砂岩酸处理工艺技术

一、前言
二、临盘油井堵塞伤害主要类型 三、主要酸处理工艺技术 四、酸化设计 五、酸化施工中的质量控制
主要酸处理工艺技术
酸化是油气井增产、水井增注的主要手段
之一，用酸液可以解除生产井和注水井井底附近
的污染，清除孔隙和裂缝中的堵塞物质，或者沟 通（扩大）地层原有孔隙或裂缝，提高地层渗透 率，从而实现增产增注
3 氟硼酸酸化工艺

原理及用途
氟硼酸酸化工艺具有如下特点：
1、水解反应速度主要受HBF4浓度、溶液酸度和温度控制。 2、可以防止粘土及其他颗粒运移、降低阳离子交换容量， 减小粘土水敏性。 3、氟硼酸对地层岩石伤害小得多。
适应范围：用于砂岩油气层的深穿透酸化施工。
4
有机复合酸酸化工艺
原理及用途
配方：由盐酸、甲酸、乙酸、NH4F、NH4CL及添加剂等多种 成分组成。 原理：利用有机酸的弱酸性、反应速度慢的特点，来达到 深部酸化的目的，同时具有长时间保持低PH值和络合Fe3+ 、 Ca2+ 、AL3+ 离子的功能，因此能有效地防止Fe(OH)3 、CaF2 、 AL(OH)3等二次沉淀的生成。通常与盐酸、土酸配合使用。 适应范围：主要用于解除地层深部的泥质、灰质堵塞。
7 CLO2氧化解堵工艺

原理及用途
配方：CLO2氧化解堵剂＋添加剂
原理：利用CLO2超强的氧化性可降解有机高分子聚 合物和杀灭细菌，解除有机高分子聚合物及细菌造成 的污染堵塞伤害。 适应范围：主要用于解除以高分子聚合物及细菌堵 塞为主的地层伤害。
8 暂堵酸化工艺
原理及用途
暂堵酸化是用携带液将暂堵剂带入井内封堵高渗层， 然后挤酸，酸化中低渗层或者将暂堵剂加入酸液中一起 挤入地层，暂堵剂首先进入高渗透层迫使后来酸进入中 低渗透层、堵塞严重层，从而达到暂堵酸化的目的。
水敏引起的粘土膨胀堵塞。主要分布在临盘大芦家、商二 区、商三区、临南的沙三段等地层，在这些区块地层中含有30 ％－40％不等的伊蒙混层矿物，在较低矿化度入井液进入下， 易发生粘土膨胀，堵塞油层。
临盘油井堵塞伤害主要类型
2、主要堵塞伤害类型
有机物沉积堵塞。在临南、商河、临盘、江家店四个油田的 原油中，均含有程度不同的蜡、胶质、沥青质成份，在地层压 力、温度降低及原油中含气量减少的情况下，均有产生有机沉 淀物、降低油井近井地带渗透率的可能。 酸敏性矿物引起的酸化二次伤害。在临南的沙三段、商二 区、商三区及临盘大芦家Ｓ２段，含有5％－35％不等的绿泥石 粘土矿物成分，与酸反应失放出Fe3+，在PH值上升至2后开始生 成Fe(OH)3沉淀。因此在这些区块容易因酸化工艺不当及排酸不 及时，产生二次沉淀物，造成酸敏伤害、堵塞地层。
临盘油井堵塞伤害主要类型
2、主要堵塞伤害类型
临盘油田储层堵塞伤害类型复杂多样，根
据近年与地质院、采油院、石油大学、江汉石 油学院等科研院所合作研究结果表明，造成临 盘油田油井堵塞伤害的类型主要有以下6种：
临盘油井堵塞伤害主要类型
2、主要堵塞伤害类型
速敏引起的地层微粒运移堵塞。主要分布在临盘的大芦家、 盘二块、商二区、商三区的沙二、沙三段，临南油田的沙二段 等区块，在这些区块的储层中，高岭石含量较高（36%-54%）， 在较高的流速下，高岭石微粒易分散运移，堵塞喉道，易产生 速敏效应。
1、酸 化 工 艺 类 型
酸化措施主要有三种类型,即酸洗、基质酸化和压裂酸化。 酸洗：主要用于砂岩、碳酸盐岩油气层的表皮解堵及疏通射孔 孔眼。 基质酸化：在低于储集层岩石破裂压力下将酸液挤入储集层孔 隙空间，使酸液沿径向渗入地层而溶解地层孔隙空间内的颗粒以 及其他堵塞物，扩大孔隙空间而恢复和提高地层渗透率。主要用 于解除钻井、完井、大修等入井液体及产水沉积物在近井地带的 伤害，对严重堵塞井的处理效果很好。 压裂酸化：沟通井筒附近高渗带或其他裂缝系统、清除井壁 附近污染、增大油气向井流通面积、改善油气向井流动方式和增 大井底附近渗流能力。分为普通酸压和前置液酸压。主要应用于 碳酸盐含量高的砂岩油藏和碳酸盐油藏。
带渗流能力。
3 氟硼酸酸化工艺

原理及用途
HBF3OH+HF
HBF2(OH) 2+HF 配方：硼酸（H3BO3）、氟化铵（NH4.HF）及盐酸（HCL）
原理： HBF4+H2O
HBF3OH+H2O
HBF2(OH) 2+H2O HBF (OH) 3+HF 氟硼酸在水中的水解是分步进行的，第一步水解最慢，决定 了整个水解过程。所以凡是氟硼酸能到达的地方都有HF生成。 因此氟硼酸酸化能够深穿透。此外氟硼酸能将粘土及其他微粒 融合为惰性粒子，原地胶结，起到稳定粘土的作用，可降低粘 土膨胀或分散。一般与盐酸、土酸联合使用。

