《酸化工艺技术》ppt课件

1、碳酸盐岩地层酸化技术砂岩地层酸化技术评价选层与酸化室内评价技术酸化工艺技术新进展主要研讨方向碳酸盐岩储层酸化技术第一部分控制酸化效果的要素有效作用间隔裂痕导流才干酸岩反响速度酸液滤失降滤剂粘 度酸浓度酸类型岩石类型酸液流速温 度面容比同离子效应酸液用量酸液流速岩石类型酸类型酸浓度闭合应力引 言F酸化溶解物 1、基质矿物 2、堵塞物(损伤物) F主要运用的酸液 F1、盐酸 2、磷酸 3硝酸或硝酸+盐酸 F反响特点 F 1、碳酸盐矿物反响F 碳酸钙,碳酸镁,少量粘土 2、多孔介质,微裂痕,人工裂痕中F 3、吲孔,非均匀刻蚀-导流才干引 言u存在问题 u 1、反响速度快(作用半径小) u 2、沉淀物

2、易产生(二次损伤) u 3、液体置放u研讨方向 u 1、酸液及添加剂 u 2、设备提高u 3、优化设计(工艺和参数)一 、 液体选择F选择处置液的规范 1 、 岩石矿物学 2 、地层损伤 3 、 岩石力学 4 、 油井条件(T,P)F敏感性F岩石矿物敏感F裂痕系统-应力敏感F润湿性的改动反响性化学组成表面积 碳酸盐基质构造图基质损伤带大比面一 、 液体选择碳酸盐裂痕基质系统微裂痕基 质缝窄孔小比面大反响速度快基质微缝一 、 液体选择人工大裂痕缝大比面小 反响速 度小基质井眼碳酸盐岩储层酸化时酸液运用指南一 、 液体选择 温度条件 酸液 低温 常规盐酸 高温 盐酸+缓速剂 有机酸 地下自生酸三三

3、 碳酸盐岩酸化工艺技术碳酸盐岩酸化工艺技术1.1.酸化机理研讨酸化机理研讨 1.1 1.1石灰岩与盐酸反响机理研讨石灰岩与盐酸反响机理研讨 1.2 1.2白云岩与盐酸反响机理研讨白云岩与盐酸反响机理研讨酸岩反响过程酸岩反响过程系统反响动力学研讨系统反响动力学研讨外表反响动力学研讨外表反响动力学研讨影响酸岩反响速度要素研讨影响酸岩反响速度要素研讨影响酸蚀形状及导流才干要素的研讨影响酸蚀形状及导流才干要素的研讨酸液滤失机理研讨酸液滤失机理研讨 酸化效果评价方法研讨酸化效果评价方法研讨 2. 2. 酸化工艺技术研讨酸化工艺技术研讨 2.1 2.1 基质酸化工艺技术基质酸化工艺技术( (常规酸化常规酸

4、化) )原理原理: : 利用酸液溶解地层岩石孔隙及裂痕中利用酸液溶解地层岩石孔隙及裂痕中 堵塞物堵塞物, ,扩展油气渗流通道扩展油气渗流通道. .技术关键技术关键: :蚓孔生长发育规律研讨蚓孔生长发育规律研讨最正确注酸速度研讨最正确注酸速度研讨最正确注酸强度研讨最正确注酸强度研讨关井时间及返排速度研讨关井时间及返排速度研讨孔隙型孔隙型, ,裂痕型及复合型地层基质酸化工裂痕型及复合型地层基质酸化工 艺技术研讨艺技术研讨. .任务液：任务液：15152020盐酸酸液添加剂盐酸酸液添加剂工工 艺：简单，延续注入酸液艺：简单，延续注入酸液蚓孔(酸蚀孔)(Wormhole)的分形形状2.2 普通酸压工艺

