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1、 压裂酸化新技术压裂酸化新技术清洁转向酸技术研究与应用清洁转向酸技术研究与应用Guanghan huaxing new-technology development research instituteGuanghan huaxing new-technology development research institute清洁转向酸技术应用汇报内容汇报内容一、研究目的一、研究目的一、研究目的一、研究目的二、清洁转向酸性能特点二、清洁转向酸性能特点二、清洁转向酸性能特点二、清洁转向酸性能特点三、清洁转向酸酸液性能评价三、清洁转向酸酸液性能评价三、清洁转向酸酸液性能评价三、清洁转向酸酸液性能评价
2、四、清洁转向酸现场施工技术四、清洁转向酸现场施工技术四、清洁转向酸现场施工技术四、清洁转向酸现场施工技术五、典型井例分析五、典型井例分析五、典型井例分析五、典型井例分析清洁转向酸技术应用一、研究目的一、研究目的 碳酸盐岩储层改造的特点（难点）主要表现为：碳酸盐岩储层改造的特点（难点）主要表现为： 1 1）钻井、完井、固井等综合作业对产层的伤害严重；）钻井、完井、固井等综合作业对产层的伤害严重； 2 2）粘土矿物普遍存在，粘土膨胀、运移、沉淀堵塞孔喉，）粘土矿物普遍存在，粘土膨胀、运移、沉淀堵塞孔喉，导致储层渗透率降低；导致储层渗透率降低； 3 3）酸敏矿物使储层遭受二次伤害；）酸敏矿物使储层遭
3、受二次伤害； 4 4）天然裂缝的存在，天然裂缝将改变酸液的流向和造缝）天然裂缝的存在，天然裂缝将改变酸液的流向和造缝部位；部位； 5 5）中孔）中孔- -细喉的孔隙结构特征，造成排液困难；细喉的孔隙结构特征，造成排液困难；清洁转向酸技术应用 6 6）储层非均质性严重，不均匀酸化，造成酸化效果的）储层非均质性严重，不均匀酸化，造成酸化效果的偶然性；偶然性； 7 7）气、水同产储层的酸化改造，在增加气产量的同时）气、水同产储层的酸化改造，在增加气产量的同时也增加了水产量；也增加了水产量； 8 8）大斜度、水平井的开发应用为酸化改造提出了新的）大斜度、水平井的开发应用为酸化改造提出了新的挑战，如何达
4、到长水平井的均匀布酸酸化改造是水平井酸挑战，如何达到长水平井的均匀布酸酸化改造是水平井酸化的难题化的难题( (连续油管拖动酸化受注入压力、管径、材质限连续油管拖动酸化受注入压力、管径、材质限制，制，施工施工排量、规模和适用范围受限排量、规模和适用范围受限) )。 酸化改造斗争的对象是储层，因此开发更加适宜于储酸化改造斗争的对象是储层，因此开发更加适宜于储层的酸液配方和新的工艺技术是我们的宗旨！层的酸液配方和新的工艺技术是我们的宗旨！清洁转向酸技术应用不同酸液类型酸化作用过程不同酸液类型酸化作用过程不同酸液类型酸化作用过程不同酸液类型酸化作用过程变粘酸变粘酸: :高分子聚合物高分子聚合物( (固
5、相固相) ) ，分子量大分子量大, ,会给地层造成伤害会给地层造成伤害清洁转向酸技术应用二、清洁转向酸酸液性能特点二、清洁转向酸酸液性能特点 清洁转向酸是一种无聚合物类新型酸液体系。它是将清洁转向酸是一种无聚合物类新型酸液体系。它是将表面活性表面活性剂剂加入酸液中，最初形成球状加入酸液中，最初形成球状胶束，外观与普通活性剂溶液，如肥胶束，外观与普通活性剂溶液，如肥皂、洗粉溶液一样粘度很低皂、洗粉溶液一样粘度很低, ,当酸液遇到盐类当酸液遇到盐类(CaCl(CaCl2 2) ) 或温度上升时，或温度上升时，球状胶束球状胶束将将转变为转变为蠕虫状胶束，相互缠绕蠕虫状胶束，相互缠绕, ,产生粘弹性液
