酸化解堵技术培训

酸化技术基础
砂岩储层酸化原理
根据麦斯盖特（Muskat）产能比公式：
若rw=0.12m，re=230m。对 于未污染的井，使井筒周围0.6米范 围内渗透率增加20倍，采油指数也 只能增加25%； 对于受污染的井，使井筒周围0.6米 范围内渗透率降低到原来的1/20， 则采油指数下降80.2%，反之，如 果完全解除污染，采油指数可增加 约80.2%。 由此说明，对于受污染的井，采 用酸化解堵措施可大大提高油井产 量，而对于未污染的井，酸化效果 不明显。
影响碳酸盐岩储层酸处理效果的主要因素
酸液的滤失特性
酸 处 理 效 果
裂缝有效长度
酸岩反应速度 裂缝内的流速控制
导流能力
取决于酸液对地层岩石矿物的溶解量以及
不均匀刻蚀的程度
酸化技术基础
提高碳酸盐岩储层酸处理效果的主要方法
1、采用泡沫酸、乳化酸或胶凝酸等以减少氢离子传质系数 2、采用前置液酸压的方法以增加裂缝宽度 3、提高排量及添加防滤失剂以增加酸液深入缝中的能力 4、采用闭合酸化提高导流能力。
注碱设备
4套
2套
6套
汇报提纲
一
酸化解堵服务能力 酸化技术基础 酸化解堵技术应用案例
二
三
酸化技术基础
油藏改造(增产)理念：
1. 2. 通过内部调理的方式提高产量 改善局部细节，提升全局能力
恢复 油藏产能

