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1、桩西采油厂工艺研究所,油井酸化工艺技术 交 流 材 料,酸化过程中的一些问题,桩西厂近几年酸化情况,酸化基本原理,酸化基本原理,酸化是一种使油气增产的有效方法（也是我厂主要油层改造措施、主要增产措施之一。每年的7万措施增油中有12万吨是采用酸化措施获得）。向地层注入一种或几种酸液，利用酸液与地层中物质的化学反应，溶蚀储层中连通空隙或天然裂缝避免岩石及堵塞物，增加流动能力，从而使油气井增产。 按照不同的习惯和方法，可将其分为多类。,酸化基本原理,常用酸化工艺分类,酸洗,基质酸化,清除井筒、射孔 孔眼中酸溶性物质,在低于岩石破裂压力下将酸液注入地层空隙。,压裂酸化,在足以压开地层相乘裂缝或张开地层
2、原有裂缝的压力下，将酸液注入地层。,区别： 酸量 方式,区别： 压力,酸化基本原理,酸化储层分类,碳酸岩地层,油气储层占全世界一半，产量占60。,砂岩酸化，我们厂主要的储层,碳酸岩酸化,碳酸岩地层的主要成份为方解石（CaCO3)和白云石CaMg(CO3)2。,2HCl+CaCO3 CaCl2+H2O+CO2 HCl+CaMg(CO3)2(白云石) CaCl2+ MgCl2+H2O+CO2,两种作用：解除污染 扩大空隙、裂缝。121、121-2（700、600、1000）、11-6、107-4、89块。,砂岩酸化,砂岩酸化,砂岩酸化的目的是溶解空隙中的堵塞物，恢复产能。在改善渗流能力方面的作用十
3、分有限。74块S3下的74-7-2、74-14-10、74-9-9。66块（66-20、66-4、66-19、66-18、66-17）。62块、59块。 几种主要酸化配方：土酸酸化。氟硼酸酸化。 低伤害酸酸化。其它（应用较少）。,土酸酸化,土酸主要至815盐酸16氢氟酸。主要用于不含或少含灰岩的砂岩储层，如S3。,SiO2(砂子) +6HFH2SiF6（氟硅酸）+H2O Al2Si4O10(OH)2(粘土) +36HF 4H2SiF6（氟铝酸）+12H2O+2H3AlF6 NaAlSi3O8(OH)2 (钠长石) +22HF 3H2SiF6+8H2O+NaF+AlF3 CaCo3+2HFCaF
4、2+H2O+ CO2,主要 反应式,土酸酸化,常用配方：,前置液 815的盐酸,溶解碳酸胶结物，防止CaF2,处理液 815盐酸16氢氟酸,作用：溶解堵塞物。盐酸作用,顶替液（后置液） 污水,作用：将土酸顶入地层,土酸酸化,常用配方：,3.顶替液污水5.2m3,HBF4H2O HBF3OH+HF（慢） HBF3OH H2O HBF2(OH)2+HF HBF2(OH)2 H2O HBF(OH)3+HF HBF(OH)3 H2O H3BO3+HF Al2Si4O10(OH)2(粘土) +36HF 4H2SiF6（氟铝酸）+12H2O+2H3AlF6,主要 反应式,氟硼酸酸化,氟硼酸酸化,前置液 8
5、15的盐酸（碳酸胶结物少可省略）,溶解碳酸胶结物，防止CaF2,处理液 815盐酸16氢氟酸,作用：溶解近距离堵塞物。,处理液 2530缓速酸,作用：溶解深部堵塞物。,氟硼酸酸化,3、顶替液污水9m3,低伤害酸酸化,H3PO4 H+H3PO4（慢） H2PO4 -H+HPO4 2- HPO4 2-H+PO4 3- MCO3 +2H3PO4M(H2PO4)2+CO2+H2O,主要 反应式,主要成份为：磷酸和氢氟酸,低伤害酸酸化,常用配方：,前置液 815的盐酸,溶解近井地带碳酸胶结物、灰质,处理液 2530低伤害酸,作用：溶解深部堵塞物。深部灰质,顶替液（后置液） 污水,作用：将酸顶入地层,低伤
