酸化工艺简介
酸化工艺-渤海钻探
酸化工艺技术
第一节、酸化的概念及简要发展史 酸化作用与目的
解除井底 污染
清除孔隙或 裂缝中堵塞物 质,沟通、扩 大孔隙或裂缝
提高地 层渗率, 实现增产 增注
酸化工艺技术
第二节、酸化的分类
1、按工艺分类
(1)酸洗:是一种清除井筒中的酸溶性结垢或疏通射 孔孔眼的工艺。它是将少量酸液注入预定井段,溶解 井壁结垢物或射孔孔眼堵塞物。 (2)基质酸化:低于岩石破裂压力下将酸液挤入储集 层孔隙空间,溶解地层孔隙空间内的颗粒及其它堵塞物, 扩大孔隙空间,恢复或提高地层渗透率。用于解除近井 地带伤害,对严重堵塞井处理效果好。
酸化工艺技术
第二节、酸化的分类
(3)压裂酸化:施工时井底压力高于岩层破裂压力, 把酸液挤入地层,靠酸液的水力作用和溶蚀作用,在 处理层段形成人工裂缝。改善地层渗流条件,使油气 井增产。
2、按酸液体系分类
(1)常规盐酸及其改性酸液类(乳化酸、胶凝酸、 泡沫酸) (2)常规土酸及其延伸改性酸液类
酸化工艺技术
酸化工艺技术
第四节
适 合 条 件
土酸酸化技术
砂岩储集层的解堵酸化施工, 恢复和提高近井地带渗流能力
典 型 配 方
10-15%HCI+2-5%HF+2-3%缓蚀 剂+1-3%表面活性剂+1-3%铁 离子稳定剂+1~3%粘土稳定剂
酸化工艺技术
第五节、其它酸化技术
1.复合酸酸化工艺技术 复合酸酸化技术就是利用两种或两种以上的 酸液混合注入地层,在常温下酸度较低,在高温 并与地层反应的条件下,缓慢离解出酸组分,溶 蚀地层堵塞物、硅质粘土、碳酸盐等矿物成份的 特性处理地层,并络合部分Fe3+和Fe2+,与地层反 应均匀,不易产生二次沉淀物,恢复和提高地层渗 透率,达到增产增注的目的。
常用酸化工艺
常⽤酸化⼯艺常⽤酸化⼯艺酸化⼯艺作为增产措施⾃应⽤于现场以来,为了满⾜不同改造对象和措施作业的要求,酸化⼯艺得到了不断完善和发展,形成了不同的类型酸化⼯艺。
酸化⼯艺按照岩性主要可分为碳酸盐岩和砂岩储层酸化技术。
考虑到⽔平井酸化的特殊性,本部分对⽔平井酸化⼯艺也做了简单介绍。
1. 碳酸盐岩储层酸化⼯艺在碳酸盐岩储层酸化改造中,主要形成和发展了基质酸化技术和压裂酸化技术,习惯上⽤酸化表⽰基质酸化,⽤酸压表⽰压裂酸化。
1) 基质酸化⼯艺基质酸化也称为常规酸化或解堵酸化,如前所述,其基本特征是在施⼯压⼒⼩于储层岩⽯破裂压⼒的条件下,将酸液注⼊储层。
碳酸盐岩基质酸化的重要特征是酸蚀蚓孔的形成和微裂缝的扩⼤,其增产机理与蚓孔密切相关。
2) 酸压⼯艺控制酸压效果的主要参数是酸蚀裂缝导流能⼒和酸蚀缝长。
影响酸蚀缝长的最⼤障碍有:⼀是酸蚀缝长因酸液快速反应⽽受到限制,其次是酸压流体的滤失影响酸压效果。
另外,为产⽣适⾜的导流能⼒,酸必须与裂缝⾯反应并溶解⾜够的储层矿物量。
因此,为了获得好的酸压效果,提⾼裂缝导流能⼒和酸蚀缝长从降低酸压过程中酸液滤失、降低酸-岩反应速度、提⾼酸蚀裂缝导流能⼒等⼏个⽅⾯⼊⼿。
酸压过程中酸液的滤失问题通常考虑从滤失添加剂和⼯艺两⽅⾯着⼿;降低酸-岩反应速率也可以缓速剂的使⽤及⼯艺上来进⾏;加⼊缓速剂,使⽤胶凝酸、乳化酸、泡沫酸和有机酸并结合有效的酸化⼯艺可起到较好的缓速效果;提⾼裂缝导流能⼒可从选择酸液类型和酸化⼯艺着⼿,其原则是有效溶蚀和⾮均匀刻蚀。
压裂酸化⼯艺以能否实现滤失控制,延缓酸-岩反应速度形成长的酸蚀裂缝和⾮均匀刻蚀划分为普通酸压和深度酸压及特殊酸压⼯艺。
(1)普通酸压⼯艺普通酸压⼯艺指以常规酸液直接压开储层的酸化⼯艺。
酸液既是压开储层裂缝的流体,⼜是与储层反应的流体,由于酸液滤失控制差,反应速度较快,有效作⽤距离短,只能对近井地带裂缝系统的改造。
⼀般选⽤于储层污染⽐较严重、堵塞范围较⼤,⽽基质酸化⼯艺不能实现解堵⽬标时选⽤该⼯艺。
酸化工艺常用的酸液为
酸化工艺常用的酸液为酸化工艺是一种常见的化工生产技术,用于将原材料或中间体转化为所需的化学品。
在酸化过程中,酸液被广泛应用作为催化剂和反应介质。
酸液的选择根据不同的酸化反应和目标化合物的生产要求来进行,以下是酸化工艺常用的几种酸液:1. 硫酸(H2SO4):硫酸是最常用的酸液之一,在化工工艺中有广泛的应用。
它是一种强酸,可以催化酸酐与水的加成反应,用于制备乙酸、醋酸等有机化合物。
硫酸还可用于酸洗、去除氧化皮和清洗金属表面。
2. 盐酸(HCl):盐酸是另一种常用的酸液,也是一种强酸。
它可用于酸解金属氧化物、酸性水处理和酸催化反应。
盐酸还常用于制备氯化物、色素和染料等化学产品。
3. 磷酸(H3PO4):磷酸是一种中等强度的酸液,常用于食品添加剂、肥料和洗涤剂的制备。
它也可用于金属表面处理、树脂改性和制备磷酸酯等有机化合物。
4. 醋酸(CH3COOH):醋酸是一种弱酸,常用于酸性催化反应,如酯化、酮化和醚化反应。
