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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主要内容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
2、、沉淀物易产生(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润湿性的改动一 、 液体选择反响性化学组成表面积 碳酸盐基质构造图基质损伤带井眼井眼井眼大比面一 、 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 度小酸酸酸蚀蚀蚀裂痕裂痕裂痕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
3、 低温 常规盐酸 高温 盐酸+缓速剂 有机酸 地下自生酸三三 碳酸盐岩酸化工艺技术碳酸盐岩酸化工艺技术1.1.酸化机理研酸化机理研讨 1.1 1.1石灰岩与石灰岩与盐酸反响机理研酸反响机理研讨 1.2 1.2白云岩与白云岩与盐酸反响机理研酸反响机理研讨酸岩反响酸岩反响过程程系系统反响反响动力学研力学研讨外表反响外表反响动力学研力学研讨影响酸岩反响速度要素研影响酸岩反响速度要素研讨影响酸影响酸蚀形状及形状及导流才干要素的研流才干要素的研讨酸液酸液滤失机理研失机理研讨 酸化效果酸化效果评价方法研价方法研讨 2. 2. 酸化工酸化工艺技技术研研讨 2.1 2.1 基基质酸化工酸化工艺技技术( (常常
4、规酸化酸化) )原理原理: : 利用酸液溶解地利用酸液溶解地层岩石孔隙及裂痕中岩石孔隙及裂痕中 堵塞物堵塞物, ,扩展油气渗流通道展油气渗流通道. .技技术关关键: :蚓孔生蚓孔生长发育育规律研律研讨最正确注酸速度研最正确注酸速度研讨最正确注酸最正确注酸强度研度研讨关井关井时间及返排速度研及返排速度研讨孔隙型孔隙型, ,裂痕型及复合型地裂痕型及复合型地层基基质酸化工酸化工 艺技技术研研讨. .任任务液：液：15152020盐酸酸液添加酸酸液添加剂工工 艺：简单，延，延续注入酸液注入酸液蚓孔(酸蚀孔)(Wormhole)的分形形状2.2 普通酸压工艺技术原理:用酸液压开并刻蚀裂痕,获得高导流能
5、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，普通为刻蚀裂痕体积的23倍。前置液羟丙基瓜胶
6、，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、反指进景象交替注入前置液酸压中的滤失情况2.5 2.5 降降滤酸酸压工工艺技技术原理原理: :在酸在酸压过程中随酸液注入降程中随酸液注入降滤剂或改或改
7、动酸酸液液滤失性失性, ,到达降低到达降低滤失失, , 提高酸液效率的作提高酸液效率的作用用. .关关键技技术: :降降滤剂的的选择及参与方法和参与量确及参与方法和参与量确实定定泡沫降泡沫降滤时, ,起泡起泡剂和泡沫和泡沫稳定定剂的的选择乳化降乳化降滤时, ,乳化乳化剂和破乳和破乳剂的的选择2.5 2.5 延延迟酸酸压工工艺技技术原理原理: :针对高温高温(120(120度以上度以上) )深井深井储层或微裂痕或微裂痕酸化酸岩反响速度特快酸化酸岩反响速度特快, ,很很难到达深度酸化目到达深度酸化目的的, , 运用延运用延迟酸酸, ,让其在地其在地层某一温度下才逐某一温度下才逐渐释放酸液放酸液,