6、体产生粘弹性液体, ,粘度骤粘度骤然升高，实现酸液的暂堵转向作用。然升高，实现酸液的暂堵转向作用。随酸岩反应随酸岩反应随酸岩反应随酸岩反应完成，完成，完成，完成，pHpH值升至值升至值升至值升至4 4以上以上以上以上时、钙离子浓度增加的共同作用下，蠕虫状胶束向球状胶束转时、钙离子浓度增加的共同作用下，蠕虫状胶束向球状胶束转时、钙离子浓度增加的共同作用下，蠕虫状胶束向球状胶束转时、钙离子浓度增加的共同作用下，蠕虫状胶束向球状胶束转化而自动破胶。化而自动破胶。化而自动破胶。化而自动破胶。如遇到地层中的烃类物质（如原油、天然气），将如遇到地层中的烃类物质（如原油、天然气），将如遇到地层中的烃类物质（
7、如原油、天然气），将如遇到地层中的烃类物质（如原油、天然气），将加速加速加速加速破胶。破胶。破胶。破胶。清洁转向酸技术应用清洁转向酸演变过程清洁转向酸演变过程球状球状胶束胶束缠绕缠绕蠕虫状胶束蠕虫状胶束破胶破胶清洁转向酸技术应用 采用采用7.5%7.5%的表面活性剂和的表面活性剂和15%15%的盐酸配制而成的低粘蜜的盐酸配制而成的低粘蜜状清洁转向酸。状清洁转向酸。 低粘清洁转向酸和低粘清洁转向酸和CaCOCaCO3 3反应反应后形成高粘液体，在井底实现自后形成高粘液体，在井底实现自动转向功能。动转向功能。清洁转向酸技术应用不同浓度转向酸粘不同浓度转向酸粘温曲线温曲线(100sec(100sec
8、-1-1) )温度温度8080左右左右粘度达到顶峰，随之有所降低；粘度达到顶峰，随之有所降低；温度继续升高，其粘度出现反弹，至温度继续升高，其粘度出现反弹，至120120左右再次达到最高左右再次达到最高清洁转向酸技术应用不同剪切速率转向酸粘不同剪切速率转向酸粘温温曲线曲线(100sec(100sec-1-1) )温度小于温度小于80 80 ，粘度受剪切速率的影响，粘度受剪切速率的影响，高温下（高温下（9494 ）基本不受剪切速率影响。）基本不受剪切速率影响。清洁转向酸技术应用不同酸不同酸浓度（浓度（7.5%7.5%表面活性剂）转向表面活性剂）转向酸的酸的流变曲线流变曲线(170sec(170s
9、ec-1-1) )低酸低酸浓度转向酸粘度明显大于高酸浓度（浓度转向酸粘度明显大于高酸浓度（20%HCl20%HCl）粘度）粘度清洁转向酸技术应用项项 目目清洁转向酸清洁转向酸变粘酸变粘酸稠化剂种类稠化剂种类低分子表面活性剂低分子表面活性剂( (无固相无固相) )，分，分子量小子量小高分子聚合物高分子聚合物( (固相固相) ) ，分子量，分子量大。大。变粘方式变粘方式盐类物质、温度、盐类物质、温度、 pH pH值值pHpH值值滤失滤失滤失低，全粘度滤失滤失低，全粘度滤失滤失由滤液（残酸）控制滤失由滤液（残酸）控制破胶方式破胶方式盐类物质、盐类物质、 pH pH值（烃类物质加值（烃类物质加速破胶）
10、速破胶）受温度影响自然降解受温度影响自然降解配制工艺配制工艺无聚合物水化，配制简单无聚合物水化，配制简单聚合物，配制复杂，配制时间长聚合物，配制复杂，配制时间长清洁转向酸与常规变粘酸性能比较清洁转向酸与常规变粘酸性能比较清洁转向酸技术应用转向酸的应用范围转向酸的应用范围 1)1)非均质储层非均质储层无伤害无伤害均匀解堵，恢复天然产能；均匀解堵，恢复天然产能； 2) 2)大斜度、水平井大斜度、水平井转向转向酸化，实现水平井段的均匀布酸；酸化，实现水平井段的均匀布酸； 3 3）低渗透储层）低渗透储层变粘变粘深度改造；深度改造； 4 4）产水储层）产水储层选择性选择性酸化改造。酸化改造。对低渗、非均
