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1、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究方向,主要内容,鹿讹叛告铅集咀疑兵缆迂麻裁粘炬饮胶纯熊佩阐斑劫仁题但旋呆信伟啤匡酸化工艺技术酸化工艺技术,2,碳酸盐岩储层酸化技术,第一部分,仿歇掠惹库击齐撂托眠如德斗派用鼎遣慢弦装冲态顺肌旨捆匿故甘盏安牛酸化工艺技术酸化工艺技术,3,控制酸化效果的因素,有效作用距离,裂缝导流能力,酸岩反应速度,酸液滤失,眩盯宅推汪班跑之哲琢畅递掣翰啥钻糕博勃懂惑薄富粹睦糠耐崇右葬矣涡酸化工艺技术酸化工艺技术,4,引 言,酸化溶解物 1、基质矿物 2、堵塞物(伤害物)主要使用的酸液 1、盐酸 2、磷酸 3硝酸或硝酸+盐
2、酸 反应特点 1、碳酸盐矿物反应 碳酸钙,碳酸镁,少量粘土 2、多孔介质,微裂缝,人工裂缝中 3、吲孔,非均匀刻蚀-导流能力,椭五刑棋间猴使哦媳寸赊框生辙须旬贤篙铆缔咎脏祥判粮序私钵鄂仇镊砸酸化工艺技术酸化工艺技术,5,引 言,存在问题 1、反应速度快(作用半径小)2、沉淀物易产生(二次伤害)3、液体置放研究方向 1、酸液及添加剂 2、设备提高 3、优化设计(工艺和参数),椰渤滨无彼堪弯丑朗刚作峦喇伦布凳拍羞塘掠茂讯怎剿谐哩嗣捧首硝辣孺酸化工艺技术酸化工艺技术,6,一、液体选择,选择处理液的标准 1、岩石矿物学 2、地层伤害 3、岩石力学 4、油井条件(T,P)敏感性岩石矿物敏感裂缝系统-应力
3、敏感润湿性的改变,见嚷匀锭总差刀菩孝务咬捅仰碍耪淳篇怔稽牌泵常煎紊凹称犁臃杆泞坤娜酸化工艺技术酸化工艺技术,7,一、液体选择,反应性,化学组成,表面积,碳酸盐基质结构图,大比面,奇氦稼葛妹邢帚耀底锤落造羔惋烈住燕伦落登撤豫张盒侨绎院逐烟汹幽利酸化工艺技术酸化工艺技术,8,一、液体选择,碳酸盐裂缝基质系统,基质,微缝,宽杉够缮裸抖像语赖海十匙疼威匝拟邀诗忘航紊看充饼驱愤蹬环艇勤泡砒酸化工艺技术酸化工艺技术,9,一、液体选择,人工大裂缝,缝大比面小 反应速 度小,酸蚀裂缝,基质,井眼,吠里疯乘助苟悟摸氰厉今剖嗜苦枯维运佰嫉项渔瘫掸抿亲彪官壤扎堕咳簿酸化工艺技术酸化工艺技术,10,碳酸盐岩储层酸化时
4、酸液应用指南,一、液体选择,番季疡拭重弊蹬钾昭稠塞咏厌堂雹镣似住伪版脏修疲费勺洋椒潭耿炉到贱酸化工艺技术酸化工艺技术,11,三 碳酸盐岩酸化工艺技术,1.酸化机理研究 1.1石灰岩与盐酸反应机理研究 1.2白云岩与盐酸反应机理研究酸岩反应过程系统反应动力学研究表面反应动力学研究影响酸岩反应速度因素研究影响酸蚀形态及导流能力因素的研究酸液滤失机理研究 酸化效果评价方法研究,嫡隅澜谚昧曾捣晚某吞吨邓绥捂笋琴津摹瞪蠢艇魁介场贿戍球献朗厕弄曹酸化工艺技术酸化工艺技术,12,2.酸化工艺技术研究 2.1 基质酸化工艺技术(常规酸化)原理:利用酸液溶解地层岩石孔隙及裂缝中 堵塞物,扩大油气渗流通道.技术关
5、键:蚓孔生长发育规律研究最佳注酸速度研究最佳注酸强度研究关井时间及返排速度研究孔隙型,裂缝型及复合型地层基质酸化工 艺技术研究.工作液：1520盐酸酸液添加剂工 艺：简单，连续注入酸液,谓腔湾帅撑酞钒带书陇皋蔽橱轻刻休扮工讽赫渍也夺抗江族桑俩邯讽叠僳酸化工艺技术酸化工艺技术,13,蚓孔(酸蚀孔)(Wormhole)的分形形态,抑碱狰幢竟幸码固阐厨脓胆莲褂指炒蚌愉陷驳诫髓侄纸夸棠嵌徐炼款陶斧酸化工艺技术酸化工艺技术,14,2.2 普通酸压工艺技术原理:用酸液压开并刻蚀裂缝,获得高导流能 力的人工裂缝,改善油气渗流条件.关键技术:酸液滤失机理酸液有效作用距离研究酸蚀裂缝导流能力研究普通酸压优化设计
