井下作业技术(油水井措施)(酸化)课件资料.ppt

酸化原理 　　　通过酸液对岩石胶结物或地层孔隙、裂缝内堵塞物(粘土、钻井泥浆、完井液)等的溶解和溶蚀作用，恢复或提高地层孔隙和裂缝的渗透性。 酸化分类： 按照工艺可分为酸洗、基质酸化和压裂酸化。 ①酸洗：将少量酸液注入井筒内，清除井筒孔眼中酸溶性颗粒和钻屑及结垢等，并疏通射孔孔眼； ②基质酸化：在低于岩石破裂压力下将酸注入地层，依靠酸液的溶蚀作用恢复或提高井筒附近较大范围内油层的渗透性； ③酸压(酸化压裂)：在高于岩石破裂压力下将酸注入地层，在地层内形成裂缝，通过酸液对裂缝壁面物质的不均匀溶蚀形成高导流能力的裂缝。 (1)盐酸 盐酸处理的主要优点： ①属于强酸，与许多金属、金属氧化物、盐类和碱类都能发生化学反应； ②由于盐酸对碳酸盐岩的溶蚀力强，反应生成的氯化钙、氯化镁盐类能全部溶解于残酸水，不会产生化学沉淀； ③反应生成的CO2部分溶于残酸，部分呈小气泡状态分布于残酸中，对酸化效果影响较小； ④成本较低。 高浓度盐酸处理的优点： ①酸岩反应速度相对变慢，有效作用范围增大； ②单位体积盐酸可产生较多的，利于废酸的排出； ③单位体积盐酸可产生较多氯化钙、氯化镁，提高了废酸的粘度，控制了酸岩反应速度，并有利于悬浮、携带固体颗粒从地层中排出； ④受到地层水稀释的影响较小。 盐酸处理的主要缺点： ①与石灰岩反应速度快，特别是高温深井，由于地层温度高，盐酸与地层作用太快，因而处理不到地层深部； ②盐酸会使金属坑蚀成许多麻点斑痕，腐蚀严重。 ③对H2S含量较高的井，盐酸处理易引起钢材的氢脆断裂。 2. 氢氟酸 氢氟酸为中等强度的酸液 , 分子式 HF; 由于它是一种能灼伤皮肤和指甲的有毒液体 ,使用时应特别小心 , 若不慎被灼伤，应迅速用冷水长时间冲洗 , 然后盖上浸有20% 氧化镁(MgO) 悬浮体的甘油纱布。工业氢氟酸浓度一般为 40%, 因能与硅酸盐作用 , 所以不能装于玻璃瓶或陶瓷容器中 , 日常保存于塑料容器中 , 并注意通风、避光。工业氢氟酸的标准及 氢氟酸浓度与密度的对照见表 7-1-16 和表 7-1-17 。 工业氢氟酸标准 3. 甲酸 甲酸又名蚁酸 , 分子式 HCOOH, 酸性弱于盐酸但强于醋酸 , 其蒸气有强烈腐蚀性 ,有毒 , 空气中最高允许浓度为 0.0005% 。工业甲酸浓度在 90% 以上 , 用作酸液时 , 浓度通 常为 8%~10%, 浓度过高 , 会产生甲酸钙沉淀。甲酸浓度与密度的对照见表 7-1-18 。 表 7-1-18 甲酸浓度与密度对照表 4. 乙酸 乙酸又名醋酸、冰醋酸 , 分子式 CH3COOH( 简写为 HAC), 醋酸蒸气有较强的腐蚀性 , 且有毒 , 空气中最高允许浓度为 0.001% 。国产醋酸纯度为 98.5%, 用醋酸作酸液时 , 醋酸浓度都小于 15%; 玻璃瓶或铝桶密封保存 ,17-32 ℃下置阴凉通风处。乙酸浓度与密 度的对照见表 7-1-19 。 表 7-1-19 乙酸浓度与密度对照表 5、多组分酸 多组分酸是一种或几种有机酸与盐酸的混合物。 多组分酸有缓速作用。 酸岩反应速度依据氢离子浓度而定。多组分酸中的氢离子数主要由盐酸的氢离子数决定。根据同离子效应，极大地降低了有机酸的电离程度，当盐酸活性耗完后，有机酸才离解起溶蚀作用。所以，盐酸在井壁附近起溶蚀作用，有机酸在地层较远处起溶蚀作用，混合酸液的反应时间近似等于盐酸和有机酸反应时间之和，因此可以得到较大的有效酸化处理范围。 6、乳化酸 乳化酸即为油包酸型乳状液，其外相为原油，或在原油中混合柴油、煤油、汽油等石油馏分，或为柴油、煤油等轻馏分。其内相一般为15～31％浓度的盐酸，或有机酸、土酸等。 油酸乳化液的粘度较高，用油酸乳化液压裂时，能形成较宽的裂缝，减少了裂缝的面容比，有利于延缓酸岩的反应速度。 油酸乳化液存在的主要问题是摩阻较大，使施工注入排量受到限制。 7、稠化酸 稠化酸是指在盐酸中加入增稠剂，使酸液粘度增加。 ①降低了氢离子向岩石壁面的传递速度，起到了缓速的作用。 ②高粘度的稠化酸与低粘度的盐酸溶液相比，酸压时还具有能压成宽裂缝、滤失量小、摩阻低、悬浮固体微粒的性能好等特性。 ③稠化酸在地层温度条件下，经过一定时间，即自动破胶，便于返排。 ④目前使用的增稠剂在地层温度较高时，会很快在酸液中降解，从而使稠化酸变稀。 8、泡沫酸 泡沫酸是用少量泡沫剂将气体(一般用氮气)分散于酸液中所制成。 特点： ①在酸压中滤失量低，相对增加了酸液的溶蚀能力； ②排液能力大，减了对油气层的损害； ③粘度高，在排液中可携带出对导流能力有害的微粒； ④有降低粘土不利影响方面的作用。 9、土酸 土酸：10％～15％浓度盐酸和3％～8％浓度的氢氟酸与添加剂所组成的混合酸液。 土酸中的氢氟酸是一种强酸，对砂岩中的一切成分(石英、粘