11、质、酸敏性储层及大斜度井、水平井等的对低渗、非均质、酸敏性储层及大斜度井、水平井等的增产作业具有较强的适应性。增产作业具有较强的适应性。清洁转向酸技术应用三、清洁转向酸性能评价三、清洁转向酸性能评价（1 1 1 1）清洁转向酸）清洁转向酸）清洁转向酸）清洁转向酸酸液配方酸液配方酸液配方酸液配方清洁转向酸配方组成清洁转向酸配方组成清洁转向酸配方组成清洁转向酸配方组成清洁转向酸技术应用（2 2 2 2） 稳定性试验稳定性试验稳定性试验稳定性试验 配方酸稳定性试验结果表配方酸稳定性试验结果表配方酸稳定性试验结果表配方酸稳定性试验结果表 清洁转向酸技术应用配方酸缓速性能试验结果表配方酸缓速性能试验结果
12、表配方酸缓速性能试验结果表配方酸缓速性能试验结果表 （3 3 3 3） 缓速性能试验缓速性能试验缓速性能试验缓速性能试验 清洁转向酸技术应用配方酸表面张力测定试验配方酸表面张力测定试验配方酸表面张力测定试验配方酸表面张力测定试验 （4 4 4 4） 表面张力测定试验表面张力测定试验表面张力测定试验表面张力测定试验 清洁转向酸技术应用不同条件下缓蚀剂缓蚀性能试验结果（不同条件下缓蚀剂缓蚀性能试验结果（不同条件下缓蚀剂缓蚀性能试验结果（不同条件下缓蚀剂缓蚀性能试验结果（90909090） （5 5 5 5） 缓蚀性能试验缓蚀性能试验 清洁转向酸技术应用（6 6 6 6）转向酸破胶性能试验）转向酸破
13、胶性能试验）转向酸破胶性能试验）转向酸破胶性能试验 转向酸在地层中与岩石反应后粘度逐渐增加，在残酸浓度降到转向酸在地层中与岩石反应后粘度逐渐增加，在残酸浓度降到转向酸在地层中与岩石反应后粘度逐渐增加，在残酸浓度降到转向酸在地层中与岩石反应后粘度逐渐增加，在残酸浓度降到5%5%时粘度最高，随后开始缓慢下降。时粘度最高，随后开始缓慢下降。时粘度最高，随后开始缓慢下降。时粘度最高，随后开始缓慢下降。随酸岩反应随酸岩反应随酸岩反应随酸岩反应完成，完成，完成，完成，pHpH值升至值升至值升至值升至4 4以上以上以上以上时、钙离子浓度增加的共同作用下，蠕虫状胶束向球状胶束时、钙离子浓度增加的共同作用下，蠕
14、虫状胶束向球状胶束时、钙离子浓度增加的共同作用下，蠕虫状胶束向球状胶束时、钙离子浓度增加的共同作用下，蠕虫状胶束向球状胶束转化而自动破胶。转化而自动破胶。转化而自动破胶。转化而自动破胶。如遇到地层中的烃类物质（如原油、天然气），如遇到地层中的烃类物质（如原油、天然气），如遇到地层中的烃类物质（如原油、天然气），如遇到地层中的烃类物质（如原油、天然气），将加速将加速将加速将加速破胶。破胶。破胶。破胶。清洁转向酸技术应用 将残液将残液将残液将残液PHPHPHPH调到调到调到调到5 5 5 5，然后再将残酸与柴油混合破胶，在剪切速率为，然后再将残酸与柴油混合破胶，在剪切速率为，然后再将残酸与柴油混合
15、破胶，在剪切速率为，然后再将残酸与柴油混合破胶，在剪切速率为170s170s170s170s-1-1-1-1，测定了残酸破胶后的粘度。，测定了残酸破胶后的粘度。，测定了残酸破胶后的粘度。，测定了残酸破胶后的粘度。转向酸破胶性能测试结果转向酸破胶性能测试结果转向酸破胶性能测试结果转向酸破胶性能测试结果 试验表明：该转向酸具有良好的稳定性、缓速性、缓蚀性，试验表明：该转向酸具有良好的稳定性、缓速性、缓蚀性，试验表明：该转向酸具有良好的稳定性、缓速性、缓蚀性，试验表明：该转向酸具有良好的稳定性、缓速性、缓蚀性，较低的表面张力，极好的转向性和破胶性能。较低的表面张力，极好的转向性和破胶性能。较低的表面
