《酸化工藝技術(shù)》ppt課件

1、碳酸鹽巖地層酸化技術(shù)砂巖地層酸化技術(shù)評價選層與酸化室內(nèi)評價技術(shù)酸化工藝技術(shù)新進展主要研討方向碳酸鹽巖儲層酸化技術(shù)第一部分控制酸化效果的要素有效作用間隔裂痕導(dǎo)流才干酸巖反響速度酸液濾失降濾劑粘 度酸濃度酸類型巖石類型酸液流速溫 度面容比同離子效應(yīng)酸液用量酸液流速巖石類型酸類型酸濃度閉合應(yīng)力引 言F酸化溶解物 1、基質(zhì)礦物 2、堵塞物(損傷物) F主要運用的酸液 F1、鹽酸 2、磷酸 3硝酸或硝酸+鹽酸 F反響特點 F 1、碳酸鹽礦物反響F 碳酸鈣,碳酸鎂,少量粘土 2、多孔介質(zhì),微裂痕,人工裂痕中F 3、吲孔,非均勻刻蝕-導(dǎo)流才干引 言u存在問題 u 1、反響速度快(作用半徑小) u 2、沉淀物

2、易產(chǎn)生(二次損傷) u 3、液體置放u研討方向 u 1、酸液及添加劑 u 2、設(shè)備提高u 3、優(yōu)化設(shè)計(工藝和參數(shù))一 、 液體選擇F選擇處置液的規(guī)范 1 、 巖石礦物學(xué) 2 、地層損傷 3 、 巖石力學(xué) 4 、 油井條件(T,P)F敏感性F巖石礦物敏感F裂痕系統(tǒng)-應(yīng)力敏感F潤濕性的改動反響性化學(xué)組成表面積 碳酸鹽基質(zhì)構(gòu)造圖基質(zhì)損傷帶大比面一 、 液體選擇碳酸鹽裂痕基質(zhì)系統(tǒng)微裂痕基 質(zhì)縫窄孔小比面大反響速度快基質(zhì)微縫一 、 液體選擇人工大裂痕縫大比面小 反響速 度小基質(zhì)井眼碳酸鹽巖儲層酸化時酸液運用指南一 、 液體選擇 溫度條件 酸液 低溫 常規(guī)鹽酸 高溫 鹽酸+緩速劑 有機酸 地下自生酸三三

3、 碳酸鹽巖酸化工藝技術(shù)碳酸鹽巖酸化工藝技術(shù)1.1.酸化機理研討酸化機理研討 1.1 1.1石灰?guī)r與鹽酸反響機理研討石灰?guī)r與鹽酸反響機理研討 1.2 1.2白云巖與鹽酸反響機理研討白云巖與鹽酸反響機理研討酸巖反響過程酸巖反響過程系統(tǒng)反響動力學(xué)研討系統(tǒng)反響動力學(xué)研討外表反響動力學(xué)研討外表反響動力學(xué)研討影響酸巖反響速度要素研討影響酸巖反響速度要素研討影響酸蝕形狀及導(dǎo)流才干要素的研討影響酸蝕形狀及導(dǎo)流才干要素的研討酸液濾失機理研討酸液濾失機理研討 酸化效果評價方法研討酸化效果評價方法研討 2. 2. 酸化工藝技術(shù)研討酸化工藝技術(shù)研討 2.1 2.1 基質(zhì)酸化工藝技術(shù)基質(zhì)酸化工藝技術(shù)( (常規(guī)酸化常規(guī)酸