8、,实如今地如今地层深部深部产生溶解反响生溶解反响, ,从而到达深度酸化目的从而到达深度酸化目的, ,增大酸液有效作用增大酸液有效作用间隔隔. .适用条件：深部酸化，可配合常适用条件：深部酸化，可配合常规酸和胶酸和胶凝酸凝酸结合运用，用延合运用，用延迟酸酸处理深部酸化理深部酸化问题，用常用常规酸和胶凝酸酸和胶凝酸处理浅部酸化，提高近井理浅部酸化，提高近井地地带裂痕裂痕导流才干。流才干。关关键技技术: :据不同地据不同地层要求确定延要求确定延迟剂类型及起始酸型及起始酸释 放温度放温度延延迟酸液配方确定酸液配方确定延延迟酸化工酸化工艺技技术参数参数优化化设计延延迟酸化工酸化工艺与其他工与其他工艺技技
9、术的配合运用的配合运用 延延迟酸酸RARA体系液体体系液体类R-2 R-2 延延迟主主剂, ,由由烯烃类化合物、化合物、氯气与催化气与催化剂反响制反响制得得R-3 R-3 延延迟剂副副剂，由芳，由芳烃类化合物氧化后制得化合物氧化后制得R-4 R-4 助溶助溶剂，由无机，由无机类物物质及外表活性及外表活性剂复配复配三种物三种物质加水配制成延加水配制成延迟酸，在地酸，在地层温度下，可温度下，可缓慢慢释放出酸液无需参与放出酸液无需参与HClHCl，从而到达延，从而到达延迟酸岩反酸岩反响速度的目的响速度的目的. .延迟酸产生HCl浓度与温度关系曲线2.6 2.6 闭合酸合酸压工工艺技技术原理原理: :
10、酸酸压构成一定构成一定长度的酸度的酸蚀裂痕后裂痕后, ,降低降低 注入注入压力力, ,使井底裂痕使井底裂痕压力低于力低于闭合合压 力下注酸力下注酸, ,以提高近井以提高近井带裂痕裂痕导流才干流才干. .关关键技技术酸酸压过程中程中闭合合时间确确实定定闭合酸合酸蚀裂痕裂痕长度确度确实定定闭合酸化合酸化时泵压及排量关系确定及排量关系确定闭合段酸液合段酸液类型及酸液配方确定型及酸液配方确定适用范适用范围：软地地层(如白垩如白垩Chalk地地层)难以构成非均匀刻以构成非均匀刻蚀被刻被刻蚀的裂痕外表被酸的裂痕外表被酸软化，凸起部分不能支撑裂化，凸起部分不能支撑裂痕痕地地层岩石本身岩石本身强度不度不够 后
11、果：酸后果：酸蚀裂痕裂痕导流才干低流才干低 2.7 2.7 平衡酸平衡酸压工工艺技技术原理原理: :先先对处置置层压裂到达所需的几何尺寸，然后注裂到达所需的几何尺寸，然后注酸酸坚持与裂痕壁面的漏失平衡，持与裂痕壁面的漏失平衡，现场施工要将施工要将压力控制在裂痕延伸力控制在裂痕延伸压力下，力下，闭合合压力。目的在于力。目的在于最正确近井最正确近井带溶溶蚀量，提高量，提高导流才干；防止裂痕流才干；防止裂痕“顶天立地天立地关关键技技术酸酸压过程中程中滤失量确失量确实定定平衡酸平衡酸压时泵压及排量关系确定及排量关系确定平衡平衡时酸液酸液类型及酸液配方确定型及酸液配方确定适用范适用范围致密致密储层；有气
12、；有气顶、底水地、底水地层及低温白云岩及低温白云岩2.8 2.8 酸酸压综合技合技术原理原理: :结合酸合酸压, ,交替注入交替注入, ,闭合酸合酸压及延及延迟酸酸的酸化工的酸化工艺技技术. .关关键技技术: :几种工几种工艺的的优化及化及协调可提供可提供: :相相应的的设计软件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20% 20% 20% 仅仅仅用用用 HCl HCl HCl高浸透高浸透高浸透(100md(1
13、00md(100md以上以上以上) 高石英高石英高石英(80%),(80%),(80%),低粘土低粘土低粘土(5%) 12%HCl+3%HF (1)(5%) 12%HCl+3%HF (1)(20%) 13.5%HCl+1.5%HF (1)(20%) 13.5%HCl+1.5%HF (1)(20%) 13.5%HCl+1.5%HF (1) 高粘土高粘土高粘土(20%) 6.5%HCl+1%HF (2)(20%) 6.5%HCl+1%HF (2)(20%) 6.5%HCl+1%HF (2) 高高高铁绿铁绿铁绿泥石粘土泥石粘土泥石粘土 3%HCl+0.5%HF 3%HCl+0.5%HF 3%HCl+
