【7A文】酸化处理技术.ppt

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1、第七章酸处理技术主要内容：1.碳酸盐岩地层盐酸处理2.酸化压裂技术3.砂岩油气层的土酸处理4.酸液及添加剂5.酸处理工艺酸化原理：通过酸液对岩石胶结物或地层孔隙(裂缝)内堵塞物等的溶解和溶蚀作用，恢复或提高地层孔隙和裂缝的渗透性。酸洗基质酸化压裂酸化将少量酸液注入井筒内，清除井筒孔眼中酸溶性颗粒和钻屑及结垢等，并疏通射孔孔眼。在低于岩石破裂压力下将酸注入地层，依靠酸液的溶蚀作用恢复或提高井筒附近较大范围内油层的渗透性。在高于岩石破裂压力下将酸注入地层，在地层内形成裂缝，通过酸液对裂缝壁面物质的不均匀溶蚀形成高导流能力的裂缝。第一节碳酸盐岩地层的盐酸处理碳酸盐岩地层

2、主要成分：方解石和白云石目的：解除孔隙、裂缝中的堵塞物质，或扩大沟通油气岩层原有的孔隙和裂缝，提高油气层的渗流性一、盐酸与碳酸盐岩的化学反应2HCl+CaCO3→CaCl2+H2O+CO2↑4HCl+MgCa(CO3)2→CaCl2+MgCl2+2H2O+2CO2↑生成物状态：氯化钙、氯化镁全部溶于残酸中。二氧化碳气体大部分呈游离状态的微小气泡，分散在残酸溶液中，有助于残酸溶液从油气层中排出。①酸液中的H+传递到碳酸盐岩表面；②H+在岩面与碳酸盐进行反应；③反应生成物Ca2+、Mg2+和CO2气泡离开岩面。酸岩反应速度：指单位时间内酸浓度降低值或单位时间内岩石单位

3、反应面积的溶蚀量。表面反应酸岩反应过程酸—岩反应系统示意图δy岩面扩散边界层盐酸溶液（液相）δy石灰岩岩面扩散边界盐酸溶液（液相）扩散边界层的浓度分布溶液内部：没有离子浓度差边界层内部：存在离子浓度差由于边界层内存在离子浓度差，反应物和生成物在各自的离子浓度梯度作用下向相反的方向传递。由于离子浓度差而产生的离子移动，称为离子的扩散作用。酸液中H+的传递方式：对流和扩散酸向壁面传递的流动模型a—密度差引起的自然对流b—湍流引起的强迫对流对流自然对流：密度差异引起的离子移动。强迫对流：酸液的湍流流动引起的离子移动。H+的传质速度：H+透过边界层达到岩面的速度。影响反应

4、速度因素：生成物离开岩面速度H+传质速度（较慢）H+反应速度起决定性作用二、影响酸岩反应速度的因素(一)酸岩复相反应速度表达式根据菲克定律，导出表示酸岩反应速度和扩散边界层内离子浓度梯度的关系式：酸岩瞬间的反应速度H+的传质系数面容比酸液浓度梯度面容比：岩石反应表面积与酸液体积之比（二）影响酸岩复相反应速度的因素分析1.面容比面容比越大，反应速度也越快2.酸液的流速酸液流动速度增加，反应速度加快3.酸液的类型强酸反应速度快，弱酸反应速度慢4.盐酸的质量分数①盐酸浓度增加，反应速度增加；②但达到一定程度后，随盐酸浓度增加，反应速度反而降低；③相同浓度条件下，初始浓度

5、越大，余酸的反应速度越慢，因此浓酸的反应时间长，有效作用范围越大盐酸质量分数对反应速度的影响24％～25％温度对反应速度的影响压力对反应速度的影响5.温度温度升高，H+热运动加剧，传质速度加快，反应速度加快6.压力压力增加，反应速度减慢7.其它因素岩石的化学组分物理化学性质酸液粘度等泥质含量越高，反应越慢岩面粘有油膜可降低反应速度酸液粘度增加，反应速度减慢④降低井底温度等。提高酸化效果的措施：①降低面容比；②提高酸液流速；③使用稠化盐酸、高浓度盐酸和多组分酸；第二节酸化压裂技术酸化压裂：用酸液作为压裂液，不加支撑剂的压裂。作用原理：(1)靠水力作用形成裂缝；(2)

6、靠酸液的溶蚀作用把裂缝的壁面溶蚀成凹凸不平的表面，停泵卸压后，裂缝壁面不能完全闭合，具有较高的导流能力，可达到提高地层渗透性的目的。酸压一般用于碳酸盐岩地层，或含有碳酸盐岩充填天然裂缝的砂岩地层。原因:砂岩地层很难被刻蚀到具有足够导流能力的裂缝。酸压与水力压裂对比相同点：基本原理和目的相同。不同点：实现其导流性的方式不同。目标是为了产生有足够长度和导流能力的裂缝，减少油气水渗流阻力。对水力压裂，裂缝内的支撑剂阻止停泵后裂缝闭合，酸压一般不使用支撑剂，而是依靠酸液对裂缝壁面的不均匀刻蚀产生一定的导流能力。裂缝有效长度导流能力酸液的滤失特性酸液对地层岩石矿物的溶解量酸

7、压效果酸岩反应速度裂缝内的流速控制酸液对裂缝壁面的不均匀刻蚀程度一、酸液的滤失滤失主要受酸液的粘度控制，可以用压裂液的滤失系数CI公式计算。1.控制酸液的滤失常用的方法和措施(1)固相防滤失剂硅粉：填满或桥塞酸蚀孔道和天然裂缝。刺梧桐胶质：在酸中膨胀并形成鼓起的小颗粒，在裂缝壁面形成桥塞，阻止酸蚀孔道的发展，降低滤失面积。粒径大小不等的油溶树脂：大颗粒桥塞大的孔隙；亲油的树脂形成更小的颗粒，变形后堵塞大颗粒的孔隙，从而有效地降低酸液的滤失。(2)前置液酸压优点：①采用前置液破裂地层形成裂缝，并在裂缝壁面形成滤饼，可以降低活性酸的滤失；②冷却井筒和地层，减缓酸液对油

8、管的腐蚀，