4、化) )原理原理: : 利用酸液溶解地層巖石孔隙及裂痕中利用酸液溶解地層巖石孔隙及裂痕中 堵塞物堵塞物, ,擴展油氣滲流通道擴展油氣滲流通道. .技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵: :蚓孔生長發(fā)育規(guī)律研討蚓孔生長發(fā)育規(guī)律研討最正確注酸速度研討最正確注酸速度研討最正確注酸強度研討最正確注酸強度研討關(guān)井時間及返排速度研討關(guān)井時間及返排速度研討孔隙型孔隙型, ,裂痕型及復(fù)合型地層基質(zhì)酸化工裂痕型及復(fù)合型地層基質(zhì)酸化工 藝技術(shù)研討藝技術(shù)研討. .任務(wù)液：任務(wù)液：15152020鹽酸酸液添加劑鹽酸酸液添加劑工工 藝：簡單，延續(xù)注入酸液藝：簡單，延續(xù)注入酸液蚓孔(酸蝕孔)(Wormhole)的分形形狀2.2 普通酸壓工藝

5、技術(shù)原理:用酸液壓開并刻蝕裂痕,獲得高導(dǎo)流能 力的人工裂痕,改善油氣滲流條件.關(guān)鍵技術(shù):酸液濾失機理酸液有效作用間隔研討酸蝕裂痕導(dǎo)流才干研討普通酸壓優(yōu)化設(shè)計方法2.3 前置液酸壓工藝原理: 先用高粘前置液壓開儲層或延伸儲層原有裂痕，后注入酸液，改善儲層的導(dǎo)流才干，使油氣井增產(chǎn)。前置液作用 壓裂造縫降溫降濾 降低反響速度，提高酸液效率，延伸酸液有效作用間隔技術(shù)關(guān)鍵:酸液濾失機理酸液有效作用間隔研討酸蝕裂痕導(dǎo)流才干研討前置液酸壓優(yōu)化設(shè)計方法酸液和壓裂液的選擇:配伍,粘度比,破膠返排指進景象的產(chǎn)生和模擬-界面過渡帶處置前置液酸壓中的濾失情況任務(wù)液：酸液1528鹽酸酸液添加劑，用量可油地層情況優(yōu)化得到

6、，普通為刻蝕裂痕體積的23倍。前置液羥丙基瓜膠，改性田箐，魔芋膠等。用量為整個注入量的1/3-1/2.工 藝： 前置液-酸液(普通鹽酸，降阻酸，膠凝酸，泡沫酸)2.4交替相前置液酸壓工藝技術(shù)原理: 用不同流體粘度和反響特性差別,在交替注入過程中獲得非均勻刻蝕裂痕,降低酸液濾失,從而獲得較長的酸液有效作用間隔和較高的酸蝕縫導(dǎo)流才干關(guān)鍵技術(shù):酸液和壓裂液的選擇:配伍,粘度比,破膠返排蚓孔生長發(fā)育規(guī)律的研討-濾失控制機理指進景象的產(chǎn)生和模擬-界面過渡帶處置各級注入量的優(yōu)化組合酸液在壓裂液中的指進、反指進景象wHHf前 置 液前置液uHHp交替注入前置液酸壓中的濾失情況2.5 2.5 降濾酸壓工藝技術(shù)

7、降濾酸壓工藝技術(shù)原理原理: :在酸壓過程中隨酸液注入降濾劑或改動在酸壓過程中隨酸液注入降濾劑或改動酸液濾失性酸液濾失性, ,到達降低濾失到達降低濾失, , 提高酸液效率的提高酸液效率的作用作用. .關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù): :降濾劑的選擇及參與方法和參與量確實定降濾劑的選擇及參與方法和參與量確實定泡沫降濾時泡沫降濾時, ,起泡劑和泡沫穩(wěn)定劑的選擇起泡劑和泡沫穩(wěn)定劑的選擇乳化降濾時乳化降濾時, ,乳化劑和破乳劑的選擇乳化劑和破乳劑的選擇2.5 2.5 延遲酸壓工藝技術(shù)延遲酸壓工藝技術(shù)原理原理: :針對高溫針對高溫(120(120度以上度以上) )深井儲層或微裂痕深井儲層或微裂痕酸化酸巖反響速度特快酸化