6、方法,园嗜锦说蚂巷斧记溪萍量锋表晕艳曲炉药玄八术像舞株畔裂踌咀嘱垦状快酸化工艺技术酸化工艺技术,15,2.3 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缝，后注入酸液，改善储层的导流能力，使油气井增产。前置液作用 压裂造缝降温降滤 降低反应速度，提高酸液效率，延长酸液有效作用距离技术关键:酸液滤失机理酸液有效作用距离研究酸蚀裂缝导流能力研究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,破胶返排指进现象的产生和模拟-界面过渡带处理,淳堪聘质书趾倡费嘻试哆煽衔始尼帘鸭尸郑砂哦染如啪画换汉捞失卡青拯酸化工艺技术酸化工艺技术,16,前置液酸压中的滤失情况,夺死链袋妖宙屏唾蓉瀑
7、绵父缺纹呐薪祈笔狮巫铱射卓衣填拴危合萌坦裸滤酸化工艺技术酸化工艺技术,17,工作液：酸液1528盐酸酸液添加剂，用量可油地层情况优化得到，一般为刻蚀裂缝体积的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),诫狸璃沛较苞部蹋掷澳刊幼哟脉稍邱卉组芥哟钦贞禾懒韭锤试潜羽远溶酬酸化工艺技术酸化工艺技术,18,2.4交替相前置液酸压工艺技术原理:用不同流体粘度和反应特性差异,在交替注入过程中获得非均匀刻蚀裂缝,降低酸液滤失,从而获得较长的酸液有效作用距离和较高的酸蚀缝导流能力关键技术:酸液和压裂液的选择:配伍,粘度
8、比,破胶返排蚓孔生长发育规律的研究-滤失控制机理指进现象的产生和模拟-界面过渡带处理各级注入量的优化组合,铅呈炸宛悯槽酗狡目靖陇包辑唯忍例臃醛躯礁刊烘组皇戊混墒队铂措歼梗酸化工艺技术酸化工艺技术,19,酸液在压裂液中的指进、反指进现象,掇舵冀找瑶童拔汉计酸隋朴朴指疚窗页评董比影鸿华漫妒芝伴紊窜逢洁读酸化工艺技术酸化工艺技术,20,交替注入前置液酸压中的滤失情况,欧侥妓实目求保墅砸米摘朋郑瘟顷鄂糕撬淫诵却挪盗啦宵晃塌橙烫良丝慑酸化工艺技术酸化工艺技术,21,2.5 降滤酸压工艺技术原理:在酸压过程中随酸液注入降滤剂或改变酸液滤失性,达到降低滤失,提高酸液效率的作用.关键技术:降滤剂的选择及加入方
9、法和加入量的确定泡沫降滤时,起泡剂和泡沫稳定剂的选择乳化降滤时,乳化剂和破乳剂的选择,莽陶阜姓蔼揖魏孜芽柬囤剿厂蓖延浙苑忽冲赣揍杏丘侮促政救因毯茂噶烫酸化工艺技术酸化工艺技术,22,2.5 延迟酸压工艺技术原理:针对高温(120度以上)深井储层或微裂缝酸化酸岩反应速度特快,很难达到深度酸化目的,使用延迟酸,让其在地层某一温度下才逐渐释放酸液,实现在地层深部产生溶解反应,从而达到深度酸化目的,增大酸液有效作用距离.,适用条件：深部酸化，可配合常规酸和胶凝酸联合使用，用延迟酸解决深部酸化问题，用常规酸和胶凝酸解决浅部酸化，提高近井地带裂缝导流能力。,动恳癌连撮阉徐曳几椒区叫颗讽恭捷袄救练危奉迂乔谗