6、害酸酸化,3、顶替液污水,酸化过程中的一些问题,桩西厂近几年酸化情况,酸化基本原理,桩西厂近几年酸化情况-1.油井解堵分类,油 井 解 堵,化学解堵,物理解堵,基质酸化,防膨剂,下管柱酸化,带泵酸化,常规酸化,酸 洗,常规酸化,酸 洗,冲击波,振动解堵,桩西厂近几年酸化情况 -2.我厂油井主要污染类型,酸化成功与否主要取决于污染是否存在，因此，对油井污染的判断是酸化工艺中十分重要的环节。油井储层伤害类型一般分为：钻井、固井、射孔污染。作业污染。生产污染。下面结合我厂一些实际情况逐一介绍。,桩西厂近几年酸化情况 -2.我厂油井主要污染类型（钻井、固井、射孔污染）,钻井污染主要包括钻井泥浆中固相物
7、质侵入和钻井滤液的侵入。根据有关资料，钻井泥浆可以侵入至井筒周围0.13米，由此使渗透率下降90；钻井滤液可侵入4.5米，它对储层的伤害程度取决于地层对滤液的敏感性，渗透率的下降取0100的任何值都有可能。,桩西厂近几年酸化情况 -2.我厂油井主要污染类型（钻井、固井、射孔污染）,固井过程中水泥浆的滤液会对地层产生污染。 射孔时总会引起地层的附加损害。无论是在正压或在负压下的射孔，射孔眼周围的岩石总会受到挤压，并形成平均厚度0.5英寸的一个带，该带的渗透率平均下降80，杵堵。,桩西厂近几年酸化情况 -2.我厂油井主要污染类型（钻井、固井、射孔污染）,一般资料都将钻井污染放在比较重要的位置，其次
8、是固井、射孔污染，但根据近几年酸化经验，钻井污染在我厂表现并不明显。20012002年共实施新井解堵18口(包括补孔改层)，有效5井次，有效率27.8。,桩西厂近几年酸化情况 -2.我厂油井主要污染类型（钻井、固井、射孔污染）,桩西厂近几年酸化情况 -2.我厂油井主要污染类型（钻井、固井、射孔污染）,一些区块因能量较低，钻井过程中泥浆滤液侵入，投产不成功，通过酸化解堵能正常生产，但不可能获得高产，一般日油在5吨以内（如桩54-5），我厂绝大多数井不存在泥浆污染。因此认为钻井污染在我厂各种污染中不占主导地位。,桩西厂近几年酸化情况 -2.我厂油井主要污染类型（钻井、固井、射孔污染）,702-1,
9、该井于2003.2.12投产，初期产量15.3/0/100%，至2月20日不出,停产前产量为6.4/5.2/20%，累计产液93m3，累计产油26吨，功图供液不足，液面无显示。现确定采用有机土酸酸化解堵。,桩西厂近几年酸化情况 -2.我厂油井主要污染类型（作业污染）,作业过程中产生的污染主要包括各种入井液、射孔杵堵、防砂等污染，防砂作业对地层产生的污染最为普遍，对地层污染程度较大，污染后液量、油量会明显下降，其他类型的作业污染由于污染程度较小，发生的频度较小，不能通过生产数据明显的反应出来。,桩西厂近几年酸化情况 -2.我厂油井主要污染类型（作业污染）,近几年在106块实施了涂料砂防砂和砾石充
10、填防砂，防砂后一般产量都有大幅度的下降，主要原因是106块粘土含量高同时粘土中蒙脱石含量高。采用X衍射对桩106块储层粘土的主要成份进行分析。,桩西厂近几年酸化情况 -2.我厂油井主要污染类型（作业污染）,61.1,13.3,16.1,9.6,粘土总量15.4,61.1,13.3,16.1,9.6,一般粘土矿物的主要成份为高岭石、蒙脱石、伊利石、绿泥石四种，其中高岭石、伊利石和绿泥石为非膨胀粘土矿物，在地层流体的冲刷下分散、运移产生堵塞，而蒙脱石因其独特的分子结构决定了它即可以吸水膨胀又可以分散、运移产生堵塞，因此它对地层的伤害最大，由分析结果可以看出桩106块储层粘土中主要成份为蒙脱石，因此
11、，在作业过程中如果地面水进入地层很容易产生粘土膨胀。,速敏,储层敏感性评价结果,水敏,酸敏,碱敏,中等偏强速敏、中等水敏、中等偏强酸敏、弱碱敏。,DK=56.8,DK=62.7,DK=57.5,DK=8.6,桩西厂近几年酸化情况 -2.我厂油井主要污染类型（作业污染）,防砂污染特点：污染半径较大。 由于防砂过程中入井液用量较大，污染半径就比较大.这一点从施工压力变化可以明显看出：一是施工压力下降幅度大，二是压力下降速度慢。如：106-22-X13于2001年实施带泵酸化，主要是为了解除涂料砂防砂污染，设计酸量20m3，酸液挤进地层三分之二时压力才从7.5MPa开始下降，最后降至4.5MPa。因