8、酸巖反響速度特快, ,很難到達深度酸化很難到達深度酸化目的目的, , 運用延遲酸運用延遲酸, ,讓其在地層某一溫度下讓其在地層某一溫度下才逐漸釋放酸液才逐漸釋放酸液, ,實如今地層深部產(chǎn)生溶解實如今地層深部產(chǎn)生溶解反響反響, ,從而到達深度酸化目的從而到達深度酸化目的, ,增大酸液有效增大酸液有效作用間隔作用間隔. .適用條件：深部酸化，可配合常規(guī)酸和膠適用條件：深部酸化，可配合常規(guī)酸和膠凝酸結(jié)合運用，用延遲酸處理深部酸化問題凝酸結(jié)合運用，用延遲酸處理深部酸化問題，用常規(guī)酸和膠凝酸處理淺部酸化，提高近，用常規(guī)酸和膠凝酸處理淺部酸化，提高近井地帶裂痕導(dǎo)流才干。井地帶裂痕導(dǎo)流才干。關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)

9、: :據(jù)不同地層要求確定延遲劑類型及起始酸釋據(jù)不同地層要求確定延遲劑類型及起始酸釋 放溫度放溫度延遲酸液配方確定延遲酸液配方確定延遲酸化工藝技術(shù)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計延遲酸化工藝技術(shù)參數(shù)優(yōu)化設(shè)計延遲酸化工藝與其他工藝技術(shù)的配合運用延遲酸化工藝與其他工藝技術(shù)的配合運用 延遲酸延遲酸RARA體系液體類體系液體類R-2 R-2 延遲主劑延遲主劑, ,由烯烴類化合物、氯氣與催化劑反響由烯烴類化合物、氯氣與催化劑反響制得制得R-3 R-3 延遲劑副劑，由芳烴類化合物氧化后制得延遲劑副劑，由芳烴類化合物氧化后制得R-4 R-4 助溶劑，由無機類物質(zhì)及外表活性劑復(fù)配助溶劑，由無機類物質(zhì)及外表活性劑復(fù)配三種物質(zhì)加水配制

10、成延遲酸，在地層溫度下，可緩慢三種物質(zhì)加水配制成延遲酸，在地層溫度下，可緩慢釋放出酸液無需參與釋放出酸液無需參與HClHCl，從而到達延遲酸巖反，從而到達延遲酸巖反響速度的目的響速度的目的. .1030507090110130150溫度()0.0015.00110.00115.00120.001粘度(mPa.s)延遲酸產(chǎn)生HCl濃度與溫度關(guān)系曲線2.6 2.6 閉合酸壓工藝技術(shù)閉合酸壓工藝技術(shù)原理原理: :酸壓構(gòu)成一定長度的酸蝕裂痕后酸壓構(gòu)成一定長度的酸蝕裂痕后, ,降低降低 注入壓力注入壓力, ,使井底裂痕壓力低于閉合壓使井底裂痕壓力低于閉合壓 力下注酸力下注酸, ,以提高近井帶裂痕導(dǎo)流才干

11、以提高近井帶裂痕導(dǎo)流才干. .關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)酸壓過程中閉合時間確實定酸壓過程中閉合時間確實定閉合酸蝕裂痕長度確實定閉合酸蝕裂痕長度確實定閉合酸化時泵壓及排量關(guān)系確定閉合酸化時泵壓及排量關(guān)系確定閉合段酸液類型及酸液配方確定閉合段酸液類型及酸液配方確定適用范圍：軟地層適用范圍：軟地層(如白堊如白堊Chalk地層地層)難以構(gòu)成非均勻刻蝕難以構(gòu)成非均勻刻蝕被刻蝕的裂痕外表被酸軟化，凸起部分不能支撐裂被刻蝕的裂痕外表被酸軟化，凸起部分不能支撐裂痕痕地層巖石本身強度不夠地層巖石本身強度不夠 后果：酸蝕裂痕導(dǎo)流才干低后果：酸蝕裂痕導(dǎo)流才干低 2.7 2.7 平衡酸壓工藝技術(shù)平衡酸壓工藝技術(shù)原理原理: :先