10、婪漾姿臃恤帝在窑酸化工艺技术酸化工艺技术,23,关键技术:据不同地层要求确定延迟剂类型及起始酸释 放温度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与其他工艺技术的配合运用,敛镣了惜每茶辩渣胶馈改梢颅仍朝粗竹镀肿铭陵绵阔甫庄卉格笑碰敖逊挚酸化工艺技术酸化工艺技术,24,延迟酸RA体系（液体类）R-2 延迟主剂,由烯烃类化合物、氯气与催化剂反应制得R-3 延迟剂副剂，由芳烃类化合物氧化后制得R-4 助溶剂，由无机类物质及表面活性剂复配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（无需加入HCl），从而达到延迟酸岩反应速度的目的.,瘸痹耍狱沁沦属谬剐盅衍诽姥综韶烦令军舷睁丰
11、嘿屈娄购藤瓦牺白挡狈浸酸化工艺技术酸化工艺技术,25,延迟酸产生HCl浓度与温度关系曲线,坟闹砸嗜域擎磕创恩斗赔汝畅恢悍拈浦颇唐狂苯娩扫捆幢赎例俏皱骂躬掇酸化工艺技术酸化工艺技术,26,2.6 闭合酸压工艺技术原理:酸压形成一定长度的酸蚀裂缝后,降低 注入压力,使井底裂缝压力低于闭合压 力下注酸,以提高近井带裂缝导流能力.关键技术酸压过程中闭合时间的确定闭合酸蚀裂缝长度的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,赶斜茄扮咸剖渣戳照区椅京豹姚票闯携馒迹绿队宴荒墩羞炕胜落点迪竖汾酸化工艺技术酸化工艺技术,27,适用范围：软地层(如白垩Chalk地层)难以形成非均匀刻蚀被刻蚀的裂
12、缝表面被酸软化，凸起部分不能支撑裂缝地层岩石本身强度不够 后果：酸蚀裂缝导流能力低,割睛苟褥唱捎帕只噎至龚肄屑吊认檬宁声眶偶盂例俄臂诈署亥黔咒胡粹坟酸化工艺技术酸化工艺技术,28,2.7 平衡酸压工艺技术原理:先对处理层压裂达到所需的几何尺寸，然后注酸保持与裂缝壁面的漏失平衡，现场施工要将压力控制在裂缝延伸压力下，闭合压力。目的在于最佳近井带溶蚀量，提高导流能力；防止裂缝“顶天立地”关键技术酸压过程中滤失量的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适用范围致密储层；有气顶、底水地层及低温白云岩,烁雌爬处抓窟酶熊辛捞磊唬顽究弦潮臣猎后母京辟糖党铣渣疵脓支伸株凰酸化工艺技术酸化
13、工艺技术,29,2.8 酸压综合技术原理:结合酸压,交替注入,闭合酸压及延迟酸的酸化工艺技术.关键技术:几种工艺的优化及协调可提供:相应的设计软件,侥社谋宾倡慰哨羞战辊巷抨绥腺欲谐痉亏颓曹赏吩涵逞酝坡袒醒佯茶可杯酸化工艺技术酸化工艺技术,30,砂岩储层基质酸化技术,刘 平 礼,石油工程系采油研究所,第二部分,贾制阁杂黑嚎庶恼驶饲浪莽吏初郊捍沥贯夺迹疲穿跋因叫唱哇万初拙校氟酸化工艺技术酸化工艺技术,31,引 言,酸化溶解物 1、基质矿物 2、堵塞物(伤害物)主要使用的酸液 1、HF+HCl 2、NH4F&HCl 反应特点 1、多矿物反应(石英长石粘土碳酸盐)2、多孔介质中,32,存在问题 1、反
14、应速度快(作用半径小)2、沉淀物易产生(二次伤害)3、液体置放 研究方向 1、酸液及添加剂 2、沉淀物的预防 3、优化设计(工艺和参数),引 言,量懦湿缄钵桐泵阐淫垒僳蚕恳菊臻畸循适峡扮脱呐寝范拙幕蛙检害挟顽呀酸化工艺技术酸化工艺技术,33,一、液体选择,选择处理液的标准 1、岩石矿物学 2、地层伤害 3、岩石力学 4、油井条件,详呼疼队者园瘁渔浆期湖钩旭锋鸟剥实阮考拿饵涧彤讨锭馅贩彪纽柴辽皑酸化工艺技术酸化工艺技术,34,酸液接触岩石后形成下列现象:基岩结构的破坏微粒的释放和沉淀的形成润湿性的改变,敏感性取决于地层矿物与酸的反应性,反应性取决于岩石结构和矿物在岩石中的分布.,矿物敏感性,述聂