16、张力，极好的转向性和破胶性能。较低的表面张力，极好的转向性和破胶性能。清洁转向酸技术应用四、清洁转向酸现场施工技术四、清洁转向酸现场施工技术由于清洁转向酸是将由于清洁转向酸是将表面活性表面活性剂加入酸液剂加入酸液中配制而成，常温下中配制而成，常温下粘度很低，配制过程中便于粘度很低，配制过程中便于加注和循环。配制方法与常规酸的配制方法相同，加注和循环。配制方法与常规酸的配制方法相同，比胶凝酸简单。比胶凝酸简单。1 1、配制方法、配制方法、配制方法、配制方法清洁转向酸技术应用 单级注入单级注入: :清洁转向酸酸压设计与闭合酸酸压施清洁转向酸酸压设计与闭合酸酸压施工设计工设计方法方法基本相同，基本相
17、同，待酸蚀裂缝闭合后待酸蚀裂缝闭合后注入一定注入一定数量的闭合酸，以提高缝口导流能力。数量的闭合酸，以提高缝口导流能力。 多级注入多级注入: :可根据需要与前置液、胶凝酸、降阻可根据需要与前置液、胶凝酸、降阻酸等进行交替多级注入。酸等进行交替多级注入。2 2、施工工艺、施工工艺、施工工艺、施工工艺 3 3、排液、排液、排液、排液由于酸液反应速度慢、无伤害，根据实验结果，可关由于酸液反应速度慢、无伤害，根据实验结果，可关井井1 12 2小时，然后开井排液。小时，然后开井排液。清洁转向酸技术应用五、典型井例分析五、典型井例分析 实例一：清洁转向酸在实例一：清洁转向酸在MX气田高压含水气田高压含水气
18、藏水平井完井酸化中的成功应用气藏水平井完井酸化中的成功应用清洁转向酸技术应用 1、概况、概况 M005-H3M005-H3为为MXMX气田气田JLJJLJ气藏一口水平开发井，完钻井深气藏一口水平开发井，完钻井深4068m4068m，水平井段长，水平井段长500m500m，该区储层岩性为针孔白云岩，该区储层岩性为针孔白云岩( (灰灰岩、石膏岩、石膏) )，储层总体上反映低孔、低渗特征，物性总体，储层总体上反映低孔、低渗特征，物性总体较差，孔隙度平均值仅为较差，孔隙度平均值仅为4.274.27；渗透率平均值为；渗透率平均值为2.096mD2.096mD；含水饱和度较高，储层普遍产水。平均地层压；含
19、水饱和度较高，储层普遍产水。平均地层压力力68.12MPa68.12MPa ，地层温度，地层温度97.2697.26，钻井泥浆密度，钻井泥浆密度2.2-2.2-2.3g/cm2.3g/cm3 3 。为解除钻、完井伤害，恢复地层天然产能，。为解除钻、完井伤害，恢复地层天然产能，完井试气一般都要经过酸化增产措施。完井试气一般都要经过酸化增产措施。清洁转向酸技术应用2、历次增产措施简况、历次增产措施简况 1）射孔）射孔 20062006年年5 5月月2121日，进行射孔日，进行射孔: :层位层位:J:J二二2 2J J二二1 1, ,井段井段4050-3565m,4050-3565m,段长段长485
20、485米米, ,射厚射厚247.2247.2米米, ,孔数孔数3349,3349,孔密孔密13.5513.55孔孔/m/m。 2006 2006年年5 5月月2828日射孔后测试日射孔后测试: :用用4mm4mm油嘴、油嘴、18mm18mm孔板孔板测试测试: :稳压稳压4 4小时小时, ,油压油压14.7MPa,14.7MPa,套压套压17.7MPa,17.7MPa,上压上压0.66MPa,0.66MPa,上温上温20.520.5度度, ,产水产水7.4m7.4m3 3/ /天天, ,产气产气35706m35706m3 3/d/d。清洁转向酸技术应用2）连续油管加重酸酸化）连续油管加重酸酸化
