石油开采-压裂与酸化.ppt

Unique id: 062872-IPOSB Documentum\...\ProjectWhale-SO(Nov2000)(Scn).ppt CNOOC Ltd. Wei July 2002 2.酸化的三个基本阶段 2.酸化的三个基本阶段 酸进入地层的流动反应 酸沿径向经孔隙及微裂缝作流动反应，溶解地层各矿物成分及胶结物。沿径向酸液浓度逐渐变小失去活性，温度发生变化，压力及流速也发生变化。近井带地层孔隙度和渗透率发生改变。 酸洗 酸洗：清除井筒中的酸溶性结垢物，或疏通射孔孔眼的工艺。 两种方式： 将酸液注入预定井段，让其静置反应，在无外力搅拌的情况下溶蚀结垢物或射孔孔眼中的堵塞物； 酸液通过正反循环，使酸液沿井筒、射孔孔眼或地层壁面流动反应，借助冲刷作用溶蚀结垢物或堵塞物。 特点： 酸液局限于井筒和孔眼附近，一般不进入地层或很少进入，地面不用加压或加压很小。不能改善地层渗流条件。 基质酸化(岩体酸化，常规酸化) 原理：不压破地层的情况下将酸液注入地层孔隙(晶间，孔穴或裂缝)的工艺。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。 目的：解堵。 特点：不压破地层。 酸化压裂(酸压) 原理：酸或酸的前置液以高于储层所能承受的排量从套管或油管中注入，使之在井筒中迅速建立压力，直至超过地层的压缩应力及岩石的抗张强度，从而压破地层，形成裂缝，连续注酸使裂缝延伸、酸刻蚀裂缝形成酸蚀裂缝，该裂缝具有比原地层更高的导流能力，因此能提高油气井产能。 目的：增产（解堵是必然结果）。 特点：大排量、高泵压（压破地层）。 酸化工艺的特点及适用情况对照表 砂岩储层的酸化通常不进行酸压的原因 砂岩储层的胶结疏松，酸压可能由于大量溶蚀，致使岩石松散，引起油井过早出砂； 酸压可能压破地层边界以及水、气层边界，造成地层能量亏空和过早见水、见气； 由于酸沿缝壁均匀溶蚀岩石，不能形成沟槽，酸压后裂缝大部闭合，形成的裂缝导流能力低，且由于用土酸酸压可能产生大量沉淀物堵塞流道。 6.酸化处理历史 (1)1895，赫曼?佛拉施(Herman Frasch)发明 (2)早期的除垢处理，吉普石油公司，盐酸作为除垢剂 (3) 1932，酸化新时代： 普尔石油公司与道化学公司的磋商,HCl正式用于油气井处理，酸化形成正常应用的技术－－酸化作业公司的形成 (5)1933，Wilson与印第安那标准石油公司申请HF处理砂岩工艺专利 (6)1940 Dowell 公司，土酸的首次工业性应用 (7)至今，全面工业化应用 6.酸化处理历史 四个阶段： 20世纪50年代－60年代 开发解决乳化、酸渣、返排和覆盖率的技术 研究石灰岩地层酸化的物理现象和砂岩酸化的二次反应 20世纪70年代 各种酸液体系的应用，重点解决深部穿透问题 20世纪80年代 泡沫分流技术和连续油管分流技术的应用 计算机辅助工作(选井选层、设计、实施监测)和酸后评估 20世纪90年代 计算机产能预测、经济评价、地球化学模型和现场评价技术 环保型添加剂的开发 砂岩酸化物理化学过程的更深层次认识 二、为什么要进行酸化 二、为什么要进行酸化 二、为什么要进行酸化 三、砂岩酸化增产原理 三、砂岩酸化增产原理 伤害井和未受伤害井酸化潜在产能改善程度 酸液进入孔隙或裂隙与岩石发生反应，溶蚀孔壁或缝壁，增大孔隙体积，扩大裂缝宽度，改善流体渗流条件。 酸液溶蚀孔道或裂缝中的堵塞物，或破坏堵塞物的结构使之解体，然后随残酸液一起排出地层，起到疏通流道的作用，恢复地层原始渗透能力。 计算结果表明： 污染地层：在污染半径一定时，污染程度由轻到重，在酸化解除污染后，所获得的增产倍比值也在逐渐增大。这说明基质酸化对存在污染的井是极有效的。 无污染地层：进行基质酸化处理，效果甚微。 地层没有受到污染堵塞，一般不进行基质酸化处理。 四、砂岩酸化原理 洗井 注前置液 注处理液 注后置液 注顶替液 四、砂岩酸化原理 2.各种液体的作用 前置液 (1)顶替井筒中的原有积液到油套环空或排出地面； (2)顶替走近井带的地层水，避免Na2SiF6、H2SiF6沉淀； (3)优先溶解碳酸盐类，减轻CaF2沉淀，并保持低pH值；同时，避免浪费较昂贵的HF等处理液； (4)降低井温及地层温度，避免添加剂高温失效及降低酸岩反应速度。 四、砂岩酸化原理 2.各种液体的作用 处理液 注入储层的主体酸液，溶解地层矿物及胶结物、堵塞物等，改善地层渗透性 后置液 隔离处理液和顶替液； 加入添加剂可帮助处理液的返排，恢复地层固相及沉淀性酸反应生成物的亲水性，提高原油的相对渗透率，防止乳化。 顶替液 将井筒中早先注入液顶入地层 四、砂岩酸化原理 四、砂岩酸化原理