12、對處置層壓裂到達所需的幾何尺寸，然后注先對處置層壓裂到達所需的幾何尺寸，然后注酸堅持與裂痕壁面的漏失平衡，現(xiàn)場施工要將壓酸堅持與裂痕壁面的漏失平衡，現(xiàn)場施工要將壓力控制在裂痕延伸壓力下，閉合壓力。目的在于力控制在裂痕延伸壓力下，閉合壓力。目的在于最正確近井帶溶蝕量，提高導(dǎo)流才干；防止裂痕最正確近井帶溶蝕量，提高導(dǎo)流才干；防止裂痕“頂天立地頂天立地關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)酸壓過程中濾失量確實定酸壓過程中濾失量確實定平衡酸壓時泵壓及排量關(guān)系確定平衡酸壓時泵壓及排量關(guān)系確定平衡時酸液類型及酸液配方確定平衡時酸液類型及酸液配方確定適用范圍適用范圍致密儲層；有氣頂、底水地層及低溫白云巖致密儲層；有氣頂、底水地層

13、及低溫白云巖2.8 2.8 酸壓綜合技術(shù)酸壓綜合技術(shù)原理原理: :結(jié)合酸壓結(jié)合酸壓, ,交替注入交替注入, ,閉合酸壓及延遲酸閉合酸壓及延遲酸的酸化工藝技術(shù)的酸化工藝技術(shù). .關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù): :幾種工藝的優(yōu)化及協(xié)調(diào)幾種工藝的優(yōu)化及協(xié)調(diào)可提供可提供: :相應(yīng)的設(shè)計軟件相應(yīng)的設(shè)計軟件砂巖儲層基質(zhì)酸化技術(shù)劉 平 禮石油工程系采油研討所第二部分引 言F酸化溶解物 F 1、基質(zhì)礦物 2、堵塞物(損傷物) F主要運用的酸液 1、HF+HCl 2、NH4F & HCl F反響特點 F 1、多礦物反響(石英長石粘土碳酸鹽) 2、多孔介質(zhì)中F存在問題 1、反響速度快(作用半徑小) F 2、沉淀物易產(chǎn)生(二次

14、損傷) 3、液體置放 F研討方向 1、酸液及添加劑 F2、沉淀物的預(yù)防 F3、優(yōu)化設(shè)計(工藝和參數(shù))引 言一 、 液體選擇F選擇處置液的規(guī)范 1 、巖石礦物學(xué) F 2 、地層損傷F 3 、巖石力學(xué) F 4 、油井條件酸液接觸巖石后構(gòu)成以下景象:基巖構(gòu)造的破壞微粒的釋放和沉淀的構(gòu)成潤濕性的改動敏感性取決于地層礦物與酸的反響性反響性取決于巖石構(gòu)造和礦物在巖石中的分布.礦物敏感性反響性化學(xué)組成表面積二次膠結(jié)物(碳酸鹽,石英)粘土孔隙相嵌粘土孔隙充填孔隙充填物骨架 砂巖的典型構(gòu)造圖一 、 液體選擇石 英燧 石長 石云 母高 嶺 石伊 利 石蒙 脫 石綠 泥 石方 解 石白 云 石鐵白云石菱 鐵 礦礦物