它也可以作为溶剂和酸性介质用于纺织工业和染料生产。
5. 塔塔酸(C4H6O6):塔塔酸是一种有机酸,常用于药物制剂、食品和饮料的酸味调味剂。
它还可用作金属氧化物的去污剂和清洗剂。
此外,盐酸、硝酸、硼酸、草酸等酸液在一些特定的酸化工艺中也常被使用。
这些酸液在不同的反应条件下具有不同的催化性能和反应速率,因此根据不同的反应需求和产品目标选择适当的酸液非常重要。
总之,酸化工艺中常用的酸液有硫酸、盐酸、磷酸、醋酸和塔塔酸等。
这些酸液在化工生产中发挥着重要的催化和反应介质的作用,可以实现原材料和中间体的转化,制备需要的化学品。
在使用这些酸液时,需要注意安全操作,并根据具体反应条件和产品要求进行合理选择。
酸化工艺流程工艺
水解酸化工艺流程工艺在厌氧条件下的混合微生物系统中,即使严格地控制条件,水解和酸化也无法截然分开,这是因为水解菌实际上是一种具有水解能力的发酵细菌,水解是耗能过程,发酵细菌付出能量进行水解是为了取得能进行发酵的水溶性底物,并通过胞内的生化反应取得能源,同时排出代谢产物(厌氧条件下主要为各种有机酸)。
如果废水中同时存在不溶性和溶解性有机物时,水解和酸化更是不可分割地同时进行。
如果酸化使pH值下降太多时,则不利于水解的进行。
厌氧发酵产生沼气过程可分为水解阶段、酸化阶段、乙酸化阶段和甲烷阶段等四个阶段。
水解酸化工艺就是将厌氧处理控制在反应时间较短的第一和第二阶段,即将不溶性有机物水解为可溶性有机物,将难生物降解的大分子物质转化为易生物降解的小分子有机物质的过程。
一、厌氧酸化工艺的操作步骤1.进水调节与预处理:废水首先进入处理系统之前,可能需要进行初步的物理或化学预处理,如格栅过滤去除大颗粒杂物,沉砂池去除砂粒,甚至化学沉淀法去除部分悬浮物和金属离子,以降低对厌氧微生物的潜在毒性。
2.水解阶段:在厌氧反应器内,首先经历的是水解阶段。
复杂的有机大分子(如蛋白质、脂肪和多聚糖)在水解菌作用下,通过胞外酶的催化,分解为较小的有机分子,如单糖、氨基酸、脂肪酸和甘油等。
3.酸化阶段:经过水解后形成的有机小分子接着在发酵菌的作用下进行酸化发酵。
这一过程中,有机物进一步被转化为挥发性脂肪酸(VFAs,如乙酸、丙酸等)、醇类、氢气和二氧化碳等。
同时,由于VFAs的积累,反应体系的pH值可能会有所下降。
4.控制参数:在整个厌氧酸化过程中,需要严格控制操作参数,包括但不限于:温度:根据所采用的微生物类型(嗜温菌或嗜热菌),维持反应器在适宜的温度范围(如中温厌氧反应器一般在30-40℃)。
pH值:适时调整pH值,使其保持在一个适合微生物生长和代谢的水平,通常在6.5-8.0之间。
污泥负荷:控制进水有机负荷,避免过快的有机物消耗造成系统负荷过重,导致酸化现象。
油田酸化工艺简介PPT
二、酸化工艺管柱
〔1〕
Y344 封隔器细分管柱
特点: 液压坐封、解封 多层逐层酸化施工
酸化层
夹层 油层
夹层 酸化层
水力锚 Y344封隔器 细分开关
细分开关
定位器 底部球座
细分酸化工艺管柱
第十五页,共三十一页。
二、酸化工艺管柱
〔2〕Y341多功能封隔器组合(zǔhé)的细分酸化管 柱 与Y344组合的细分酸化管柱相比,封隔 器以上提管柱解封,封隔器坐封稳定性高。
第三十一页,共三十一页。
·酸洗:
将少量酸液注入井筒内,去除井筒孔眼中酸溶性颗粒和钻屑及 钻孔孔眼;
结垢等,并疏通
·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恢复或提高井 筒附近(fùjìn)较大范围内油层的渗透性;
·酸压:
又称酸化压裂,是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的不均匀溶蚀形成高导流能力的裂缝。
〔5〕酸化施工
酸化施工前要对照施工设计逐一检查各项准备工作是否落实。主要包括:污水池的容量、挤注流程是否到 达要求,气举条件(tiáojiàn)是否具备。
第二十四页,共三十一页。
三、酸化施工 步骤 (shī gōng)
3、施工过程主要监督以下内容: ①酸液的顶替量及顶替压力。
酸液顶替量以充满井筒油管和酸化层段所在位置的油套环 空为准。 在替酸过程中为防止封隔器启动坐封,应严格控制替酸压 力。
二、酸化工艺 管柱 (gōngyì)
第九页,共三十一页。
二、酸化工艺管柱
1、K344封隔器组合的任一层段酸化管柱 K344封隔器是较常用的扩张式酸化封隔
器,其结构简单,本钱(běn qián)低,使用方便。 利用该封隔器可实现任一层酸化。
压裂酸化介绍
的排量向地层注入流体,在储层中产生裂缝,在裂 缝中填入一定量的支撑剂,形成高导流能力的流动 通道。
压裂的目的: 加快石油流体的产率
