第五章-酸化及酸液添加剂.pptVIP

第四章酸化及酸液添加剂前言酸化是指利用酸液清除生产井、注入井井底附近的污染，恢复地层的渗透率或溶蚀地层岩石胶结物以提高地层渗透率的增产措施。按油气层分类可分为碳酸盐岩油气层酸化和砂岩油气层酸化；按酸处理工艺可分为酸洗(AcidWash)、基质酸化(MatrixAcidizing)和压裂酸化(AcidFracturing)；按酸液的组成和性质可分为常规酸化和缓速酸酸化。酸洗酸洗是一种清除井筒中的酸溶性结垢或疏通射孔孔眼的工艺。它是将少量酸定点注入预定井段，在无外力搅拌的情况下与结垢物或储层起作用。另外，也可通过正反循环使酸不断沿孔眼或储层壁面流动，以此增大活性酸到井壁面的传递速度，加速溶解过程。基质酸化基质酸化是在低于岩石破裂压力下将酸注入储层孔隙（晶间，孔穴或裂缝），其目的是使酸大体沿径向渗入储层，溶解孔隙空间内的颗粒及堵塞物，通过扩大孔隙空间，以消除井筒附近储层渗透率降低的不良影响（污染），恢复和提高储层渗透率，从而达到增产的目的。压裂酸化压裂酸化是在高于储层破裂压力或天然裂缝的闭合压力下，将酸液（或前置液）挤入储层，在储层中形成裂缝，同时酸液与裂缝壁面岩石发生反应，非均匀刻蚀缝壁岩石，形成沟槽状或凹凸不平的刻蚀裂缝。由于溶蚀后岩石壁面的不整合性，施工结束裂缝不完全闭合，最终形成具有一定几何尺寸和导流能力的人工裂缝，改善油气井的渗流状况，从而使油气井获得增产。酸化工艺的特点及适用情况对照表常规酸酸化：指直接使用盐酸处理碳酸盐岩油气层或碳酸盐胶结的砂岩油气层和直接使用氢氟酸或土酸处理泥质胶结的砂岩油气层。缓速酸酸化：指用缓速酸处理油气层的酸化。目前国内外使用的缓速酸主要有：自生酸（又称潜在酸或就地酸）、稠化酸、乳化酸、泡沫酸和化学缓速酸等。碳酸盐岩油气层酸化：指用酸液处理碳酸盐岩油气层，它可采用基质酸化和压裂酸化。砂岩油气层酸化：指用酸液处理砂岩油气层，一般只进行基质酸化而不进行压裂酸化。第一节酸化增产原理一、酸化增产原理：一口油井要能产出工业性油气流应具备三个基本条件：油气层的油气饱和度大，压力高、渗透性能好。酸化就是靠酸液的化学溶蚀作用及挤酸时的水力作用来提高地层渗透性能。基质酸化其增产作用表现在下述两方面：1.酸液进入孔隙或天然裂缝与其中岩石或砂粒之间的胶结物反应溶蚀孔壁或裂缝壁面，增大孔径，提高地层渗透率；2.溶蚀孔道或天然裂缝中的堵塞物，破坏泥浆、水泥、岩石碎屑等堵塞物的结构，使之与残酸一道排出地层，从而解除堵塞物的影响，恢复地层原有渗透率。酸化压裂的增产作用有三个方面：1.撑开并扩大天然裂缝或压开新裂缝，改造和提高油气层内部的渗透能力；2.解除堵塞；3.使井底与高渗透带或新的裂缝系统沟通。这三个方面常常是综合作用，所以酸压增产效果往往很高。为了充分发挥上述作用，需要尽量造成延伸远、宽度大的裂缝，相应地在工艺上采取加大排量、降低漏失、减缓酸的反应速度等措施。二、地层的伤害基质酸化成功与否首先取决于地层是否被伤害以及伤害的范围、伤害的程度和类型。引起伤害的原因大致可分为以下四类：1.工作液中固相微粒堵塞孔眼或地层孔隙。2.工作液中离子与地层或地层流体中离子生成沉淀。3.地层岩石中微粒分散、运移、堵塞喉道；粘土矿物的水化膨胀降低地层渗透度；对于砂岩，严重者还导致基质崩塌。4.岩石表面润湿反转或生成乳状液形成乳堵。钻井、采油过程中可能发生的地层伤害：1.钻井泥浆泥浆粘土会不同程度的地侵入地层孔隙和天然裂缝之中，尤其对于高产的碳酸盐岩油层。其侵入程度与钻井时间、地层渗透率、泥浆种类、钻井作业中起下钻次数有关。泥浆滤液还会引起粘土膨胀和迁移，地层水中的HCO3-还可能同高钙泥浆的Ca2+生成沉淀堵塞在井筒附近。2.固井水泥浆水泥浆中含有大量的Ca2+、OH-、和SO42-。它们进入地层后可能生成沉淀，也可能促使粘土分散或者造成乳堵。3.射孔射孔时射孔弹的碎屑可能堵塞孔道；射孔过程造成压实和岩石碎屑填充孔隙；如果使用泥浆或其它杂质的射孔液，则使这些液体和杂质具有高渗透速率，因而地层伤害更为严重。4.砾石充填粘稠携砂液可能将管内涂层、氧化层或其它污染物带进炮眼；充填砾石前冲炮眼也会造成粘土膨胀。5.采油过程原油开采过程中，油层砂粒运移，粘土膨胀、无机物沉淀以及石蜡、沥青在井底附近沉淀，都可能造成堵塞。第二节酸化用酸及油井酸化合理使用酸液，对酸化处理增产效果起着重要作用。油井酸化用酸液主要有盐酸、土酸、多组分酸、粉状有机酸等，特殊酸如硫酸、碳酸、磷酸及