12、此对该类型的堵塞一般用酸量要大。,桩西厂近几年酸化情况 -2.我厂油井主要污染类型（作业污染）,106-21-X14,该井投产后四个月内液量较高，后因地层出砂液量急剧下降。2001年3月涂料砂防砂后液量比较低。分析认为地层存在防砂过程中产生的污染堵塞。确定采用土酸缓速酸酸化解堵。,桩西厂近几年酸化情况 -2.我厂油井主要污染类型（作业污染）,106-21-X14,桩西厂近几年酸化情况 -2.我厂油井主要污染类型（作业污染）,桩西厂近几年酸化情况 -2.我厂油井主要污染类型（作业污染）,1-69,该井自2002. 10.25日扩射后供液不足，11.12日扩射后仍供液不足，于11.17日计关至今。
13、经现场了解，由于射孔后溢，两次作业中均卤水压井，分析存在作业污染，为此采用有机土酸酸化，延缓反应速度，达到深部解堵目的。,桩西厂近几年酸化情况 -2.我厂油井主要污染类型（作业污染）,1-69,设计处理半径1.5米，设计总酸量16m3（考虑该井2002年9月补孔后高含水，目前射孔井段仍为油水同层，上油下水，因此设计最小酸量，解除卤水压井等污染）。,桩西厂近几年酸化情况 -2.我厂油井主要污染类型（生产污染）,根据以往酸化解堵的经验，生产污染在各种污染中占主导地位，部分井通过解除这种污染获得了高产。生产污染主要可分为结垢、颗粒运移污染两种类型。,地层水结垢是油井主要污染堵塞之一。 部分井在生产过
14、程中因近井地带的生产压差较大，导致地层水中的二氧化碳大量溢出，使地层水中的溶解性较好的碳酸氢钙大量分解为溶解性较差的碳酸钙，在近井地带形成大量的水垢堵塞，其化学反应式为： Ca(HCO3)2 CaCO3 +CO2 +H2O,桩西厂近几年酸化情况 -2.我厂油井主要污染类型（结垢污染）,地层水垢污染程度完全取决于地层的离子成份，目前已知我厂易结垢区块见下表。一口井是否是结垢主要从3个方面来判断：该井是否位于易结垢区块。该块以前酸化过的油井压力变化、酸化效果。生产数据的变化。结垢造成污染堵塞，一般液量、油量都会有较大幅度的下降。,桩西厂近几年酸化情况 -2.我厂油井主要污染类型（结垢污染）,对易结
15、垢区块的部分油井地层水进行全分析，预测结垢趋势。,饱和指数 L.I.pH-pHs, pHs=（9.3+A+B）-C-D 对结垢油井，采用土酸处理反应速度快解堵半径较小。我们采用有机盐酸加有机土酸解堵，延缓反应速度，达到深部解堵的目的，同时使地层在较长时间内保持较低的pH值，防止二次沉淀的产生。,桩1-18是油层结垢污染堵塞的比较典型的例子。该井99年5月补孔Ed5后3个月之内液量从31m3降下至13 m3，99年10月补开Ed4后8个月之内液量又从38m3降至9m3，结合桩1块水分析结果认为Ed4和Ed5在射开后因生产压差较大，地层水中的二氧化碳大量溢出，在近井地带形成大量的水垢堵塞。酸化压力18MPa降至2MPa。该井酸化后日增油22.3吨，目前已累计增油10000吨以上。结垢井酸化后容易出现高产井。,桩西厂近几年酸化情况 -2.我厂油井主要污染类型（结垢污染）,桩西厂近几年酸化情况 -2.我厂油井主要污染类型（结垢污染）,1-18,桩西厂近几年酸化情况 -2.我厂油井主要污染类型（结垢污染）,桩西厂近几年酸化情况 -2.我厂油井主要污染类型（结垢污染）,202-4,该井2002年10月检泵、填砂、注灰后生产正常，动液面井口。2003年1月下旬产量下降明显，至1月29日量油不出，憋压不起，功图供液不足，液面无显示，计关至2月16日开井，8小时后液面由井口