5、技术原理:用酸液压开并刻蚀裂痕,获得高导流能 力的人工裂痕,改善油气渗流条件.关键技术:酸液滤失机理酸液有效作用间隔研讨酸蚀裂痕导流才干研讨普通酸压优化设计方法2.3 前置液酸压工艺原理: 先用高粘前置液压开储层或延伸储层原有裂痕，后注入酸液，改善储层的导流才干，使油气井增产。前置液作用 压裂造缝降温降滤 降低反响速度，提高酸液效率，延伸酸液有效作用间隔技术关键:酸液滤失机理酸液有效作用间隔研讨酸蚀裂痕导流才干研讨前置液酸压优化设计方法酸液和压裂液的选择:配伍,粘度比,破胶返排指进景象的产生和模拟-界面过渡带处置前置液酸压中的滤失情况任务液：酸液1528盐酸酸液添加剂，用量可油地层情况优化得到

6、，普通为刻蚀裂痕体积的23倍。前置液羟丙基瓜胶，改性田箐，魔芋胶等。用量为整个注入量的1/3-1/2.工 艺： 前置液-酸液(普通盐酸，降阻酸，胶凝酸，泡沫酸)2.4交替相前置液酸压工艺技术原理: 用不同流体粘度和反响特性差别,在交替注入过程中获得非均匀刻蚀裂痕,降低酸液滤失,从而获得较长的酸液有效作用间隔和较高的酸蚀缝导流才干关键技术:酸液和压裂液的选择:配伍,粘度比,破胶返排蚓孔生长发育规律的研讨-滤失控制机理指进景象的产生和模拟-界面过渡带处置各级注入量的优化组合酸液在压裂液中的指进、反指进景象wHHf前 置 液前置液uHHp交替注入前置液酸压中的滤失情况2.5 2.5 降滤酸压工艺技术

7、降滤酸压工艺技术原理原理: :在酸压过程中随酸液注入降滤剂或改动在酸压过程中随酸液注入降滤剂或改动酸液滤失性酸液滤失性, ,到达降低滤失到达降低滤失, , 提高酸液效率的提高酸液效率的作用作用. .关键技术关键技术: :降滤剂的选择及参与方法和参与量确实定降滤剂的选择及参与方法和参与量确实定泡沫降滤时泡沫降滤时, ,起泡剂和泡沫稳定剂的选择起泡剂和泡沫稳定剂的选择乳化降滤时乳化降滤时, ,乳化剂和破乳剂的选择乳化剂和破乳剂的选择2.5 2.5 延迟酸压工艺技术延迟酸压工艺技术原理原理: :针对高温针对高温(120(120度以上度以上) )深井储层或微裂痕深井储层或微裂痕酸化酸岩反响速度特快酸化

8、酸岩反响速度特快, ,很难到达深度酸化很难到达深度酸化目的目的, , 运用延迟酸运用延迟酸, ,让其在地层某一温度下让其在地层某一温度下才逐渐释放酸液才逐渐释放酸液, ,实如今地层深部产生溶解实如今地层深部产生溶解反响反响, ,从而到达深度酸化目的从而到达深度酸化目的, ,增大酸液有效增大酸液有效作用间隔作用间隔. .适用条件：深部酸化，可配合常规酸和胶适用条件：深部酸化，可配合常规酸和胶凝酸结合运用，用延迟酸处理深部酸化问题凝酸结合运用，用延迟酸处理深部酸化问题，用常规酸和胶凝酸处理浅部酸化，提高近，用常规酸和胶凝酸处理浅部酸化，提高近井地带裂痕导流才干。井地带裂痕导流才干。关键技术关键技术

9、: :据不同地层要求确定延迟剂类型及起始酸释据不同地层要求确定延迟剂类型及起始酸释 放温度放温度延迟酸液配方确定延迟酸液配方确定延迟酸化工艺技术参数优化设计延迟酸化工艺技术参数优化设计延迟酸化工艺与其他工艺技术的配合运用延迟酸化工艺与其他工艺技术的配合运用 延迟酸延迟酸RARA体系液体类体系液体类R-2 R-2 延迟主剂延迟主剂, ,由烯烃类化合物、氯气与催化剂反响由烯烃类化合物、氯气与催化剂反响制得制得R-3 R-3 延迟剂副剂，由芳烃类化合物氧化后制得延迟剂副剂，由芳烃类化合物氧化后制得R-4 R-4 助溶剂，由无机类物质及外表活性剂复配助溶剂，由无机类物质及外表活性剂复配三种物质加水配制