基质酸化或酸洗
作业压力小于地层破裂压力
提高 油藏产能

水力加砂压裂或酸压
作业压力大于地层破裂压力
石膏 硬石膏 盐类 氧化铁
Ca Fe,Mg CO 3 2 CaSO 4 2H 2O
CaSO 4 NaCl
FeO,Fe 2O3 ,Fe 3O 4
酸化技术基础
常见地层损害类型
1、微粒损害 2、粘土膨胀 3、结垢损害 4、润湿性改变 5、酸化造成的损害： 6、敏感性造成的损害 7、细菌造成的损害 8、有机物沉淀造成的损害 9、聚合物造成的损害
■油田生产研究院油藏技术室
负责为酸化技术实施提供油藏、地质支持。
■完井增产中心酸化队
负责现场施工，提供设备、人员服务等。
酸化解堵服务能力
生产平台：14.00m 海 平 面：28.00m 泥 面：60.00m 13-3/8"套管环空水泥返至井口生产平台 9-5/8"套管二级固井环空返高:套管鞋上下各100m 转盘面：0m
酸化技术基础
砂岩储层酸化原理
储层流体径向流入井内时，压力损耗在井底附近呈漏斗状，80-90%的压力损耗 发生在井筒周围10米的范围内。因此，提高井筒附近的渗流能力降低压力损耗，在相 同的生产压差下可显著地提高油气产量，通常用表皮因子（Hawkins公式）来评估渗 透率伤害的相对程度和伤害深度：
假设rw=0.12m，伤害深度为0.88m即rd=1m，若渗透率伤害导致K/Kd分 别为5和10，则表皮因子S分别为8.48和19.1。表皮因子为19.1时对应的伤害深 度为14.2m。由此说明渗透率降低对表皮因子的影响比伤害深度的影响要大得多。 试井得到的表皮因子基本上是由井底附近渗透率严重伤害引起的。
生产过程中的伤害
大流量生产： 使原来附着于孔隙壁面上的游泥及粘土开始移动造成桥堵喉道。 过大的压力降： 可能出现孔隙压力低于岩石的挤压强度；结果是在弱胶结地层中造 成出砂。还导致地层压实孔隙度下降，使流体产出受阻。 温度、压力的变化： 结垢、结蜡等等。
酸化技术基础
损害类型及处理对策
酸化技术基础
酸化技术基础
影响砂岩反应因素（表面积、溶解度、化学组成）
石 矿 英 物
SiO 2
化
Si3 Al8 Na
Si3 Al8 K
学
组
成
长石类
正长石 微斜长石 钠长石 斜长石
Si2 3 Al1 2O8 Na,Ca
云母类 粘土类
黑云母 白云母 高岭石 伊利石 蒙脱石 绿泥石
AlSi O KMg,Fe OH AlSi O KAl OH Al Si O OH Si Al O OH K Al
注水泥固井时的清洗液、隔离液、套管活动、为更好地替 出泥浆而营造的紊流态流动会破坏泥饼；另外高压差下注水泥 时造成紊流也会加剧滤液的侵入。
酸化技术基础
射孔过程伤害
1、在射孔孔道边缘产生1cm压实带，造成渗透率下降70-80%； 2、射孔后，孔道内留有岩石碎屑，使有效流通通道降低20-30%。
Leabharlann Baidu
注
酸化技术基础
服务范围
天津分公司：勘探部、钻井部、生产部 湛江分公司：勘探部、钻井部、生产部 上海分公司：钻井部
20"隔水导管:入泥40.17米
17-1/2"井眼:505.00m 13-3/8"套管:500.00m
9-5/8"套管一级固井环空返高:油层以上 至少150m
8-1/2"井眼:2778.00m 7"优质筛管度:2773.00m
年度 2006 2007 2008 2009 2010 2010印尼 合计 工作量 井数/井次
8/8 24/32 12/13 15/15 23/30 30/30 112/128
酸化解堵服务能力
科研、生产项目
酸化科研项目统计表
项目名称
《文昌地区珠海组气层酸化技术前期研究》 《宝岛、海口地区三亚组气层酸化技术前期研究》 《150-180℃超高温酸化缓释剂研究》 《文昌油田珠江组污染原因分析及解堵工艺研究》 《CFD18-2-W1东营组酸化工艺技术研究》
岩心抽真空饱和装置
孔渗联测系统 表界面张力仪 页岩膨胀仪 快速洗油仪 岩心驱替系统 多室（动态）腐蚀测试系统 流变仪 微型高速离心机 浊度仪
酸化解堵服务能力
配套专业软件
StimPT酸化设计软件；
酸化解堵服务能力
酸化施工设备
项目 酸 化 泵 酸 化 罐 搅 拌 罐 数量 水马力 数量 容积 数量 容积 数采设备 塘沽 11台（490hhp11台） 5390hhp 湛江 4台（1600hhp1台，1100 hhp1台490 hhp2台）
项目级别
有限公司勘探部
油田生产事业部 湛江分公司 天津分公司
完成时间
2009.12
2009.12 2007.7 2009．6
酸化解堵服务能力
实验室支持
实验室目前共有各类实验仪器和设备30余台（套），涵盖了酸液、压裂液体系的参 数测量、评价和优选等，对酸化压裂施工的前期设计具有重要的指导作用。
实验类型
原油粘温性能测定 岩心的油（水）饱和、岩心渗透率和孔隙度的测定 液体基本参数测定（密度、PH值、溶解度、表界面张力测定等）
基础实验
酸化解堵服务能力
仪器和设备名称
高温高压地层伤害测试系统
功能
模拟在地层压力、温度以及酸压施工条件下的酸液、钻井液的滤 失特征；进行储层敏感程度评价；泥浆、压裂液、残酸对储层的 伤害评价以及不同深度伤害的测定以及酸化效果评价等 用于采油化学模拟评价实验、岩心敏感性实验等所需各种介质进 行饱和的岩心制备 岩心孔隙度和气体渗透率的测量 各种工作液表界面张力的测量 检测泥页岩样品的水化膨胀规律，评价有关处理剂的抑制能力。 对岩心进行洗油 用于开展高温高压特低渗透储层酸压技术、各类油气层保护技术 的研究 用来对酸液添加剂中的的缓蚀剂性能进行评价 用于压裂液的流变特性测定以及高粘度流体的性能检测，还可用 于原油粘温特性的测定 用于固液两相的液体分离 液体浊度测量，水质快速检测
3 10 3
2
3
10
2
2
4
4
10
8
4x
x
10
2
x
2
1/ 2Ca, Na AlMg, Fe
Si, Al O OH nH O AlSi O Mg Al,Fe OH
8 20 4 2
3 10 5
0.7
4
8
碳酸盐类
方解石 白云石 铁白云石
CaCO 3
CaMg(CO 3 )2
硫酸盐类 其它
酸化技术基础
不同作业类型对储层造成的损害
作业类型 伤害机理 泥浆颗粒侵入 泥浆滤液侵入 滤液侵入（高PH效应） 射孔带压实 地层碎屑 有机垢堵塞 碳酸钙 铁垢（酸溶解度变化） 微粒运移
钻井 固井
射孔
生产
修井
固体侵入 粘土膨胀，运移（不溶性盐水） 地层润湿性变化
微粒的释放和运移 增产流动与地层反应产物产生的沉淀 聚合物伤害（压裂液） 地层润湿性变化
3
塘沽+湛 江 15台 9070hhp 33个 960m3 8个 78m3 5套
3680hhp 3 7个（22m 酸罐2个，20 m 酸 3 3 26个（22m 酸罐4个，30m 罐12个 罐 3 3 3 35m 罐8个，32m 罐1个，36m 罐1个） 3 3个，30m 酸罐2个） 796m3 6个（2m3加热搅拌罐2个，12m3双体 搅拌罐1个，14m3双体搅拌罐2个， 16m3搅拌罐1个） 60m3 3套 164m3 2个（4m3搅拌罐1个， 14m3搅拌罐1个） 18m3 2套
酸 化 解 堵 技 术
汇报提纲
一
酸化解堵服务能力 酸化技术基础 酸化解堵技术应用案例
二
三
酸化解堵服务能力
服务团队 服务范围 工作业绩 科研、生产项目 实验室支持 配套专业软件 酸化施工设备
酸化解堵服务能力
服务团队
■完井增产中心酸化压裂室
负责酸化工艺设计、室内研究、现场技术指导、科研生产项目。
2HCl+CaCO3→CaCl2+H2O+CO2↑ 4HCl+MgCa(CO3)2→CaCl2+MgCl2+2H2O+2CO2↑
酸化技术基础
碳酸盐岩储层酸化原理
酸压：用酸液作为压裂液，不加支撑剂的压裂。 酸压与水力压裂相比： 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。
酸化技术基础

