过程三个过程,酸进入地层的流动反应酸沿径向经孔隙及微裂缝作流动反应，溶解地层各矿物成分及胶结物。沿径向酸液浓度逐渐变小失去活性，温度发生变化，压力及流速也发生变化。近井带地层孔隙度和渗透率发生改变。,注入井内四种液体的作用,前置液(1)顶替井筒中的原有积液到油套环空或排出地面；(2)顶替走近井带的地层水，避免Na2SiF6、H2SiF6沉淀；(3)优先溶解碳酸盐类，减轻CaF2沉淀，并保持低pH值；同时，避免浪费较昂贵的HF等处理液；(4)降低井温及地层温度，避免添加剂高温失效及降低酸岩反应速度。,注入井内液体的作用,处理液注入储层的主体酸液，溶解地层矿物及胶结物、堵塞物等，改善地层渗透性后置液隔离处理液和顶替液；加入添加剂可帮助处理液的返排，恢复地层固相及沉淀性酸反应生成物的亲水性，提高原油的相对渗透率，防止乳化。顶替液将井筒中的注入液顶入地层,常规酸化工艺常用工序,洗井注前置液注处理液注后置液注顶替液,酸化,酸洗,基质酸化,砂岩储层工艺分类,酸洗酸洗是一种清除井筒中的酸溶解性结垢物或疏通射孔眼的工艺。井筒侵泡将一定量的酸液注入预定井段，让其静置反应，在无外力搅拌的情况下溶蚀结垢物或射孔眼中堵塞物。正反循环洗井将酸液通过正反循环，使酸沿井筒、射孔眼或地层壁面流动反应，借助冲刷作用溶蚀结垢物或堵塞物。酸洗的特点酸液局限于井筒和射孔眼附近、一般不进入地层或进入很少，一般不用地面加压或加压很小。酸洗不能改善地渗流条件。,砂岩储层工艺分类,基质酸化基质酸化又称岩体酸化，现场常叫做常规酸化。基质酸化在低于岩石破裂压力下将酸液注入地层孔隙(晶间、孔穴或裂缝)的工艺。目的使酸大体沿径向渗入地层，通过溶解孔隙空间内的胶结物、颗粒及其它堵塞物，扩大孔隙空间，消除由于地层污染引起的近井带地层渗透率降低，恢复或提高地层渗透率，从而获得增产效果。基质酸化的特点不压破地层。,砂岩储层工艺分类,砂岩储层的酸化通常不进行酸压的原因,砂岩储层的胶结疏松，酸压可能由于大量溶蚀，致使岩石松散，引起油井过早出砂；酸压可能压破地层边界以及水、气层边界，造成地层能量亏空和过早见水、见气；由于酸沿缝壁均匀溶蚀岩石，不能形成沟槽，酸压后裂缝大部闭合，形成的裂缝导流能力低，且由于用土酸酸压可能产生大量沉淀物堵塞流道。,砂岩酸化增产原理,未污染井酸化后增产倍比,污染井酸化后增产倍比,Hawkin公式,采油指数计算,封闭油藏污染井示意图,砂岩酸化增产原理,未污染井酸化的非机械表皮降低,污染井酸化的潜在产能改善,未污染井酸化的潜在产能改善,砂岩酸化增产原理,砂岩酸化增产原理,伤害井和未受伤害井酸化潜在产能改善程度,砂岩酸化增产原理,砂岩酸化增产原理,酸液进入孔隙或裂隙与岩石发生反应，溶蚀孔壁或缝壁，增大孔隙体积，扩大裂缝宽度，改善流体渗流条件。酸液溶蚀孔道或裂缝中的堵塞物，或破坏堵塞物的结构使之解体，然后随残酸液一起排出地层，起到疏通流道的作用，恢复地层原始渗透能力。,砂岩酸化增产原理,储层伤害原因及伤害程度分析,计算结果表明：污染地层：在污染半径一定时，污染程度由轻到重，在酸化解除污染后，所获得的增产倍比值也在逐渐增大。这说明基质酸化对存在污染的井是极有效的。无污染地层：进行基质酸化处理，效果甚微。地层没有受到污染堵塞，一般不进行基质酸化处理。,储层伤害考虑,颗粒对孔隙空间的堵塞化学沉淀流体的伤害机械伤害生物伤害,油气井生产期间伤害来源,钻井伤害完井伤害生产伤害注入伤害,砂岩酸化的酸岩反应特性,酸化溶解物基质矿物堵塞物(伤害物)主要使用的酸液HF+HClNH4F&HCl