14、0.5%HF 低浸透低浸透低浸透(10md(10md(10md或更低或更低或更低) ) ) 低粘土低粘土低粘土 6%HCl+1.5%HF (3) 6%HCl+1.5%HF (3) 6%HCl+1.5%HF (3) 高高高绿绿绿泥石泥石泥石 3%HCl+0.5%HF (4) 3%HCl+0.5%HF (4) 3%HCl+0.5%HF (4)注注注: :(1) (1) (1) 用用用15%HCL15%HCL15%HCL预预预冲洗冲洗冲洗(2) (2) (2) 用螯合的用螯合的用螯合的15%HCL15%HCL15%HCL 预预预冲洗冲洗冲洗(3)(3)(3)用用用7.5%HCL7.5%HCL7.5%
15、HCL或或或 10% 10% 10%醋酸醋酸醋酸预预预冲洗冲洗冲洗(4) 5%(4) 5%(4) 5%醋酸醋酸醋酸预预预冲洗冲洗冲洗一 、 液体选择一 、 液体选择液体液体液体选择选择选择的其它的其它的其它规规规范范范储层储层储层条件条件条件损伤损伤损伤去除机理去除机理去除机理储层储层储层物性物性物性渗渗渗透透透率率率孔孔孔隙隙隙度度度地地地层层层流体流体流体油油油和和和气气气地地地层层层水水水地地地层层层温温温度度度地地地层层层压压压力力力溶溶溶解解解作作作用用用溶溶溶解解解悬悬悬浮浮浮溶溶溶解解解稳稳稳定定定二二. .砂岩酸化技砂岩酸化技术 1. 1.砂岩砂岩储层酸化机理研酸化机理研讨 砂
16、岩与砂岩与HFHF反响反响动力学研力学研讨 砂岩与砂岩与HFHF反响反响热力学研力学研讨 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 酸液在多孔介酸液在多孔介质中的反响中的反响规律律 酸岩反响中的反响前沿及酸岩反响中的反响前沿及储层渗流条件渗流条件 变化化规律律 2. 2. 砂岩砂岩储层酸化工酸化工艺 2.1 2.1常常规酸化工酸化工艺-原理原理: : 利用酸液溶解砂岩孔隙及喉道中胶利用酸液溶解砂岩孔隙及喉道中胶结物和物和 堵塞物堵塞物, ,改善改善储层渗流条件渗流条件, ,提高油气提高油气产能能-关关键技技术: : 针对储层物性及物性及矿物特性物特性选择酸液体系酸液体系 酸化工酸化
17、工艺参数参数优选 施工施工质量保量保证-可提供可提供: :相相应的酸液配方的酸液配方, ,已已编制出制出设计计算算软件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：去除管壁目的：去除管壁脏物及物及铁锈2.2.注前置液：注前置液：8 81515盐酸作酸作预处置置 目的：目的：溶解碳酸溶解碳酸盐岩岩类矿物，防止物，防止CaF2CaF2 顶走地走地层水，防止水，防止Na2SiF6Na2SiF6、K2SiF6K2SiF6 清洗近井清洗近井带油垢油垢 坚持持较低的低的pHpH值3.3.土
18、酸液：土酸液：(8-15%)HCl+(3-6%)HF(8-15%)HCl+(3-6%)HF 作用：作用：HCLHCL溶解碳酸溶解碳酸盐类胶胶结物，并物，并坚持持pHpH值，HFHF溶溶解石英解石英长石及粘土石及粘土矿物物 目的：沟通并目的：沟通并扩展孔道，提高地展孔道，提高地层浸透性浸透性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：恢复地目的：恢复地层固相及沉淀性酸反响物的固相及沉淀性酸反响物的亲水性，水性，防止乳化生成防止乳化生成 5.5.注注顶替液替液: :活性水或活性水或NH4ClNH4Cl