21、为达到水平井段均匀布酸的目的，同时，考虑为达到水平井段均匀布酸的目的，同时，考虑31.75mm连续油管摩阻大，存在挤不进酸的可能，采用连续油管摩阻大，存在挤不进酸的可能，采用了连续油管加重酸酸化（了连续油管加重酸酸化（CaCl2作加重剂）。作加重剂）。 2006年年6月月6日连续油管加重酸酸化施工日连续油管加重酸酸化施工:挤入地层酸液挤入地层酸液60.4m3，应排液，应排液125.4m3。 20062006年年6 6月月1111日酸后测试油压日酸后测试油压30MPa30MPa，套压，套压31MPa31MPa，产水，产水0.5m3/d,0.5m3/d,产气产气26100m3/d26100m3/d
22、。 清洁转向酸技术应用3）清洁转向酸大型（空井）酸化）清洁转向酸大型（空井）酸化 为达到彻底解堵的目的，同时，试验清洁转向酸对气为达到彻底解堵的目的，同时，试验清洁转向酸对气藏的适应性。藏的适应性。 2006年年6月月13日，油套管高挤转向酸二次酸化日，油套管高挤转向酸二次酸化:注入总注入总量量224m3（转向酸（转向酸198m3，后置液后置液26m3）酸后应排液）酸后应排液289.5m3。 清洁转向酸技术应用施工曲线分析：施工曲线分析：在挤转向酸在挤转向酸75.6m75.6m3 3后（含压井用酸后（含压井用酸64.1m64.1m3 3），压力持续下降（），压力持续下降（65.7MPa60.6
23、MPa65.7MPa60.6MPa），而排量逐步上升，最大排），而排量逐步上升，最大排量达量达6.5 m6.5 m3 3/min/min（总排量），表明转向酸与地层（近井段或高渗区）（总排量），表明转向酸与地层（近井段或高渗区）快速反应。快速反应。5min5min后（挤酸后（挤酸98.8m98.8m3 3）压力陡然上升）压力陡然上升13.6MPa13.6MPa（61.0MPa74.6MPa61.0MPa74.6MPa），表明随着酸岩反应的进行，），表明随着酸岩反应的进行，CaClCaCl2 2浓浓度上升，转向酸粘度迅速增大，阻止度上升，转向酸粘度迅速增大，阻止“本地本地”酸岩反应的继续。迫使酸
24、岩反应的继续。迫使酸液流向远井段或低渗区。酸液流向远井段或低渗区。 由于本井水平射孔井段长，施工规模小由于本井水平射孔井段长，施工规模小（注酸强仅（注酸强仅0.8m0.8m3 3/m/m），），随新的酸岩反应的不断进行和随新的酸岩反应的不断进行和随新的酸岩反应的不断进行和随新的酸岩反应的不断进行和pHpHpHpH值的不断上升，值的不断上升，值的不断上升，值的不断上升，转向酸自动破胶能力大于其增粘能力，因而表现出以后的施工压力逐转向酸自动破胶能力大于其增粘能力，因而表现出以后的施工压力逐转向酸自动破胶能力大于其增粘能力，因而表现出以后的施工压力逐转向酸自动破胶能力大于其增粘能力，因而表现出以后的
25、施工压力逐步走低。步走低。步走低。步走低。清洁转向酸技术应用 M005-H3M005-H3水平井转相酸酸化施工曲线图（注酸水平井转相酸酸化施工曲线图（注酸98.8m98.8m3 3开始出现转相现象）开始出现转相现象）清洁转向酸技术应用 M005-H3M005-H3水平井转相酸酸化高挤施工过程水平井转相酸酸化高挤施工过程清洁转向酸技术应用 转向酸酸后测试：转向酸酸后测试：20062006年年6 6月月1616日，用日，用4mm4mm油油嘴，嘴，20.1mm20.1mm孔板测试，油压孔板测试，油压18MPa18MPa，套压，套压22MPa22MPa，上压上压0.7MPa0.7MPa，上温，上温24