压裂的增产机理:减少流体流动的阻力,改善
近井地带的渗流环境。 (向井流线性流)
压裂基础知识
流动方向改变示意图线ຫໍສະໝຸດ 流酸化压裂与加砂压裂的关系
1、完全不同的两种工艺(传统增产措施)
2、使用的液体不同 3、形成高渗透裂缝的原理不同
4、对地层的适应性不同(酸压只用于碳酸盐
岩储层) 5、增产原理相似 6、使用的施工工艺相似 7、使用的设备相似
碳酸盐酸化
1.碳酸盐矿物分类
方解石:碳酸钙矿物。 白云石:碳酸钙矿物和碳酸镁矿物的比为1:1。
砂岩酸化
砂岩储层的酸化通常不进行酸压: 砂岩储层的胶结疏松,酸压可能由于大量溶蚀,致
使岩石松散,引起油井过早出砂; 酸压可能压破地层边界以及水、气层边界,造成地 层能量亏空和过早见水、见气; 由于酸沿缝壁均匀溶蚀岩石,不能形成沟槽,酸压 后裂缝大部闭合,形成的裂缝导流能力低,且由于 用土酸酸压可能产生大量沉淀物堵塞流道。 砂岩一般只做解堵酸化。
供液管汇
压裂泵车 监控车 高压管汇
压裂井口
压裂施工现场示意图
压裂现场
压裂施工主要设备简介
外型尺寸:11.78m×2.5m×3.97m 总 重:31.9t 弯半径:18m 最高工作压力:103.4MPa 最高工作压力下排量:0.803m3/min 最大排量: 1.813m3/min 最大工作水马力:2000HHP
外型尺寸:11m×2.6m×3.7m 最高工作压力:103.4MPa 最大液氮排量:97.96l/min 最大氮气排量:101.2Nm3/min
第五章:酸化工艺技术
改变施工参数 (如酸液类型、浓度、排量和用酸量等),重复5~7步的计算, 得出不同施工参数的投资回报率,并可根据回报率优选出最佳施工方案。
9.按选出的最佳施工方案编写施工设计任务书
(二)砂岩基质酸化设计
1~3.同“碳酸盐岩基质酸化设计步骤”
4.确定酸液类型
按储集层岩心的室内实验结果选择 配伍好的土酸、泥酸等酸液体系。
§5—2 酸化工艺设计
一、酸化施工设计内容
1.酸化施工设计目的
是在综合考虑储层及流体、工作液的性质和相互间物理化学作 用的基础上,计算酸化的有效距离,优化方案,达到最好效果 和最大投入产出比。
2.酸化施工设计书的内容
(1)油水井基本数椐:酸化井基本数椐、酸化层位数椐、生产数椐。 (2)施工目的及依据 (3)施工参数的计算及方案优化结果:污染指数、酸化半经、施工压力、
盐酸的浓度越高,其溶蚀能力越强,但腐蚀也越厉害。解决 了腐蚀问题,使用高浓度盐酸酸化效果较好。酸化是盐酸被消 耗的过程,其进行的快慢可用酸岩反应速度表示。
2)酸岩反应速度
(1)酸岩反应速度概念
单位时间内酸浓度的降低值,单位 mol/L · S 。或单位 时间内岩石单位反应面积的溶蚀量,单位 mg/ cm² · S 。
(3)酸液的类型
酸岩反应速度与酸溶液内部的H+ 浓度成正比,强酸反应速度快,弱酸反应 速度慢。不同类型酸液,离解程度相差很大,离解的H+ 数量也相差很大。
(4)盐酸的质量分数
盐酸质量分数对反应速度的影响
如图5—3所示。图中实线表示各种质量分数的 新鲜酸液的初始反应速度,如15%的新鲜酸初 始反应速度为69mg/(cm2·s),28%的新鲜酸 初始反应速度为72mg/(cm2·s)。
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酸化可行性研究
3.酸液选型
砂岩地层酸化常采用土酸(盐酸和氢氟酸的混合液) ,为了达到深部酸化的目的,有时也采用氟硼酸、地下 自生土酸、缓冲调节土酸、磷酸等处理砂岩地层。
酸化时要在酸液中加入某些化学物质,以改善酸液性 能和防止酸液在油气层中产生有害影响,这些化学物质 统称为添加剂。
常用的添加剂种类有:缓蚀剂、表面活性剂、稳定剂 、缓速剂,有时还加入增粘剂、减阻剂、暂时堵塞剂及 破乳剂等。
由此可见,酸化是一切以酸性工作液对油气(水)层 进行的增产(注)措施的统称。
3
酸化简介
根据酸液在地层中的作用,酸化一般可分为两类。
一类是注酸压力低于油气层破裂压力的常规酸化(也 叫一般酸化),这时,酸液主要发挥化学溶蚀作用,扩 大与其接触的岩石的孔隙、裂缝、溶洞,提高渗透率;
另一类是注酸压力高于油气层破裂压力的酸化压裂( 简称酸压),这时酸液将同时发挥化学作用和水力作用 ,以扩大孔洞和压开新的裂缝,形成通畅的油气渗流通 道。
通过酸化前后油井日产量或采油指数,水井视吸水指数的对比进 行酸化效果评价; 通过酸化前后测得压力恢复曲线求得的表皮系数、堵塞比来进行 酸化解堵情况的评价。表皮系数的变化有以下三种趋势:
(1)下降趋势:注入的处理液有效,因而表皮系数逐渐减小; (2)上升趋势:注入的处理液在储层中产生了二次沉淀伤害,污染了储层;或是 注入到处理层的暂堵剂起了作用; (3)平缓趋势:尽管还在注入液体,但没有获得更好的处理效果。