10、成延迟酸，在地层温度下，可缓慢三种物质加水配制成延迟酸，在地层温度下，可缓慢释放出酸液无需参与释放出酸液无需参与HClHCl，从而到达延迟酸岩反，从而到达延迟酸岩反响速度的目的响速度的目的. .1030507090110130150温度()0.0015.00110.00115.00120.001粘度(mPa.s)延迟酸产生HCl浓度与温度关系曲线2.6 2.6 闭合酸压工艺技术闭合酸压工艺技术原理原理: :酸压构成一定长度的酸蚀裂痕后酸压构成一定长度的酸蚀裂痕后, ,降低降低 注入压力注入压力, ,使井底裂痕压力低于闭合压使井底裂痕压力低于闭合压 力下注酸力下注酸, ,以提高近井带裂痕导流才干

11、以提高近井带裂痕导流才干. .关键技术关键技术酸压过程中闭合时间确实定酸压过程中闭合时间确实定闭合酸蚀裂痕长度确实定闭合酸蚀裂痕长度确实定闭合酸化时泵压及排量关系确定闭合酸化时泵压及排量关系确定闭合段酸液类型及酸液配方确定闭合段酸液类型及酸液配方确定适用范围：软地层适用范围：软地层(如白垩如白垩Chalk地层地层)难以构成非均匀刻蚀难以构成非均匀刻蚀被刻蚀的裂痕外表被酸软化，凸起部分不能支撑裂被刻蚀的裂痕外表被酸软化，凸起部分不能支撑裂痕痕地层岩石本身强度不够地层岩石本身强度不够 后果：酸蚀裂痕导流才干低后果：酸蚀裂痕导流才干低 2.7 2.7 平衡酸压工艺技术平衡酸压工艺技术原理原理: :先

12、对处置层压裂到达所需的几何尺寸，然后注先对处置层压裂到达所需的几何尺寸，然后注酸坚持与裂痕壁面的漏失平衡，现场施工要将压酸坚持与裂痕壁面的漏失平衡，现场施工要将压力控制在裂痕延伸压力下，闭合压力。目的在于力控制在裂痕延伸压力下，闭合压力。目的在于最正确近井带溶蚀量，提高导流才干；防止裂痕最正确近井带溶蚀量，提高导流才干；防止裂痕“顶天立地顶天立地关键技术关键技术酸压过程中滤失量确实定酸压过程中滤失量确实定平衡酸压时泵压及排量关系确定平衡酸压时泵压及排量关系确定平衡时酸液类型及酸液配方确定平衡时酸液类型及酸液配方确定适用范围适用范围致密储层；有气顶、底水地层及低温白云岩致密储层；有气顶、底水地层

13、及低温白云岩2.8 2.8 酸压综合技术酸压综合技术原理原理: :结合酸压结合酸压, ,交替注入交替注入, ,闭合酸压及延迟酸闭合酸压及延迟酸的酸化工艺技术的酸化工艺技术. .关键技术关键技术: :几种工艺的优化及协调几种工艺的优化及协调可提供可提供: :相应的设计软件相应的设计软件砂岩储层基质酸化技术刘 平 礼石油工程系采油研讨所第二部分引 言F酸化溶解物 F 1、基质矿物 2、堵塞物(损伤物) F主要运用的酸液 1、HF+HCl 2、NH4F & HCl F反响特点 F 1、多矿物反响(石英长石粘土碳酸盐) 2、多孔介质中F存在问题 1、反响速度快(作用半径小) F 2、沉淀物易产生(二次