15、稱號表 面 積 溶解度 HCl HCl+HF低 低至中等 低至中等低高高高高低至中等低至中等低至中等低至中等不溶解不溶解不溶解不溶解不溶解不溶解不溶解低至中等高溶解高溶解高溶解高溶解很低低至中等低至中等低至中等高溶解高溶解高溶解高溶解高溶解有CaF2沉淀高溶解有CaF2沉淀高溶解有CaF2沉淀高溶解一 、 液體選擇一 、 液體選擇一 、 液體選擇二二. .砂巖酸化技術(shù)砂巖酸化技術(shù) 1. 1.砂巖儲層酸化機理研討砂巖儲層酸化機理研討 砂巖與砂巖與HFHF反響動力學(xué)研討反響動力學(xué)研討 砂巖與砂巖與HFHF反響熱力學(xué)研討反響熱力學(xué)研討 影響砂巖與酸的反響速度要影響砂巖與酸的反響速度要素素 酸液在多孔

16、介質(zhì)中的反響規(guī)酸液在多孔介質(zhì)中的反響規(guī)律律 酸巖反響中的反響前沿及儲酸巖反響中的反響前沿及儲層滲流條件層滲流條件 變化規(guī)律變化規(guī)律 2. 2. 砂巖儲層酸化工藝砂巖儲層酸化工藝 2.1 2.1常規(guī)酸化工藝常規(guī)酸化工藝-原理原理: : 利用酸液溶解砂巖孔隙及喉道中膠結(jié)物和利用酸液溶解砂巖孔隙及喉道中膠結(jié)物和 堵塞物堵塞物, ,改善儲層滲流條件改善儲層滲流條件, ,提高油氣產(chǎn)能提高油氣產(chǎn)能-關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù): : 針對儲層物性及礦物特性選擇酸液體系針對儲層物性及礦物特性選擇酸液體系 酸化工藝參數(shù)優(yōu)選酸化工藝參數(shù)優(yōu)選 施工質(zhì)量保證施工質(zhì)量保證-可提供可提供: :相應(yīng)的酸液配方相應(yīng)的酸液配方, ,已編

17、制出設(shè)計計算軟件已編制出設(shè)計計算軟件常規(guī)酸化工藝常用工序常規(guī)酸化工藝常用工序：1.1.洗井，用洗井，用1 12m3HCl2m3HCl正替入油管后用清水正洗井一周正替入油管后用清水正洗井一周 目的：去除管壁臟物及鐵銹目的：去除管壁臟物及鐵銹2.2.注前置液：注前置液：8 81515鹽酸作預(yù)處置鹽酸作預(yù)處置 目的：目的：溶解碳酸鹽巖類礦物，防止溶解碳酸鹽巖類礦物，防止CaF2CaF2 頂走地層水，防止頂走地層水，防止Na2SiF6Na2SiF6、K2SiF6K2SiF6 清洗近井帶油垢清洗近井帶油垢 堅持較低的堅持較低的pHpH值值3.3.土酸液：土酸液：(8-15%)HCl+(3-6%)HF(8

18、-15%)HCl+(3-6%)HF 作用：作用：HCLHCL溶解碳酸鹽類膠結(jié)物，并堅持溶解碳酸鹽類膠結(jié)物，并堅持pHpH值，值，HFHF溶溶解石英長石及粘土礦物解石英長石及粘土礦物 目的：溝通并擴展孔道，提高地層浸透性目的：溝通并擴展孔道，提高地層浸透性4.4.注后置液：油井柴油等或注后置液：油井柴油等或15HCl,15HCl,氣井用酸或氣氣井用酸或氣(N2,(N2,天然氣天然氣) ) 目的：恢復(fù)地層固相及沉淀性酸反響物的親水性，目的：恢復(fù)地層固相及沉淀性酸反響物的親水性，防止乳化生成防止乳化生成 5.5.注頂替液注頂替液: :活性水或活性水或NH4ClNH4Cl溶液溶液2.22.2暫堵酸化工