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酸化准备
接好井口酸化管线后使用清水试压,要求从酸化泵出口 到采油树(包括酸化泵、高压硬管线、井口采油树等)试 压17.2Mpa(2500psi)时不刺不漏;
准备适量碳酸钠用于中和反排出的残酸,连接注碱液流 程至井口的加药管线,准备检测残酸PH值时使用的PH 试纸;
酸化工艺
反应矿物 方解石 白云石
酸液类型
盐酸 甲酸 乙酸 盐酸 甲酸 乙酸
5
0.026 0.02 0.016 0.023 0.018 0.014
酸液浓度,%
10
15
0.053 0.041 0.031
0.082 0.062 0.047
0.046 0.036 0.627
0.071 0.064 0.041
30
0.175 0.129 0.096 0.152 0.112 0.083
石油与天然气工程学院 焦国盈
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《采油工程概论》 第八章 酸化工艺
4 砂岩油气层的土酸处理
砂岩的组成:
砂岩 = 砂粒 + 胶结物 石英
硅酸盐类
砂粒
胶接物
长石
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碳酸盐类
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《采油工程概论》 第八章 酸化工艺
砂岩的土酸处理:
氢氟酸与碳酸钙的反应: 2HF + CaCO3 = CaF2↓ + CO2 + H2O
中流动,
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《采油工程概论》 第八章 酸化工艺
(二)影响酸岩反应速度的因素 1 酸的类型
原因:酸中氢离子浓度愈大,反应速度就 愈快。
结论:采用强酸时反应速度大, 采用弱 酸时反应速度慢。
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《采油工程概论》 第八章 酸化工艺
2 酸的浓度
图8-5 盐酸浓度对反应速度的影响
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《采油工程概论》 第八章 酸化工艺
§2 酸液及添加剂
内容提要:
常见的酸液 常用的添加剂
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水解(酸化)工艺
水解(酸化)工艺水解(酸化)工艺属于升流式厌氧污泥床反应器的改进型,适用于处理低浓度的城市污水,它的水力停留时间为3~4小时,能在常温下正常运行,不产生沼气,流程简化,并在基本不需要能耗的条件下对有机物进行降解,降低了造价和运行费用。
水解池内分污泥床区和清水层区,待处理污水以及滤池反冲洗时脱落的剩余微生物膜由反应器底部进入池内,并通过带反射板的布水器与污泥床快速而均匀地混合。
污泥床较厚,类似于过滤层,从而将进水中的颗粒物质与胶体物质迅速截留和吸附。
由于污泥床内含有高浓度的兼性微生物,在池内缺氧条件下,被截留下来的有机物质在大量水解—产酸菌的作用下,将不溶性有机物水解为溶解性物质,将大分子、难于生物降解的物质转化为易于生物降解的物质(如有机酸类)。
经过水解后的污水的可生化性进一步提高,通过清水区排出池外进入后续好氧系统进一步处理。
由于上述原因以及水解酸化的污泥龄较长,所以在污水处理的同时,污泥得以稳定减容。
在水解酸化池中,主要以兼性微生物为主,另含有部分甲烷菌。
水解酸化池中COD的降低,主要是由于微生物的生长过程中吸收有机污染物作为营养物质,以及大分子物质降解为有机酸过程中产生二氧化碳,同时还包括硫酸盐的还原、氢气的产生及少量的甲烷化过程等。
总之,水解(酸化)工艺具有以下特点:1)在城市污水处理中,多功能的水解(酸化)池较功能专一的传统初沉池对各类有机物的去除效率高,节能降耗。
以多功能的水解池取代功能专一的初沉池,水解(酸化)池对各类有机物的去除率远远高于传统的初沉池,其COD、BOD、SS去除率分别达到25-30%、15-25%、65-70%,从数量上降低了对后续处理构筑物的负荷。
水解池用较短的时间和较低的能耗完成了部分有机污染物的净化过程,使该组合工艺较常规工艺节能20%~30%。
2)污泥相对稳定水解(酸化)—曝气生物滤池工艺较常规工艺污泥量减少了15~30%,整个工艺的剩余污泥最终从水解酸化池排出。
油田酸化工艺技术