14、损伤) 3、液体置放 F研讨方向 1、酸液及添加剂 F2、沉淀物的预防 F3、优化设计(工艺和参数)引 言一 、 液体选择F选择处置液的规范 1 、岩石矿物学 F 2 、地层损伤F 3 、岩石力学 F 4 、油井条件酸液接触岩石后构成以下景象:基岩构造的破坏微粒的释放和沉淀的构成润湿性的改动敏感性取决于地层矿物与酸的反响性反响性取决于岩石构造和矿物在岩石中的分布.矿物敏感性反响性化学组成表面积二次胶结物(碳酸盐,石英)粘土孔隙相嵌粘土孔隙充填孔隙充填物骨架 砂岩的典型构造图一 、 液体选择石 英燧 石长 石云 母高 岭 石伊 利 石蒙 脱 石绿 泥 石方 解 石白 云 石铁白云石菱 铁 矿矿物

15、称号表 面 积 溶解度 HCl HCl+HF低 低至中等 低至中等低高高高高低至中等低至中等低至中等低至中等不溶解不溶解不溶解不溶解不溶解不溶解不溶解低至中等高溶解高溶解高溶解高溶解很低低至中等低至中等低至中等高溶解高溶解高溶解高溶解高溶解有CaF2沉淀高溶解有CaF2沉淀高溶解有CaF2沉淀高溶解一 、 液体选择一 、 液体选择一 、 液体选择二二. .砂岩酸化技术砂岩酸化技术 1. 1.砂岩储层酸化机理研讨砂岩储层酸化机理研讨 砂岩与砂岩与HFHF反响动力学研讨反响动力学研讨 砂岩与砂岩与HFHF反响热力学研讨反响热力学研讨 影响砂岩与酸的反响速度要影响砂岩与酸的反响速度要素素 酸液在多孔

16、介质中的反响规酸液在多孔介质中的反响规律律 酸岩反响中的反响前沿及储酸岩反响中的反响前沿及储层渗流条件层渗流条件 变化规律变化规律 2. 2. 砂岩储层酸化工艺砂岩储层酸化工艺 2.1 2.1常规酸化工艺常规酸化工艺-原理原理: : 利用酸液溶解砂岩孔隙及喉道中胶结物和利用酸液溶解砂岩孔隙及喉道中胶结物和 堵塞物堵塞物, ,改善储层渗流条件改善储层渗流条件, ,提高油气产能提高油气产能-关键技术关键技术: : 针对储层物性及矿物特性选择酸液体系针对储层物性及矿物特性选择酸液体系 酸化工艺参数优选酸化工艺参数优选 施工质量保证施工质量保证-可提供可提供: :相应的酸液配方相应的酸液配方, ,已编

17、制出设计计算软件已编制出设计计算软件常规酸化工艺常用工序常规酸化工艺常用工序：1.1.洗井，用洗井，用1 12m3HCl2m3HCl正替入油管后用清水正洗井一周正替入油管后用清水正洗井一周 目的：去除管壁脏物及铁锈目的：去除管壁脏物及铁锈2.2.注前置液：注前置液：8 81515盐酸作预处置盐酸作预处置 目的：目的：溶解碳酸盐岩类矿物，防止溶解碳酸盐岩类矿物，防止CaF2CaF2 顶走地层水，防止顶走地层水，防止Na2SiF6Na2SiF6、K2SiF6K2SiF6 清洗近井带油垢清洗近井带油垢 坚持较低的坚持较低的pHpH值值3.3.土酸液：土酸液：(8-15%)HCl+(3-6%)HF(8

18、-15%)HCl+(3-6%)HF 作用：作用：HCLHCL溶解碳酸盐类胶结物，并坚持溶解碳酸盐类胶结物，并坚持pHpH值，值，HFHF溶溶解石英长石及粘土矿物解石英长石及粘土矿物 目的：沟通并扩展孔道，提高地层浸透性目的：沟通并扩展孔道，提高地层浸透性4.4.注后置液：油井柴油等或注后置液：油井柴油等或15HCl,15HCl,气井用酸或气气井用酸或气(N2,(N2,天然气天然气) ) 目的：恢复地层固相及沉淀性酸反响物的亲水性，目的：恢复地层固相及沉淀性酸反响物的亲水性，防止乳化生成防止乳化生成 5.5.注顶替液注顶替液: :活性水或活性水或NH4ClNH4Cl溶液溶液2.22.2暂堵酸化工

