《低渗透水敏砂岩油气田的酸处理技术研究-公开DOC·毕业论文》由会员分享，可在线阅读，更多相关《低渗透水敏砂岩油气田的酸处理技术研究-公开DOC·毕业论文（51页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 低渗透水敏砂岩油气田的酸处理技术研究摘要酸化是油水井增产增注的一项重要措施。酸化是通过向油水井内加酸，使酸液大体沿油井径向渗入地层，从而在酸液的作用下扩大孔隙空间，溶解空间内的颗粒堵塞物，消除井筒附近使地层渗透率降低的不良影响，恢复或提高近井地带渗透率，达到增产增注效果的处理工艺，在油田得到了广泛的应用。砂岩地层的酸化是一项非常具有挑战性的工作，因为它包括酸液与地层之间的很多物理及化学作用，这些作用中有部分作用可能会导致地层损害。本文针对低渗透油藏粘土伤害严重、常规土酸酸化二次沉淀严重等问题而研究了一项新型酸液配方。通过大量的试验，进行各种化学试剂的筛选，及用液量的选择，最终得出了适用于强水
2、敏低渗透地层的酸液配方。此配方既降低了酸液对粘土的伤害，同时减少了二次沉淀，恢复或提高近井地带渗透率，能够达到油水井增产增注的目的。关键词：酸化；酸液添加剂；储层损害AbstractAcid treatment is an important measure which stimulates the production in the oil well. Acid treatment is a kind of treatment technique by injecting acid liquid into oil well, making the most part of acid liqu
3、id filter into formation along radial direction, thus, to enlarge the interstitial space under the effect of the acid liquid, and dissolve the grain block in the space and eliminate the bad influence on the permeability of the stratum nearby well bore, and restore or raise the permeability of the st
4、ratum nearby well bore, to attain the result that stimulate production. This technique has gotten extensive application in the oil field. Acid treatment of sandstone stratum is a challenging task, because it includes several chemical and physical interactions between acid and formation, some of thes
5、e reactions may result in stratum being damaged. Considering of the shortcoming of clay damaging badly in low permeable formation and the secondary precipitation of normal mud acid, this paper studied a new kind of acid liquid. By a mass of tests, the chemical reagents were selectee4d, in the end, t
6、he formulation of acid liquid was determined. This type of acid liquid is suitable for high water sensitivity and low permeability stratum. This type of acid liquid may decreases the damage degree to the formation which contains clay, and may decreases secondary precipitation, and may restore or rai
7、se permeability of the stratum nearby well bore, at the same time, may achieve the purpose that stimulate oil production of the oil wells and injection rate of water injection wells.Key words: Acidification; Acid additive; Formation damage目录前言1第一章 概述31. 早期砂岩酸化历史32. 国内外酸化技术应用状况32.1 常规土酸酸化32.2 乳化酸酸化32