污染地层:在污染半径一定时,污染程度由 轻到重,在酸化解除污染后,所获得的增产 倍比值也在逐渐增大。这说明基质酸化对存 在污染的井是极有效的。
无污染地层:进行基质酸化处理,效果甚微。 地层没有受到污染堵塞,一般不进行基质酸
当井筒附近地层受到伤害和堵塞 时,情况更为严重。
Ps-Pwf理想
q 2Kh
ln(
rd rw
)
Ps-Pwf实际
q 2K d h
ln( rd rw
)
Ps re
Ps
q 2Kh
S
s
K Kd
1 ln
rd rw
Hawkin公式
渗透率伤害引起的表皮影响比伤害深度的影 响要大得多
解:
则J0 = 2.96Js
未受损害井基质酸化后产能计算 同前例,假设井初始时未受损害(Rw=0.1m ;K0=10mD; Re为200m ), 为使井眼周围Rs=0.4m半径范围内的层段渗透率增加到10倍,求所能形成 的井产能增加倍数为多少? 解:
故未受伤害井增产效果不太大,这是普遍性结论。
HF穿透深度对增产的影响
(一)、砂岩酸化基本原理和机制
●砂岩酸化反应机制
⑵二次反应 次生的氟硅酸进一步与粘土和长石反应在粘土矿物表面形成Si(OH)4沉淀,这
一沉淀可被活性氢氟酸溶解。氟硅酸与地层水中的K+ 、Na+混合易形成氟 硅酸盐沉淀。在氟硅酸与硅铝酸盐的二次反应期间,氟硅酸完全反应之前 一直维持一恒定的F/Al比值,且这一比值取决于盐酸的浓度。一般化学反 应式如下:
酸化工艺技术
酸化工艺技术酸化工艺技术是一种重要的化学工艺,广泛应用于化工行业中。
其通过将某种物质暴露于空气中或通过添加酸性化合物来改变物质的化学性质,达到特定的生产目的。
下面将介绍酸化工艺技术的原理、应用和未来发展趋势。
酸化工艺技术的原理是利用酸性物质与其他物质发生反应,使其发生化学变化。
常见的酸化剂包括硫酸、盐酸、硝酸等。
酸处理后,物质的酸碱性质会发生改变,从而影响其化学性质和性能。
酸化工艺技术通常适用于酸洗、酸处理、酸碱反应等生产过程。
在工业生产中,酸化工艺技术具有广泛的应用。
首先,在冶金行业中,酸化工艺技术可以用于提取金、银、铜等金属,改善矿石的品质。
其次,在化学行业中,酸化工艺技术可以用于生产化肥、染料等化学品。
此外,在环境保护领域,酸化工艺技术可以用于处理废水和废气,减少对环境的污染。
随着科技的不断发展,酸化工艺技术也在不断创新和改进。
首先,新的酸化剂不断被开发出来,这些酸化剂具有更高的酸度和更低的成本,使得酸化工艺技术更加高效和经济。
其次,酸化工艺技术与其他工艺相结合,形成了复合工艺技术,进一步提高了生产效率和产品质量。
最后,自动化技术的应用为酸化工艺技术提供了更多可能性,使得生产过程更加智能化和自动化。
然而,酸化工艺技术也面临着一些挑战。
首先,由于酸化剂具有腐蚀性,酸化工艺技术需要高强度的设备和材料,增加了生产成本。
其次,废酸的处理和回收也是一个难点,需要投入大量的资源和技术。
此外,酸化工艺技术在使用过程中容易产生有毒废气和废水,对环境带来不利影响,需要加强环保措施。
总的来说,酸化工艺技术在化工行业中具有重要地位和广泛应用。
通过酸化工艺技术的应用,可以达到改变物质性质、提高产品品质和减少环境污染的目的。
未来,随着科技的进步,酸化工艺技术将会得到进一步发展和完善,为化工行业的发展做出更大的贡献。
同时,也需要关注环境保护和资源利用的问题,减少对环境的影响,实现可持续发展。
酸化工艺
二、影响酸压裂缝长度(或酸岩反应速度)的因素
酸液的类型; 酸液浓度;
注入速度; 地层温度; 裂缝宽度; 地层矿物成分等。
第二节 酸化压裂技术
第二节 酸化压裂技术
第二节 酸化压裂技术
降低酸岩反应速度的方法
阻滞剂(缓速剂): 使岩石表面亲油。烷基磺酸、烷基磷酸或烷基胺。 乳化酸: 用煤油或柴油作外相,盐酸作内相,使碳酸盐岩表面变成 强亲油。
1. 氢氟酸的反应
与碳酸盐类以及硅酸盐类反应: 2HF + CaC03 = CaF2+ C02+ H20 16HF十 CaAl2Si208 = CaF2十2AlF3十2SiF4十8H20
第三节 砂岩油气层的土酸处理
CaF2:当酸液浓度高时,处于溶解状态;酸液浓度降低后,会 沉淀。依靠HCl将酸液维持在较低的 pH值,以提高其溶解度。 氢氟酸与石英的反应: 6HF十Si02 = H2SiF6十2H20 氟硅酸(H2SiF6):在水中可解离为H+和SiF6-,而后者又能和 地层水中的Ca2+、Na+、K+、NH4+等离子相结合,生成的 CaSiF6、(NH4)2SiF6易溶于水,而Na2SiF6及K2SiF6均为不溶 物质,会堵塞地层。因此在酸处理过程中,应先将地层水顶替 走,避免与氢氟酸接触,处理时一般用盐酸作为预冲洗液来实 现这一目的。
第一节 碳酸盐岩地层的盐酸处理