19、藝暫堵酸化工藝原理原理: : 在酸液中參與暫堵劑在酸液中參與暫堵劑, ,注酸時暫時堵塞高滲層注酸時暫時堵塞高滲層, ,酸化低滲層酸化低滲層, ,實如今多層油藏或大厚層油藏中沿縱向的實如今多層油藏或大厚層油藏中沿縱向的均勻布酸均勻布酸, ,均勻解堵改善縱向出油剖面或吸水剖面均勻解堵改善縱向出油剖面或吸水剖面. . -關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 據(jù)井層條件選擇酸液體系據(jù)井層條件選擇酸液體系 據(jù)井層條件選擇暫堵劑類型據(jù)井層條件選擇暫堵劑類型 據(jù)儲層物性及孔喉大小選擇暫堵?lián)游镄约翱缀泶笮∵x擇暫堵劑粒徑分布劑粒徑分布 暫堵劑注入工藝。暫堵劑注入工藝。 暫堵酸化工藝參數(shù)的優(yōu)化。暫堵酸化工藝參數(shù)的優(yōu)化。-可提供可

20、提供 用于油井酸化的暫堵劑用于油井酸化的暫堵劑DZ1DZ1 用于水井酸化的暫堵劑用于水井酸化的暫堵劑DZ2DZ2 用于氣井酸化的暫堵劑用于氣井酸化的暫堵劑DZ3DZ3。 暫堵酸化優(yōu)化設(shè)計軟件。暫堵酸化優(yōu)化設(shè)計軟件。2.3 2.3 深部酸化技術(shù)深部酸化技術(shù)原理原理: :由于酸在砂巖多孔介質(zhì)中的反響由于酸在砂巖多孔介質(zhì)中的反響速度太快速度太快, , 酸化解堵半徑小酸化解堵半徑小, , 采用在采用在地下生成鹽酸和地下生成鹽酸和HFHF技術(shù)，實現(xiàn)深部酸技術(shù)，實現(xiàn)深部酸化目的?；康?。這些技術(shù)包括：這些技術(shù)包括：氟硼酸酸化工藝技術(shù)；氟硼酸酸化工藝技術(shù)；地下自生土酸技術(shù)地下自生土酸技術(shù); ;緩沖調(diào)理土酸技

21、術(shù)緩沖調(diào)理土酸技術(shù); ;“5H+5H+酸酸化技術(shù)等。酸酸化技術(shù)等。-技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵 酸液體系及針對詳細儲層的酸液配方選擇。酸液體系及針對詳細儲層的酸液配方選擇。 地下生成酸的效率條件地下生成酸的效率條件 據(jù)解堵要求的深部酸化工藝參數(shù)優(yōu)化設(shè)計。據(jù)解堵要求的深部酸化工藝參數(shù)優(yōu)化設(shè)計。 - -可提供可提供 深部酸化的深部酸化的DPHFDPHF和和DPHDPH技術(shù)技術(shù) “5H+5H+酸酸化工藝技術(shù)酸酸化工藝技術(shù) 氟硼酸酸化、地下自生土酸、緩沖調(diào)理土酸氟硼酸酸化、地下自生土酸、緩沖調(diào)理土酸 DPHF DPHF、“5H+5H+酸等酸化設(shè)計軟件。酸等酸化設(shè)計軟件。2.4 2.4 新型解堵酸化技術(shù)新型解堵酸化技術(shù) - -原理原理: : 鉆井、完井、修井作業(yè)過程中能夠引入許鉆井、完井、修井作業(yè)過程中能夠引入許多堵塞物無機和有機物多堵塞物無機和有機物, ,有些堵塞物是用有些堵塞物是用HFHF和和HCLHCL所不能溶解的，因此酸化不能有效解所不能溶解的，因此酸化不能有效解堵堵. .研制的新型解堵酸液可以溶解目前大多數(shù)研制的新型解堵酸液可以溶解目前大多數(shù)HFHF和和HCLHCL所不能溶解的堵塞物所不能溶解的堵塞物, ,從而可以有效地從而可以有效地進展酸化解堵，提高酸化效果。進展酸化解堵，提高酸化效果。-關(guān)鍵技術(shù)關(guān)鍵技術(shù) 新型酸液溶解各種堵塞物的效率新型酸液溶解各