19、艺暂堵酸化工艺原理原理: : 在酸液中参与暂堵剂在酸液中参与暂堵剂, ,注酸时暂时堵塞高渗层注酸时暂时堵塞高渗层, ,酸化低渗层酸化低渗层, ,实如今多层油藏或大厚层油藏中沿纵向的实如今多层油藏或大厚层油藏中沿纵向的均匀布酸均匀布酸, ,均匀解堵改善纵向出油剖面或吸水剖面均匀解堵改善纵向出油剖面或吸水剖面. . -关键技术关键技术 据井层条件选择酸液体系据井层条件选择酸液体系 据井层条件选择暂堵剂类型据井层条件选择暂堵剂类型 据储层物性及孔喉大小选择暂堵据储层物性及孔喉大小选择暂堵剂粒径分布剂粒径分布 暂堵剂注入工艺。暂堵剂注入工艺。 暂堵酸化工艺参数的优化。暂堵酸化工艺参数的优化。-可提供可

20、提供 用于油井酸化的暂堵剂用于油井酸化的暂堵剂DZ1DZ1 用于水井酸化的暂堵剂用于水井酸化的暂堵剂DZ2DZ2 用于气井酸化的暂堵剂用于气井酸化的暂堵剂DZ3DZ3。 暂堵酸化优化设计软件。暂堵酸化优化设计软件。2.3 2.3 深部酸化技术深部酸化技术原理原理: :由于酸在砂岩多孔介质中的反响由于酸在砂岩多孔介质中的反响速度太快速度太快, , 酸化解堵半径小酸化解堵半径小, , 采用在采用在地下生成盐酸和地下生成盐酸和HFHF技术，实现深部酸技术，实现深部酸化目的。化目的。这些技术包括：这些技术包括：氟硼酸酸化工艺技术；氟硼酸酸化工艺技术；地下自生土酸技术地下自生土酸技术; ;缓冲调理土酸技

21、术缓冲调理土酸技术; ;“5H+5H+酸酸化技术等。酸酸化技术等。-技术关键技术关键 酸液体系及针对详细储层的酸液配方选择。酸液体系及针对详细储层的酸液配方选择。 地下生成酸的效率条件地下生成酸的效率条件 据解堵要求的深部酸化工艺参数优化设计。据解堵要求的深部酸化工艺参数优化设计。 - -可提供可提供 深部酸化的深部酸化的DPHFDPHF和和DPHDPH技术技术 “5H+5H+酸酸化工艺技术酸酸化工艺技术 氟硼酸酸化、地下自生土酸、缓冲调理土酸氟硼酸酸化、地下自生土酸、缓冲调理土酸 DPHF DPHF、“5H+5H+酸等酸化设计软件。酸等酸化设计软件。2.4 2.4 新型解堵酸化技术新型解堵酸化技术 - -原理原理: : 钻井、完井、修井作业过程中能够引入许钻井、完井、修井作业过程中能够引入许多堵塞物无机和有机物多堵塞物无机和有机物, ,有些堵塞物是用有些堵塞物是用HFHF和和HCLHCL所不能溶解的，因此酸化不能有效解所不能溶解的，因此酸化不能有效解堵堵. .研制的新型解堵酸液可以溶解目前大多数研制的新型解堵酸液可以溶解目前大多数HFHF和和HCLHCL所不能溶解的堵塞物所不能溶解的堵塞物, ,从而可以有效地从而可以有效地进展酸化解堵，提高酸化效果。进展酸化解堵，提高酸化效果。-关键技术关键技术 新型酸液溶解各种堵塞物的效率新型酸液溶解各