酸化短训班-砂岩酸化.ppt

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1、砂岩酸化技术(sandstoneAcidizingTechnology)主讲：陈冀嵋西南石油学院石油工程学院2003年8月砂岩地层酸化技术酸化作业中的储层保护技术主要内容1.油藏增产措施----M.J.ECONOMIDES2.油井酸化原理----B.B.WILLIAMS3.完井酸化压裂4.石油开采系统－－－M.J.ECONOMIDES5.采油技术手册(第九分册)----J.M.TINSHELEY6.ACIDIZING----SPEREPRINTSERIESNO.327.SPEPAPERS参考文献砂岩储层基质酸化技术第一部分

2、砂岩储层基质酸化技术第一章概述一、砂岩储层酸化在油气田开采中的重要地位认识油气藏发现油气藏恢复油气井产能提高油气井产能砂岩储层基质酸化技术1、1895，赫曼佛拉施(HermanFrasch)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合作,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、1940Dowell公司，土酸的首次工业性应用7、至今，全面工业化应用二、酸化处理

3、历史砂岩储层基质酸化技术第二章、砂岩酸化增产原理一口井无产能或产能低：(1)地层渗透率低；(2)地层受伤害；(3)地层压力低；(4)井筒或油管堵塞；(5)地层流体粘度高；(6)井底回压过高；(7)机械采油方法不当；(8)其它原因。砂岩酸化解堵砂岩储层基质酸化技术第一节砂岩酸化工艺过程一、三个流动过程地面管流酸由酸罐经过低压管线到达压裂车组，经压裂车组增压后的酸液进入高压管线到高压井口。在这个过程中酸液可能腐蚀地层管线及压裂车组和高压井口装置；在高压管线中酸液流到井口要产生摩阻损失，管线中的酸液流态由排量和酸液粘度决定，酸液

4、浓度基本不变。砂岩储层基质酸化技术垂直管流酸液由高压井口进入酸化管柱(或油管柱)到井底的流动。该过程酸液可能腐蚀酸化管柱和套管柱，酸液的位能降低，沿管柱流动产生摩阻损失，流态由排量、粘度、管径决定，酸液浓度基本不变，从井口到井底酸液温度升高。酸进入地层的流动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。砂岩储层基质酸化技术二、注入井内液体的作用前置液对基质酸化其作用是：(1)顶替井筒中的原有积液到油套环空或

5、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。砂岩储层基质酸化技术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(1)隔离处理液和顶替液；(2)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。砂岩储层基质酸化技术顶替液将井筒中早先注入液顶入地层。注酸

6、过程一般为：分别按序注完前述4种液体后，并井反应一定时间，然后即开井排液。有时视施工要求不同，后置液可不用或只用顶替液。三、常规酸化工艺常用工序1.洗井2.注前置液3.土酸液4.注后置液5.注顶替液四、砂岩酸化特点及问题酸化溶解物1、基质矿物2、堵塞物(伤害物)主要使用的酸液1、HF+HCl2、NH4F&HCl3、HBF44、有机酸(甲酸、乙酸)反应特点1、多矿物反应(石英<长石<粘土<碳酸盐)2、多孔介质中砂岩储层基质酸化技术存在问题1、反应速度快(作用半径小)2、沉淀物易产生(二次伤害)3、液体置放研究方向1、酸液及添

7、加剂2、沉淀物的预防3、优化设计(工艺和参数)砂岩储层基质酸化技术五、液体选择选择处理液的标准1、岩石矿物学2、地层伤害3、岩石力学4、油井条件砂岩储层基质酸化技术酸液接触岩石后形成下列现象:基岩结构的破坏微粒的释放和沉淀的形成润湿性的改变敏感性取决于地层矿物与酸的反应性;反应性取决于岩石结构和矿物在岩石中的分布.矿物敏感性砂岩储层基质酸化技术反应性化学组成表面积石英长石燧石云母二次胶结物(碳酸盐,石英)粘土孔隙相嵌粘土孔隙充填孔隙充填物骨架砂岩的典型结构图砂岩储层基质酸化技术石英燧石长石云母高岭石伊利石蒙脱石绿泥石方解石

8、白云石铁白云石菱铁矿砂岩矿物的表面积及溶解度矿物名称表面积溶解度HClHCl+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