碳酸盐岩中的油气储量已超过世界油气总储量的一半,而产量 已达到总产量的60%以上。 主要矿物 方解石CaC03,含量高于50%的称为石灰岩;
白云石CaMg(C03)2,含量高于50%的称为白云岩。 孔隙性碳酸盐岩油气层 解除堵塞,扩 大油气通道, 提高渗透性。
碳酸 盐岩油 藏分类
第二节 酸化压裂技术
油田酸化工艺简介
酸化工艺的成本较高,需要投入大量的资金和人力。
05
CATALOGUE
油田酸化工艺改进及发展方向
酸化工艺的改进措施
01
02
03
优化酸液配方
通过实验筛选和优化酸液 配方,提高酸化效果和降 低对地层的伤害。
采用多级注入技术
将不同种类的酸液分多次 注入地层,以实现更精确 的酸化处理。
将压裂泵连接到压裂车,通过压裂车将酸液注入地层;控制压 力和注入量,确保酸液注入到目标地层。
保持压力,使酸液在裂缝中扩散并溶解堵塞物质;根据需要, 可以多次注入酸液。
解除堵塞后,通过泵车将残余的酸液和溶蚀物质排出井口;进 行返排液处理和检测。
工艺流程图解
![油田酸化工艺流程图](https
//example/image.png)
智能控制酸化过程
应用智能控制系统,实时 监测和控制酸化过程,确 保酸化效果和防止过度酸 化。
酸化工艺的发展方向
发展多功能酸化技术
结合物理、化学和生物等多种方法,开发多功能酸化技术,以适 应不同类型和条件的油田。
强化环境保护
发展绿色酸化技术,减少对环境的污染和破坏,实现可持续发展。
推进数字化和智能化
油田酸化工艺简 介
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目 录
• 油田酸化工艺概述 • 油田酸化工艺流程 • 油田酸化工艺技术 • 油田酸化工艺应用及案例 • 油田酸化工艺改进及发展方向
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油田酸化工艺概述
酸化工艺的定义
酸化工艺
油田酸化工艺是一种通过酸液处 理地层,解除地层堵塞,提高地 层渗透性的工艺。
酸化、压裂
酸化、压裂技术第一章酸化工艺技术一、酸化工艺1、酸化类型酸化工艺按施工规模可分为酸洗,基质酸化和压裂酸化。
⑴酸洗是一种清除井筒中的酸溶性结垢或疏通射孔眼的工艺。
它是将少量酸注入预定井段,在无外力搅拌的情况下溶蚀结垢物或地层矿物。
有时也可通过正反循环使酸不断沿孔眼或储层壁面流动,以增大活性酸到井壁面的传递速度,加速溶解过程。
⑵基质酸化是一种在低于储层岩石破裂压力下将酸液注入储层中孔隙空间的工艺,其目的是使酸大体沿径向渗入储层,溶解孔隙空间的颗粒及堵塞物,扩大孔隙空间,从而恢复或提高储层渗透率,成功的基质酸化往往能够在不增加水、气采出量的情况下提高产能。
⑶酸压是在高于储层岩石破裂压力下将前置液或酸液挤入储层(前者称为前置液酸压,后者称为一般酸压)。
酸压适用于碳酸盐岩储层。
①处理碳酸岩储层的酸化称为碳酸盐酸化。
这种储层的酸化可进行酸洗,基质酸化和酸洗。
②处理砂岩储层的酸化称为砂岩酸化。
这类地层的酸化通常只进行酸洗和基质酸化,不进行酸压。
2、影响酸岩反应速度的因素盐酸与碳酸盐反应速度很快,导致活性酸有效作用范围小。
减缓酸岩反应速度是酸化工艺的主要课题。
⑴酸岩反应的试验方法:①静态反应试验:这是五十年代通用的方法,它是在恒温、恒压和一定面容比的条件下进行酸岩反应试验。
模拟了地层压力,温度条件,没有反映酸液在地层中的流动状况。
因此,这种方法目前只用来对比优选酸液配方及其添加剂,所以数据不能用于酸压设计。
②裂缝流动反应模拟试验:六十年代初提出一种试验方法,模拟了酸液在岩石裂缝中的流动反应。
用储层露头岩石制成岩缝,在恒温、恒压和定排量下让酸经过岩缝作流动反应,出口取样分析酸液浓度,计算反应速度。
该方法较真实地模拟了酸液在裂缝中的流动反应情况。
试验数据可直接用于施工设计并指导酸化实践。
③旋转岩盘试验:六十年代末开始用于研究酸液与岩石的旋转反应。
用储层实际岩心制成岩盘粘于岩心托上,底面作为反应面。
在恒温恒压定转速下进行酸岩反应,定时取样分析酸液浓度,计算酸反应速度。
《油田酸化工艺》课件
维护和清洗
定期使用酸化工艺来清除沉积物, 保持油井的畅通产能。
酸化过程中的注意事项和风险控制
学习酸化工艺中需要注意的事项和如何控制风险以确保安全。 • 全面评估地层条件和井筒状况 • 确保严格的操作程序和工艺标准 • 控制酸液浓度和注入速率 • 保护工作人员和环境安全
酸化工艺的优势和局限性
了解酸化工艺带来的优势以及在实际应用中可能面临的局限性。
《油田酸化工艺》PPT课 件
这份PPT课件将向您介绍油田酸化工艺,包括其原理、应用场景、注意事项 等方面的详细内容。
酸化工艺简介
了解酸化工艺在油田开发中的作用,它可以提高油井产量和延长井的寿命。
什么是酸化工艺?