19、溶液溶液2.22.2暂堵酸化工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. . -关关键技技术 据井据井层条件条件选择酸液体系酸液体系 据井据井层条件条件选择暂堵堵剂类型型 据据储层物性及孔喉大小物性及孔喉大小选择暂堵堵剂粒径分布粒径分布 暂堵堵剂注入工注入工艺。 暂堵酸化工堵酸化工艺参数的参数的优化。化。-可提供可提供 用于油井酸化
20、的用于油井酸化的暂堵堵剂DZ1DZ1 用于水井酸化的用于水井酸化的暂堵堵剂DZ2DZ2 用于气井酸化的用于气井酸化的暂堵堵剂DZ3DZ3。 暂堵酸化堵酸化优化化设计软件。件。2.3 2.3 深部酸化技深部酸化技术原理原理: :由于酸在砂岩多孔介由于酸在砂岩多孔介质中的反响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, , 采用在地采用在地下生成下生成盐酸和酸和HFHF技技术，实现深部酸化深部酸化目的。目的。这些技些技术包括：包括：氟硼酸酸化工氟硼酸酸化工艺技技术；地下自生土酸技地下自生土酸技术; ;缓冲冲调理土酸技理土酸技术; ;“5H+“5H+酸酸化技酸酸化技术等。等。-技技
21、术关关键 酸液体系及酸液体系及针对详细储层的酸液配方的酸液配方选择。 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据解堵要求的深部酸化工艺参数参数优化化设计。 - -可提供可提供 深部酸化的深部酸化的DPHFDPHF和和DPHDPH技技术 “5H+ “5H+酸酸化工酸酸化工艺技技术 氟硼酸酸化、地下自生土酸、氟硼酸酸化、地下自生土酸、缓冲冲调理土酸理土酸 DPHF DPHF、“5H+“5H+酸等酸化酸等酸化设计软件。件。2.4 2.4 新型解堵酸化技新型解堵酸化技术 - -原理原理: : 钻井、完井、修井作井、完井、修井作业过程中能程中能够引入引入许多堵塞物无机和有机物多堵
22、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。展酸化解堵，提高酸化效果。-关关键技技术 新型酸液溶解各种堵塞物的效率新型酸液溶解各种堵塞物的效率 新型酸液的酸化新型酸液的酸化实施工施工艺酸化工酸化工艺参数的参数的优化化-已研制出新型解堵酸液体系及配套的已研制出新型解堵酸液体系及配套的实施工施工艺例：SA
23、R酸化解堵剂2.5 2.5 堵水酸化联作技术技术堵水酸化联作技术技术-原理原理: : 油井消费中后期，有些产层含油井消费中后期，有些产层含水高达水高达9898100100，已不具备开采价值，已不具备开采价值但相当一部分产层还有很大消费潜力，但相当一部分产层还有很大消费潜力，问题在于把水层堵住，释放油层。本项问题在于把水层堵住，释放油层。本项技术采用耐酸堵剂堵塞水层，然后酸化技术采用耐酸堵剂堵塞水层，然后酸化释放油层，酸化时在酸液中参与暂堵剂释放油层，酸化时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, ,实实如今多层油藏或大厚层油藏中沿纵向的如今多
24、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，均匀解堵改善纵向出油剖面，提高油井产能。提高油井产能。-关关键技技术 据井据井层条件条件选择耐酸堵耐酸堵剂 据井据井层条件条件选择酸液体系酸液体系 据井据井层条件条件选择酸化酸化暂堵堵剂类型、粒径型、粒径 堵水及堵水及暂堵堵剂注入工注入工艺。 堵水、堵水、暂堵酸化工堵酸化工艺参数的参数的优化。化。-可提供可提供 耐酸堵水耐酸堵水剂NSNS1 1 酸化用酸化用暂堵堵剂DZDZ1 1、DZDZ2 2、DZ3DZ3。 堵水堵水暂堵酸化堵酸化优化化设计软件。件。This is the end of my LectureThank You !