实验内容
液体的配伍性实验 添加剂（铁离子稳定剂、助排剂、互溶剂、粘土稳定剂、破乳剂、缓蚀剂等）的 性能评价实验 酸液性能的测定 岩心流动实验和岩粉溶蚀实验 酸岩反应速度和酸液缓速性能评价的测定 酸渣含量测定 酸岩反应动力学研究
酸化实验

压裂实验


压裂液性能测定（包括配伍性实验、基液粘度测定、配方筛选、流变性测定等） 压裂液破胶实验（破胶时间、破胶液的配伍性等） 瓜胶性能评价试验 压裂支撑剂性能测试 压裂液的高温高压静态滤失性实验
酸化技术基础
碳酸盐岩储层酸化原理
碳酸盐岩油气层主要成分：方解石和白云石，通常采用高浓度盐酸处理，碳酸 盐岩储层酸处理方式有三种：
酸洗：将少量酸液注入炮眼附近，清除炮眼附近中酸溶性颗粒、钻屑及结垢等，疏通射孔 孔眼。 基质酸化：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沟通裂缝、溶洞，恢 复或提高近井地带油层的导流能力。 酸压：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。
酸化技术基础
碳酸盐岩储层常用酸处理技术
1、酸洗技术
2、常规酸化技术 3、常规酸压技术 4、前置液酸压技术 5、多级交替注入酸压技术 6、稠化酸酸压技术 7、胶凝酸酸压技术 8、乳化酸酸压技术 9、活性酸酸压技术 10、变粘酸酸压技术 11、混氮酸压技术 12、闭合裂缝酸化技术 13、平衡酸压技术
14、复合酸压技术
常规砂岩酸化用酸指南
酸化技术基础
砂岩基质酸化的主要目的
消除微粒运移； 粘土膨胀； 碳酸盐、氢氧化物结垢、有机垢； 钻完井作业中产生的封堵微粒而产生的地层损害； 润湿性变化。
伤害，这将降低储层的渗透性。
15、多级交替+闭合酸 化技术
酸化技术基础
砂岩储层酸化原理
砂粒：石英和长石
砂岩主要成分
粒间胶结物：硅酸盐类(如粘土)和碳酸盐类物质
砂岩油气层酸处理的目的
利用酸液的化学溶蚀作用及挤酸的水力作用来清除油、气、水井近井地带的污染，恢复地 层渗透率或通过溶蚀地层岩石、胶结物以提高近井地带渗透率，降低储层流体的渗流阻力，从 而达到增产增注的目的。
增产措施
酸化技术基础
钻井过程伤害
泥浆固相侵入： 液中悬浮的固相物质，如：黏土、钻屑、加重剂、降漏剂等。
泥浆滤液侵入：
泥浆中的液相包含许多可能伤害的化合物。（由于滤液侵入深 度可深达5m或更多-据文献；）因而，或许它是减产的最主要 因 素之一。程度取决于地层对滤液的敏感性。
酸化技术基础
注水泥（固井）过程伤害
12-1/4"井眼:2236.00m 9-5/8"套管:2231.00m
深圳分公司：钻井部、番禺作业公司、康菲公司
缅甸分公司CML
印度尼西亚：CNOOC SES
中石油：大港油田滩海公司
地层温度 <180℃ 油层深度 <6,000 m 井身结构：直井、定向井、水平井
酸化解堵服务能力
工作业绩
国内外海洋油气田酸化总包服务统计表