原理及用途
配方：（8-15）%HCL+（2-5）%HF+各种添加剂。 原理：利用HF与石英（SiO2）、长石（NaALSi3O8），粘 土[AL2SiO10(OH)2]反应生成可溶性盐，以达到解堵的目的。 适应范围：主要用于砂岩储集层的解堵酸化施工，解除 近井地带的粘土、灰质及部分硅质堵塞，恢复和提高近井地
6 热化学复合酸化工艺
原理及用途
配方：热化学解堵剂由亚硝酸钠、硝酸铵、酸性催 化剂及分散剂组成
原理：利用亚硝酸钠与硝酸铵反应产生大量热量、 气体，配合表面活性剂溶解蜡、胶质、沥青质等有机 重质物沉淀，达到清洗地层，解除堵塞的目的，一般 与盐酸、土酸配合使用。 适应范围：主要用于解除以有机垢堵塞为主的地 层伤害。
5 低伤害酸酸化工艺

原理及用途
配方：主要由H3PO4及各种添加剂组成。 原理：H3PO4 H2PO4-+H+ H2PO4HPO42-+H+ HPO42PO43-+H+ 利用H3PO4 的多级电离，第二级反应及第三级反应电离度低 的特点，从而延缓酸液反应速度，保持较低PH值，达到深部 解 堵 的 目 的 ， 同 时 与 Ca2+ 、 Fe3+ 可 络 合 生 成 Ca(H2PO4)2 、 H3[Fe(PO4)2]可溶性络合物，具有较好的防止酸化二次伤害的 功能，通常与盐酸、土酸配合使用。 适应范围：主要用于地层深部改造和解除地层深部堵塞， 特别适合于处理钙质含量高的砂岩或灰岩储集层。
典型 井例
商62-11井
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28 26 24 22
措施后: · ² Ë » Ñ初期自喷，下泵后达到 Ö ã á ¯ ¹ Á ±» Í ¦ ä ¯ ¼ 日液15m3，日油9.4吨， 含水38.9％。
0
5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95
临盘油井堵塞伤Biblioteka 主要类型2、主要堵塞伤害类型
外来固相引起的地层堵塞。在临盘大芦家沙二下、夏52沙三 中、夏70、商三区等低渗透区块，因地层渗透率低（80md以 下），孔喉半径小（6μm以下），容易受到钻井、作业、洗井、 钻塞等过程中带来的外来固相微粒伤害。 碳酸钙垢沉淀堵塞。在临盘、商河、临南三个油田中，因 地层水中含有较高的Ca2+ 和HCO-3 离子，在地层近井地带压力、 温度降低的情况下，可能生成CaCO3垢，沉积在近井地带，降低 油层渗流能力，使油井产量降低。
典型 井例
临41-斜111井
酸化施工压力变化曲线
泵压(MPa)
25 20 15 10 5 0 0 20 40 60 80 100
措施前: 日液2.3m3、日油2.3吨
措施后: 日液11.7m3、日油11吨
时间（ min）
9
分 层 酸 化 工 艺
封隔器分层工艺一般可分2-3层，封隔器分层是用封 隔器将射孔层段分离开来，按设计液量分别注入处理层 段。 利用Y341－114封隔器配套滑套开关，可实现最多三 套油层的分层酸化，主要适用于层段间岩性不同或地层 渗透性、原油粘度差异明显，井段长且层段之间能用封 隔器进行封隔的油井的解堵，该技术可人为的控制各层 段的解堵液类型和用量，从而实现改善低渗次动层渗透
性，彻底解除油层堵塞的目的。
施工步骤
下入施工管柱 投球，封隔器坐封 打开喷砂器1 酸化下油层
上油层
套管
油管
滑套开关2
Y341-114 封隔器
投球
下油层
喷砂器1
打开滑套开关2
球座
酸化上油层
典型 井例
商62-11井
该 井 于 2001 年 5 月 新 投 ， 射 开 沙 三 上 ： 2802.0-3039.8米 36.3米/10层，日液2.2m3, 日油1.3吨，含水40.6％，生产18天后不出关 井，2002年10月上作业酸化，该井34-37＃4 层渗透率19-32md,泥质含量1.95-15％，41＃、 43－45＃、48＃、49＃6层渗透率0.73-6.8md， 泥质含量24-38％。
一、前言
二、临盘油井堵塞伤害主要类型 三、主要酸处理工艺技术 四、酸化设计 五、酸化施工中的质量控制
临盘油井堵塞伤害主要类型
1、研究储层伤害所必需的资料
五敏试验结果、孔隙结构分析报告（压汞 试验和薄片扫描）、矿物全分析、粘土全分析、 不稳定试井（现代试井解释、重点是表皮系数 和堵塞半径）、储层流体的全分析（油、气、 水）、高压物性试验、钻井和完井总结等。
1 盐酸酸化工艺
原理及用途
配方：8-15％HCL+各种添加剂;
原理:通过HCL与地层岩石中的CaCO3 、CaMg（CO3 ） 2 、 Fe2O3等矿物及堵塞物反应生成可溶性盐，从而达到解堵的目 的。 适应范围：主要用于钙质胶结的油藏解除灰岩、白云岩
及铁质类堵塞物，也可用于井筒管柱及炮眼清洗。
2 土酸酸化工艺
临 盘 工 艺 所 2005 年 7 月