8、.3 泡沫酸酸化32.4 稠化酸酸化42.5 化学缓速酸酸化42.6 隐形酸酸化42.7 胶束酸酸化43. 国内外酸化工艺53.1 砂岩深部酸化工艺53.2 前置液酸压工艺53.3 泡沫酸酸压工艺53.4 油乳酸酸化工艺64. 大庆油田酸化技术研究情况75. 本章小结9第二章 低渗透油气田简介及储层伤害机理研究101. 低渗透油气田简介101.1 低渗透油气田的概念101.2 低渗透油气田的成因类型101.3 低渗透油层的微粒粘土矿物类型及其敏感特性111.4 低渗透油气田常用酸化技术122. 储层伤害机理分析122.1 储层伤害机理及原因122.2 酸化液可能对储层造成的伤害133. 砂岩酸
9、化反应机理144. 本章小结16第三章 岩心基本物性测定171. 实验样品准备171.1 岩心样品171.2 油水样品181.3 萨零组储层渗透率测试182. 储层敏感性评价192.1 储层速敏性评价192.2 储层水敏性评价222.3 储层酸敏性评价252.4 本章小结30第四章 酸液主剂的配方实验311. 酸液中HCl浓度的确定311.1 普通砂岩地层溶蚀率实验311.2 低渗透砂岩地层溶蚀率实验322. 酸液中HF浓度的确定332.1 普通砂岩地层溶蚀率实验332.2 低渗透砂岩地层溶蚀率实验353. 盐酸、氢氟酸复配实验364. 缓速酸的配方实验385. 酸液主剂配方实验406. 本章
10、小结40结论42致谢43参考文献44前言酸化是油气田改造常用的技术之一，是通过向地层中注入酸液，通过溶蚀岩石孔隙中的堵塞物或岩石本身的某些矿物成分，从而改善岩石内部孔道的贯通性，提高油水井的生产能力。除此之外酸化还能够提高注水井的吸水能力来提高水驱效果。该技术具有成本低、工艺简单、施工规模小等优点，所以国内外油气田都将其作为一项重要的增产增注措施。大庆油田每年酸化井数很多，所研究的酸化技术种类也较多，如常规土酸酸化、新型水井清防垢、碳酸酸化及各种新型酸化技术等，但酸化效果不一。其主要原因：一是堵塞物成分不清；二是酸液的针对性不强。尽管常规酸化技术在国内外得到了广泛的应用，但常规酸化仍然存在很多
11、问题: (1)常规酸化失效快，与地层反应的速度较快，酸作用的有效距离较短，特别是高温下其穿透深度小，常常达不到预期效果。(2)常规酸化对设备管线腐蚀严重，易引起地层堵塞，产生二次污染，造成产量递减。(3)常规酸化的高溶解能力会破坏砂岩地层表面的完整性，导致油层出砂。上述缺点使得常规酸化效果变差，尤其是在低渗透地层，效果更差。过去几十年，我国开发的石油大部分是从低渗透率的地层中开采的。把渗透率为(0.1-50)10-3m2的储层统称为低渗透储层。第一类为一般低渗透油田，油层平均渗透率为(10.1-50)10-3m2。第二类为特低渗透油田，油层平均渗透率为(1.1-10)10-3m2。第三类为超低
12、渗透油田，油层平均渗透率为(0.1-1.0)10-3m2。通过对国内、国外一些低渗透油藏的研究，可以得出该类油藏的基本特点:低渗、自然产能低，常规投产甚至不出油，必须经过油层改造才具有开采价值。原油粘度低、密度小、物性较好。储层物性差，如粒细、分选差、胶结物含量高。油层砂、泥岩交错，砂层厚度不稳定，层间非均质性强。水动力联系差，边底水不活跃。渗流具有非达西渗流的特征。当储层环境改变，如注水、外来流体侵入、压力温度变化等均会引起这些粘土矿物以不同的方式堵塞孔隙喉道，降低地层渗透率。国内外针对水敏地层的酸处理技术研究很少。随着低渗透油田的广泛开发，针对低渗透水敏地层的酸处理技术研究必将成为今后研究
13、的一个趋势。本课题将从保护油气层的角度出发，以大庆油田采油二厂萨零组油层为具体研究对象，根据萨零组油层的地质特点，针对低渗透油藏粘土伤害严重、常规土酸酸化二次沉淀等严重问题进行一系列室内实验，最终确定一种专门用于低渗透水敏地层酸化处理的酸液配方。充分发挥储层的能量，达到油水井增产增注的目的，以便获得较高的开采效益。本课题具体的研究内容如下:(1)低渗透水敏地层岩心基本特性测定从低渗透水敏地层取得岩样，进行粘土矿物含量测定，并对其敏感性进行测定。(2)酸液主剂配方研究从低渗透水敏地层取得岩样，加入不同浓度、种类的酸液，改变酸液用量，做岩样的溶蚀率实验，确定酸液主剂配方。第一章 概述1. 早期砂岩
14、酸化历史盐酸与氢氟酸混合液的首次工业性应用是由道威尔公司于1940年着手进行的。当时所研制的这类产品称为土酸，其用途是溶解钻井过程中以滤饼形式出现的钻井泥浆沉积物1,2。第一次现场应用是在海湾沿岸进行的，这次成功使这项技术收到了更广泛的注意及应用。这种处理方法经改进一直沿用至今。2. 国内外酸化技术应用状况2.1 常规土酸酸化常规土酸是一种可用十低渗透储层酸处理主要的酸化液，主要成分为氢氟酸和盐酸。20世纪90年代国外研制成功了一种磷酸酯类化合物，替代了盐酸水解氟化物，从而组成了新型的土酸工作液，并成功地应用于油气田增产作业3。工作液有多种，如美国BJ作业公司的“HV”酸、“HY”酸和“HZ”
15、酸。这些磷酸在不同的化学条件下具有5个可供电离的氢，故又称为五氢酸4。该类酸液不仅具有良好的缓速与降滤失效果，还能有效地分散或悬浮固体粒子，保证必要的返排效果。2.2 乳化酸酸化乳化酸是油和酸的乳化分散体，通常采用逆乳化体系，酸液主要是盐酸，亦可用氢氟酸或混合酸。其主要特点是粘度高，滤失小，适应于压裂酸化，能形成宽长的裂缝；具有缓蚀作用；还具有残酸易反排的特点。乳化酸于20世纪70年代开始应用于低渗油气井的深度酸化5。通常它是在各种乳化剂及有关添加剂的作用下，形成油包水型的乳化酸。乳化酸进入岩层后，作为连续相的油相将酸化液与岩层隔离开来，但随着地层温度升高、地层流体的稀释以及乳化剂不断为岩层所吸附，乳化酸会逐渐破乳、释放出酸液与岩石反应。西南油气田分公司天然气研究院1995年研制成功了乳化剂CT1211和助剂N21，配制的以0#柴油为连续相的乳化酸(20 %盐酸)已广泛应用于四川地区的油井酸化作业，并取得了明显的增产效果6。2.3 泡沫