26、.624.6度，日产气度，日产气47888m47888m3 3，日产，日产水水11.35m11.35m3 3。与加重酸后测试相比，净增井口测试。与加重酸后测试相比，净增井口测试产量产量21788m21788m3 3/d/d。清洁转向酸技术应用4）胶凝酸大型酸化）胶凝酸大型酸化 为对比、检验转向酸的酸化效果，同时，试验储层进为对比、检验转向酸的酸化效果，同时，试验储层进一步改造的可能性。一步改造的可能性。 2006 2006年年7 7月月1010日胶凝酸酸化，挤入地层浓度日胶凝酸酸化，挤入地层浓度20.28%20.28%胶凝酸胶凝酸200.57m200.57m3 3，应排液，应排液265.87m
27、265.87m3 3。 2006 2006年年7 7月月1717日，用日，用4mm4mm油嘴、油嘴、20mm20mm孔板测试，孔板测试，油压油压22.2MPa22.2MPa，套压，套压19.8MPa19.8MPa，上压，上压0.47MPa0.47MPa，上温，上温1111度，度，日产气日产气3336633366m m3 3，日产水，日产水6.8m6.8m3 3。 清洁转向酸技术应用 酸化效果分析：酸化效果分析：酸化效果分析：酸化效果分析： 1 1 1 1）连续油管加重酸酸化后，与射孔测试相比，气井测试绝）连续油管加重酸酸化后，与射孔测试相比，气井测试绝）连续油管加重酸酸化后，与射孔测试相比，气
28、井测试绝）连续油管加重酸酸化后，与射孔测试相比，气井测试绝对无阻流量对无阻流量对无阻流量对无阻流量减少减少减少减少0.376100.376100.376100.376104 4 4 4m m3 3/d/d， 2 2）通过转向酸酸化后）通过转向酸酸化后, ,不仅不仅恢复了恢复了气井产能气井产能，还使储层得到，还使储层得到了了进一步的改善进一步的改善。与前次酸化相比，。与前次酸化相比，气井测试绝对无阻流量气井测试绝对无阻流量气井测试绝对无阻流量气井测试绝对无阻流量增加增加增加增加2.3281042.3281042.3281042.328104m m3 3/d/d。 3 3）在转向酸酸化后进行的胶凝
29、酸酸化，不仅）在转向酸酸化后进行的胶凝酸酸化，不仅未获增产未获增产，还，还减少减少气井测试绝对无阻流量气井测试绝对无阻流量气井测试绝对无阻流量气井测试绝对无阻流量1.882101.882101.882101.882104 4 4 4m m3 3/d/d（与射孔后持平）。（与射孔后持平）。表明在该气藏成熟应用的胶凝酸对储层仍然会产生不同程度的伤表明在该气藏成熟应用的胶凝酸对储层仍然会产生不同程度的伤害，即是说，在该井的应用上害，即是说，在该井的应用上转向酸体系优于胶凝酸。转向酸体系优于胶凝酸。3、不同酸化工艺类型增产效果对比不同酸化工艺类型增产效果对比不同酸化工艺类型增产效果对比不同酸化工艺类型
30、增产效果对比清洁转向酸技术应用M005-H3M005-H3M005-H3M005-H3井不同酸化工艺类型增产效果对比表井不同酸化工艺类型增产效果对比表井不同酸化工艺类型增产效果对比表井不同酸化工艺类型增产效果对比表 清洁转向酸技术应用M M005-H3005-H3历次酸化效果对比图（绝对无阻流量，历次酸化效果对比图（绝对无阻流量，10104 4m m3 3/d/d）清洁转向酸技术应用清洁转向酸调配实验演示清洁转向酸调配实验演示我所我所“以信誉求生存，以技术求发展以信誉求生存，以技术求发展”，不断，不断开拓创新、除清洁转向酸外，还自主开发了胶联冻胶开拓创新、除清洁转向酸外，还自主开发了胶联冻胶酸、胶凝酸等新产品，欢迎广大同仁垂询、指导！酸、胶凝酸等新产品，欢迎广大同仁垂询、指导！清洁转向酸技术应用敬请指教！敬请指教！谢谢光临！谢谢光临！清洁转向酸技术应用