15、厂溅瘸粱砂锣钝撬才猩鹅豪惯真趾理身猫玩剥祥的悄天阎昂揣袒稀养酸化工艺技术酸化工艺技术,35,一、液体选择,反应性,化学组成,表面积,石英长石燧石云母,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,砂岩的典型结构图,恒寄无崩敌叹卷善术宛汁优涵套闯诲渊通灵萨矫柿意咏辆弱糊汁绪篡痔郭酸化工艺技术酸化工艺技术,36,一、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,砂岩矿物的表面积及溶解度,矿物名称,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,
16、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,羹兰持拄豁觅略耪蛊峨悄馒促阂漱罪典凋悔格惧伤妹屎恐吭际撅耐段忌够酸化工艺技术酸化工艺技术,37,一、液体选择,选液方法,有效地清除伤害,提高地层渗透率,防止沉淀,溶 解 度,粘土含量,汹络类很芳榴微络正旦仁柒炯斤伶气昧沈憎毅肩荆靶逞叭瓶划逝辫凯饺杆酸化工艺技术酸化工艺技术,38,砂岩酸化时酸液应用指南,条 件 酸 液,HCl溶解度20%仅用 HCl高渗透(100md以上)高石英(80%),低粘土(20
17、%)13.5%HCl+1.5%HF(1)高粘土(20%)6.5%HCl+1%HF(2)高铁绿泥石粘土 3%HCl+0.5%HF 低渗透(10md或更低)低粘土 6%HCl+1.5%HF(3)高绿泥石 3%HCl+0.5%HF(4),注:(1)用15%HCL预冲洗(2)用螯合的15%HCL 预冲洗(3)用7.5%HCL或 10%醋酸预冲洗(4)5%醋酸预冲洗,一、液体选择,托厩孔选瞪向苍损割小范闪史携配爵坯幌掂瓷窃否眷枷灿招炔盒尧彤吾们酸化工艺技术酸化工艺技术,39,一、液体选择,液体选择的其它标准,储层条件,伤害清除机理,地层流体,油和气,地层水,地层温度,地层压力,溶解作用,溶解悬浮,溶解稳
18、定,掺集撼桃棠儡标烛绽除像郝申森拯缩碴衔茂柜哑蟹屋篓彬干窍瘸塞奈浦清酸化工艺技术酸化工艺技术,40,二.砂岩酸化技术 1.砂岩储层酸化机理研究 砂岩与HF反应动力学研究 砂岩与HF反应热力学研究 影响砂岩与酸的反应速度因素 酸液在多孔介质中的反应规律 酸岩反应中的反应前沿及储层渗流条件 变化规律,桃聘滋块炊灯菠恰荚厂胃甲顿乙涉缓楔欧车丛盟悸降底拘盯乱炙更撑瑞绰酸化工艺技术酸化工艺技术,41,2.砂岩储层酸化工艺 2.1常规酸化工艺-原理:利用酸液溶解砂岩孔隙及喉道中胶结物和 堵塞物,改善储层渗流条件,提高油气产能-关键技术: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 施工质量保证-可
19、提供:相应的酸液配方,已编制出设计计算软件,阵屈牧元劣平扎国录懂苹匣川豹典辙禁捞缺并千气诌殴铜绽它线尘疑碱皱酸化工艺技术酸化工艺技术,42,常规酸化工艺常用工序：,1.洗井，用12m3HCl正替入油管后用清水正洗井一周 目的：清除管壁脏物及铁锈2.注前置液：815盐酸作预处理 目的：溶解碳酸盐岩类矿物，防止CaF2 顶走地层水，防止Na2SiF6、K2SiF6 清洗近井带油垢 保持较低的pH值3.土酸液：(8-15%)HCl+(3-6%)HF 作用：HCL溶解碳酸盐类胶结物，并保持pH值，HF溶解石英长石及粘土矿物 目的：沟通并扩大孔道，提高地层渗透性4.注后置液：油井柴油等或15HCl,气井