酸化工艺是通过注入酸性液体来 改善油井的产能,促进油藏中的 油流动。
为什么需要酸化工艺?
优势提高油井产能 延长井的寿命 可应用于各类油井
局限性 可能引起地震活动 可能对地下水产生风险 需要专业人员操作
总结和展望
总结酸化工艺的重要性,并展望酸化技术在未来的应用前景。 通过正确有效的酸化工艺,我们可以更好地提高油井产能,延长油井的使用寿命,并为能源开发做出贡献。 - 油田酸化工艺专家
硝酸
常用于处理硫酸盐和硫化物,具有较强的溶解能力。
选择原则
根据地层特性、井口条件和油井问题来选择最适合的酸化剂。
酸化工艺在油田开发中的应用场景
探索酸化工艺在不同油井开发阶段的广泛应用。
增产措施
通过酸化工艺来提高油井的产量 和采收率,增加经济效益。
完井和改造
在油井完井和改造过程中使用酸 化工艺来优化井筒和提高有效产 能。
注入酸液
将酸液注入地层,达到目标产层并与沉积物发生反应。
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酸反应处理
酸化工艺技术介绍
投球,封隔器坐封 打开喷砂器1 酸化下油层 投球
滑套开关 2
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
喷砂器1 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 打开滑套开关2 下油层 塞的目的。ຫໍສະໝຸດ 酸化上油层球座20
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酸液添加剂
酸液作为一种通过井筒注入地层并能改善储集层渗透能力的工作 液体,无论盐酸或是土酸都具有很强的腐蚀性,酸化时对井下管柱及
土酸酸化工艺
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。
2HF+CaCO3=CaF2↓+CO2↑+H2O
16HF+CaAl2Si2O8=CaF2↓+2AlF3+2SiF4↑+8H2O
套管 油管 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
施工步骤
离开来,按设计液量分别注入处理层段。
下入施工管柱
上油层 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,
Y341-114 封隔器 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
生产设备具有一定的损坏作用,必需根据储集层条件和工艺要求加入
一定量的化学添加剂(缓蚀剂、防乳化剂、表面张力降低剂和铁离子 稳定剂),以减少酸对管柱的腐蚀作用、乳化堵塞和胶态氢氧化铁的
形式沉淀的产生,改善和提高酸液体系性能,保证施工效果。
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缓蚀剂
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套管
自平衡卸油阀 电潜泵总成 套管
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电潜泵Y型管柱
电潜泵“Y”管 柱
控 制 管 线 放 气 阀
生产油管 动力电缆 井下安全阀 电缆穿透器 电缆封隔器
采用油管正挤的方式
堵塞器座
电潜泵总成
带孔管 定位密封 生产滑套 防砂管
座落接头 NO-GO
7”套管 导向器
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地层防污染装置与酸化
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酸化准备
配制酸液、循环均匀备用; 紧固酸化井采油树螺栓、电缆穿透器和毛细管死堵; 用地下水大排量洗井,直到有大量地下水返出为止;
停电泵并检测电泵机组绝缘情况;
倒通平台反替或者正替流程;
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酸化准备
接好井口酸化管线后使用清水试压,要求从酸化泵出口 到采油树(包括酸化泵、高压硬管线、井口采油树等)试 压17.2Mpa(2500psi)时不刺不漏; 准备适量碳酸钠用于中和反排出的残酸,连接注碱液流 程至井口的加药管线,准备检测残酸PH值时使用的PH 试纸; 准备一台排量与酸化井相应的电潜泵机组及电缆。
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挤注酸液
1. 反挤
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挤注酸液
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挤注酸液
2. 正挤
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残酸返排
1. 启泵时间 2. 问题处理:
憋压 欠载 不能够正常运转
如果酸化后井下电泵不能正常运转,则立即钢丝作业捞出“Y”管柱 堵塞器,或者立即钢丝作业砸开泄油阀使用地下水大排量洗井后马上起 管柱检泵,检泵结束后即启动电潜泵反排残酸,其它同上所述。
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酸化增产增注原理
在碳酸盐岩类地层和砂岩地层的酸处理中,酸化增产 作用表现在: 1. 酸液进入孔隙或裂缝,发生化学反应,溶蚀孔壁或缝 壁,增大孔隙体积,扩大裂缝宽度,改善流体渗流条 件; 2. 酸液溶蚀孔道或裂缝中的堵塞物,或破坏堵塞物的结 构使之解体,然后随残酸一起排出地层,起到疏通流 道、恢复地层原始渗透能力的作用。
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酸化可行性研究
