无伤害自转向酸酸化技术.docxVIP

无伤害自转向酸酸化技术

一、前言

石油工业界于1932年开始用盐酸处理油井时，就出现了将置放处理液置入低渗地带的问题。成功的基岩处理取决予处理液沿整个开采(或注入)并段的垂向分布。基岩酸化作业常在注入能力相差悬殊的多层状油(气)藏中进行。

对于多层非均质或伤害差异相差悬殊的油藏，液体置放(或转向、分流技术)是酸化成功的关键。

流体和岩石相互作用造成的伤害沿净厚度常呈不均匀分布。另外，天然油藏的渗透率变化相当大。在这种情况下，酸化倾向于去除和酸易于到达的伤害，即低伤害区和高渗透率区，较多的酸液进入最不需要酸液的储层，而使酸化失败。

处理液的自然趋势是遵循最小阻力的途径；即侵入渗透率最高、伤害最小的地带。为保持最初的生产(或注入)能力，必须清除主要的伤害，那么处理液就必须注入渗透性最低和伤害最重的地带。

在长庆油田，对低渗储层通常采用压裂方法进行改造，从而达到提高单井产量的目的。对于底水油藏，一般通过深度射孔、高能气体压裂、小型压裂或酸化解堵等方法投产。无伤害自转向酸酸化主要依靠酸液的自身体系的粘度性能变化和低缓蚀性能提高基质砂岩酸化效果和降低酸处理后的含水上升。

二、目前酸化技术和工艺

酸化是油气井增产或注水井增注的重要措施，在油田生产中发挥了巨大作用。

表1酸化的分类

按作业工艺分：

按酸液类型分：

酸洗(acidwashing)

基质酸化(matrixacidizing)

酸压(acidfracturing)

普通酸压、前置液酸压、交替注入酸压、闭合酸压、平衡酸压等

普通酸酸化——常规盐酸、土酸酸化

缓速酸酸化

混合酸酸化、泡沫酸酸化、乳化酸酸化、胶凝酸酸化、降阻酸酸化、指进酸酸化、延迟酸酸化等

1、酸化基本原理

所有酸化技术的出发点都在追求一方面降低酸岩反应速率，提高酸液作业半径；另一方面，设法降低残液对地层的伤害，提高基质渗透率。

1）、基质酸化增产原理

低于地层破裂压力下注酸，使酸液尽可能沿径向流动，溶解岩石或外来固相颗粒，增加近井地带的渗透率

酸液与岩石发生化学反应，部分溶解岩石、矿物，生成可溶性的盐和气体，增大孔隙体积溶蚀孔壁或缝壁，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。

Muskat理论计算公式：

其中：Jo---无污染地层的产能

Js----酸化处理后的产能

Fk---污染地层和原始渗透率的比值，Fk=ks/ko

k----地层原始渗透率，10-3mm2

ks---污染带等效渗透率，10-3mm2

re---泄油半径，m

rs---污染带半径，m

图1污染程度、污染半径对增产倍比的影响

2）、储层伤害原因及伤害程度分析

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，效果不大。

2、酸—岩的化学反应

1）、盐酸与岩石的反应

盐酸与灰岩的反应：

2HCl＋CaCO3→CaCl2+H2O+CO2

盐酸与白云岩的反应：

4HCl+CaMg(CO3)2→CaCl2+MgCl2+2H2O+2CO2

2）、HCl-HF与岩石的反应

氢氟酸对硅质成分具有强的溶解能力，对砂岩常常采用HCl-HF体系：

氢氟酸与砂岩的一次反应：

SiO2+4HF→SiF4+2H2O

SiF4+2HF→H2SiF6

粘土矿物+HF→SiF4+氟铝化物

如钾长石(KAlSi3O8)与HF的反应：

KAlSi3O8+(n+3m)HF+(16-n-3m)H+→K++AlFn(3-n)+3SiFm(4-m)+8H2O

(0≤n≤6;4≤m≤6）

氢氟酸与砂岩的二次反应：

氢氟酸与砂岩的二次反应主要是指一次反应中生成的氟硅酸与粘土矿物的反应。

与钾长石的二次反应：

SiF62-+6KAlSi3O8+18H++10H2O→6K++6AlF2++18H2SiO3+H4SiO4↓（硅胶沉淀）

与伊利石的二次