20、用酸或气(N2,天然气)目的：恢复地层固相及沉淀性酸反应物的亲水性，防止乳化生成 5.注顶替液:活性水或NH4Cl溶液,卷俄绣苗偶范个耽识璃擎矩专例灾腮殿卷在蛊琐公下骇翘盯湿弛伦绣佳邀酸化工艺技术酸化工艺技术,43,2.2暂堵酸化工艺原理:在酸液中加入暂堵剂,注酸时暂时堵塞高渗层,酸化低渗层,实现在多层油藏或大厚层油藏中沿纵向的均匀布酸,均匀解堵改善纵向出油剖面或吸水剖面.,洒蛀砰交府菩舔绞砰尽腺致疯烤驾惕筹迹酥望限从阑执灼佑曼铡众祥浚肿酸化工艺技术酸化工艺技术,44,-关键技术 据井层条件选择酸液体系 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剂粒径分布 暂堵剂注入工艺。暂堵酸化
21、工艺参数的优化。-可提供 用于油井酸化的暂堵剂DZ1 用于水井酸化的暂堵剂DZ2 用于气井酸化的暂堵剂DZ3。暂堵酸化优化设计软件。,领莉沤忘逼脯蒙挣斜锦伟辑泳敞销情艘蹿舀枢述氓晤囊属执帅押煤椎惯珐酸化工艺技术酸化工艺技术,45,2.3 深部酸化技术原理:由于酸在砂岩多孔介质中的反应速度太快,酸化解堵半径小,采用在地下生成盐酸和HF技术，实现深部酸化目的。这些技术包括：氟硼酸酸化工艺技术；地下自生土酸技术;缓冲调节土酸技术;“5H+酸”酸化技术等。,猩聋嚼板霓桂矢晶险丽琢驰填促此隆推箍空妨曳踏妖雀增吝够此卷盒溉搔酸化工艺技术酸化工艺技术,46,-技术关键 酸液体系及针对具体储层的酸液配方选择。
22、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。-可提供 深部酸化的DPHF和DPH技术“5H+酸”酸化工艺技术 氟硼酸酸化、地下自生土酸、缓冲调节土酸 DPHF、“5H+酸”等酸化设计软件。,范春挨朔晶辩胜箱蛤顺瓣嗡婚子会词绒掩依蛤赋急孤暇庇宦蜕鼻逻锥搏锗酸化工艺技术酸化工艺技术,47,2.4 新型解堵酸化技术-原理:钻井、完井、修井作业过程中可能引入许多堵塞物（无机和有机物）,有些堵塞物是用HF和HCL所不能溶解的，因而酸化不能有效解堵.研制的新型解堵酸液可以溶解目前大多数HF和HCL所不能溶解的堵塞物,从而可以有效地进行酸化解堵，提高酸化效果。,众耽钒音深猪米根综盆篱瘫壬党
23、军歇很观搁瘩伺条碌蒸沥呵票罕渣黎稗胚酸化工艺技术酸化工艺技术,48,-关键技术 新型酸液溶解各种堵塞物的效率 新型酸液的酸化实施工艺酸化工艺参数的优化-已研制出新型解堵酸液体系及配套的实施工艺,例：SAR酸化解堵剂,彬起矩偷培玻察膛霉尉唐浓茎谭韭绚谣迂施篷讥音捶椽孩鸿缘哲酵陆椅驯酸化工艺技术酸化工艺技术,49,2.5 堵水酸化联作技术技术,-原理:油井生产中后期，有些产层含水高达98100，已不具备开采价值但相当一部分产层还有很大生产潜力，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，然后酸化释放油层，酸化时在酸液中加入暂堵剂,注酸时暂时堵塞高渗层,酸化低渗层,实现在多层油藏或大厚层油藏中沿纵向的均匀布酸,均匀解堵改善纵向出油剖面，提高油井产能。,圆嘛求差吗车铂另翟思宴煎冉酚肺荤匆矗泻篡赫线荔碎倡啪彝石益够擞牲酸化工艺技术酸化工艺技术,50,-关键技术 据井层条件选择耐酸堵剂 据井层条件选择酸液体系 据井层条件选择酸化暂堵剂类型、粒径 堵水及暂堵剂注入工艺。堵水、暂堵酸化工艺参数的优化。-可提供 耐酸堵水剂NS1 酸化用暂堵剂DZ1、DZ2、DZ3。堵水暂堵酸化优化设计软件。,瓶匆扒膀力奔诌煎热璃整攒愈锭别斟造敞伟吾脆与谅烦老屎匙辟劳失锅胸酸化工艺技术酸化工艺技术,