2. 配酸设计原则
不破坏储层骨架; 与储层及其流体配伍,在地层中液体及反应物不产生沉淀; 稳定粘土,保持水润湿; 能解除近井带污染堵塞物; 稳定铁离子、防止二次沉淀;
防乳、破乳,降低表面张力;
对金属的腐蚀速度低于规定标准;
施工方便,安全,经济。
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酸化可行性研究
为防止地层污染,目前二期部分油井采用
地层防污染装置,以防止洗井液进入地层 ,造成近井地带产生污染。同时,也能达 到提高洗井效率,缩短修井后正常产油周 期的目的。
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地层防污染装置与酸化
地层防污染装置起到单流阀的作用。即地层产 液可通过防污染装置进入油套环形空间,但环 形空间液体不能进入地层。 酸化时,在一定压力下,防污染装置可以打开 ,建立酸化通道。
酸化工艺
酸化工艺
一.引言
二.酸化增产增注原理
三.酸化设计 四.酸化效果评价 五.应用实例及注意事项
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引言
酸化作为一种油气井增产增注措施始于上世纪,至今 已有一百多年的历史了。酸化增产的原理是通过井眼向 地层注入一种或几种酸液(或酸性混合液),利用酸与 地层中可反应矿物的化学反应,即通过酸液对岩石胶结 物或地层孔隙、裂缝内堵塞物的溶解和溶蚀作用,增加 孔隙、裂缝的流动能力(渗透率),从而达到使油气井 增产(或注水井增注)的目的。 由此可见,酸化是一切以酸性工作液对油气(水)层 进行的增产(注)措施的统称。
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酸化目的
通过酸液与油气层的孔隙发生化学溶 蚀作用,扩大油气的通道,提高油气层 的渗透率;或者依靠酸液溶解井壁附近 的堵塞物,如泥浆、泥饼及其它沉淀物 质,以提高油气井的产液量和注水井注 入量。
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酸化设计
1.选井选层
2.诊断技术
3.酸化可行性研究 4.现场施工设计
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选井选层
一般地说,为了能得到较好的处理效果,在选井选层方面 应考虑以下几点:
3.酸液选型 砂岩地层酸化常采用土酸(盐酸和氢氟酸的混合液) ,为了达到深部酸化的目的,有时也采用氟硼酸、地下 自生土酸、缓冲调节土酸、磷酸等处理砂岩地层。 酸化时要在酸液中加入某些化学物质,以改善酸液性 能和防止酸液在油气层中产生有害影响,这些化学物质 统称为添加剂。 常用的添加剂种类有:缓蚀剂、表面活性剂、稳定剂 、缓速剂,有时还加入增粘剂、减阻剂、暂时堵塞剂及 破乳剂等。
现场施工
1. 参数设计
2. 酸化准备
3. 挤注酸液
4. 残酸返排
5. 加碱中和
6 资料录取
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参数设计
注液方式:由生产管柱类型确定,分为油管正 挤注酸和环空反挤注酸。 “Y”型生产管柱一般采用正挤注酸方式;
普通和丢手生产管柱一般采用反挤注酸方式。
15பைடு நூலகம்
普通合采管柱
采用环空反挤的方式
电潜泵管柱
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地层防污染装置
油管挂 生产油管 泄油阀 电泵机组
地层防污染阀
扶正器 丢手下体 油层防 污染阀 油管及底堵
人工井底
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参数设计
施工压力:不高于地层的破碎压力
现场施工中一般取
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参数设计
施工排量:尽快将酸液挤入地层,使高、中、 低渗透地层均匀吸收酸液:
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参数设计
酸液用量:在保证酸化效果的前提下尽量少的 向地层注入酸液:
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酸化可行性研究
4、酸液体系
在酸化中,特别是砂岩酸化中,存在的主要问题是 不溶性反应产物的沉淀,这些沉淀会对油层造成新的损 害,使酸化效果变差或导致酸化失败。针对可能产生的 二次有害沉淀,可通过严格的作业设计来预防或减轻这 些有害物的沉淀。
清洗液
前置液 处理液 后置液 顶替液
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酸化简介
根据酸液在地层中的作用,酸化一般可分为两类。 一类是注酸压力低于油气层破裂压力的常规酸化(也 叫一般酸化),这时,酸液主要发挥化学溶蚀作用,扩 大与其接触的岩石的孔隙、裂缝、溶洞,提高渗透率; 另一类是注酸压力高于油气层破裂压力的酸化压裂( 简称酸压),这时酸液将同时发挥化学作用和水力作用 ,以扩大孔洞和压开新的裂缝,形成通畅的油气渗流通 道。 一般来说,对于砂岩油气藏,通常采用常规酸化;而 对裂缝性灰岩油气藏,采用酸化压裂。
产层受污染的井 含油饱和度较高,地层能量较为充足的井层 产层应具有一定的渗流能力 油、气、水边界清楚
井况良好的井
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诊断技术
确定是否污染物的存在和 污染的程度,了解污染的原 因和污染物类型。
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酸化可行性研究
1. 地质研究
通过对储层的矿物成分、流体特性的 综合分析,确定酸化的可行性,以及将 采用酸液的类型。