二、泵注期间的质量控制-石油工程实验教学中心.ppt

第9章 酸化特殊增产措施 9.1 无机垢去除 垢仍为无机沉淀，它们有时可通过酸去除。垢的形成是因为地层产出水，垢沉积在管柱和射孔孔眼中，有时也在地层中沉积，但这一可能性较低。与一般观点不同，产水量高或含水量较高的井，不产生大量的垢。反而，含水低的井，垢在生产过程中逐渐生长并最终严重阻碍流体的流动。 垢最易形成于管柱和射孔孔眼内，这是因为这两处的压力下降幅度最大。当压力降低或温度下降，垢则结晶或从溶液中析出成固体，从而形成垢。因此，在产油及注液过程中都可能产生垢。另外，不配伍的流体相混时也将产生垢，这不受温度和压力的影响。例如，海水完井液或修井液同有些地层盐水相混则产生垢。 尽管垢的产生具有连续性，又自身较稳固，且大大降低井的生产，但是，它们比较容易与处理液相接触，这是因为它们存在于井筒内或离井筒很近的地方。在地层深处产生的可能性非常小，不必考虑。 油田中最常见的垢为：碳酸钙或方解石（CaCO3）、硫酸钙（CaCO4）、硫酸钡或币重晶石（BaSO4）。方解石是最常见的，也是最易处理的垢。硫酸钙有时以石膏的形式存在，因此有时也称为石膏垢。其他类型的垢为：硫酸 （SrSO4）、硅石（SiO2）和各种硅酸盐，以及其他盐，如氯化钠（岩盐NaCl）。 垢中也可能有铁化合物，如碳酸亚铁（FeCO3）、氧化铁（Fe2O3）、硫酸亚铁（FeSO4）和硫化亚铁（FeS）。铁垢常来自于腐蚀产物，而不是来自于产出水自身。实际的垢的成分十分复杂，因为可能含有两种或多种成分。 方解石垢容易被盐酸（HCl）去除。使用传统酸化方法，在大多数情况下能去除这些垢，至少也能暂时去除。标准的垢溶解液为15%HCl其中含缓蚀剂和铁离子稳定剂。在高温条件下，有机酸是较好的选择，有机酸如乙酸。 HCl对于碳酸盐垢的溶解性较高，解除方解石垢不存在问题。但是，若垢在射孔孔眼内或更远离井筒的地层中，残酸（高浓度的氯化钙溶液）将再次生成垢。高浓度钙离子（Ca2+）的溶液可能与含有HCO3-的水溶液接触。若同时压力又下降，则有利于碳酸钙沉淀，方解石将加速生成。 大多数铁垢可由酸处理，但成功的几率则不一样。应特别注意，应保持可溶物质溶解在溶液中。正确选择铁离子稳定剂是最关键的。硫化亚铁部分溶解于盐酸中，而日速度较慢。但是，这是唯一可行的处理方法。机械去除井筒中的铁垢也较安全，机械方法包括钻、铣或高压喷射。 硫酸钙（CaSO4）和硫酸钡（BaSO4）仅微溶于酸。但都部分溶于某些络合剂中，如EDTA（乙二胺四乙酸）。EDTA有5种存在形式：其中的两种可用于这类垢的去除。FDTA的5种存在形式详见表7-1。 表7-1 EDTA盐的存在形式 正确设计垢的去除方法和抑制处理方法的前提是对垢进行分析。必须获得垢样并进行化学分析以确定其成分。垢可能是硫酸盐、碳酸盐和铁化合物的混合物。因此，对垢作正确的鉴别，或至少作预测对于选择某一合适的处理方式或几种处理方式的组合是非常币要的。若缺乏垢的分析，则很容易仅假设一不正确的组分，而对垢做出错误的判断。 表7-2总结了各种垢的一般处理方法和最佳的处理液。 表7-2 垢的解除方法 9.2有机沉淀的去除 有机沉淀是较常见的伤害形式，对于计划要增产的油井必须研究其是否受到有机伤害。产量下降有时本来是由于井下产生的有机沉淀，却误认为是由于酸可溶物的伤害造成的。若缺乏对伤害进行正确彻底的诊断，则很可能发生这一错误认识。与无机垢的形成、增长以及微粒的运移并滞留于孔隙喉道会引起产量下降相似，蜡或沥青质沉淀也使产量下降。对于不同伤害机理应采用不同的增产措施。因此，在选择增产措施和进行设计时，应谨慎并正确诊断地层或井筒中的伤害。 一般的，有机沉淀有两种基本形式：蜡沉淀和沥青质沉淀。蜡的沉淀与温度有关。若温度稍降至油的浊点以下，蜡将开始聚集并从溶液中析出。 浊点是指蜡开始析出并沉淀时的温度。刚开始时，形成一稀薄的云状的分散体。当注入或循环的流体与地层原油相接触时，地层温度将降低。这些情况发生在钻井、完井、修井和增产作业之中。 酸不能去除蜡沉淀。蜡可通过加热或增加地层温度来解除，例如，用热油处理可增加地层温度。但是，一般不推荐使用热油处理，因为虽然能成功去除伤害，但其有效期较短。芳香溶剂，如二甲苯或其他商业物质，是更适