卫城低渗油藏高压注水井多氢酸酸化技术研究
多氢酸-砂岩储层低伤害、深部穿透酸化工艺技术简介
多氢酸酸化技术介绍1。
概述砂岩储层酸化作为常规的油气井解堵、恢复其产能的重要措施受到高度的重视,目前在各大油田得到广泛应用尽管如此,但各油田有效率和增产率却差异较大,某些油田或某些区块其成功率何增长率却十分有限。
主要是选用的液体体系不合理,也没有优化的设计思想和设计方法,以及良好的质量控制技术所致。
酸化是通过溶解部分胶结物、骨架和解除地层堵塞物,提高近井地带渗透率,改善地层渗流能力和流体流动效率,从而达到恢复和提高油气井产量的目的。
酸化效果及酸化有效期主要取决于酸化半径r ef 和酸化带内渗透率提高幅度(K i /K 0),所有酸化新技术和材料的应用都是以提高这两个参数为目的的。
目前,为提高酸化效果的所有工作都是围绕这两个方面来展开.储层状况、施工工艺、设计水平及酸液体系等都会影响到酸化效果.其中尤为重要的是作为酸化中“硬件”的酸液体系。
目前限制砂岩酸化效果的主要因素为应用的酸液体系与矿物反应速度过快而导致有效作用半径小,以及酸岩反应二次产物的沉淀影响酸化带内渗透率的有效提高。
目前砂岩酸化常用的酸液为土酸(HF+HCL ),另外有缓速酸等,为了达到深穿透的目的而采取的深部酸化工艺有 SHF 、SGMA 、BRMA 、氟硼酸、氟铝酸等用于提高渗透率改善程度,尽管情况有所好转,但仍然不能很好解决酸化半径有限和伤害带内二次沉淀物问题。
例如,当储层温度高于80℃的情况下,常用的氢氟酸体系与岩石反应非常剧烈。
正是由于这个原因,在HF 耗尽之前,酸液的穿透距离只有几英寸。
同时,由于HF 与粘土的反应将生成各种硅铝酸盐沉淀,这些沉淀将堵塞孔隙空间,降低储层的孔隙度和地层渗透率,从而降低流体的流动能力。
粘土是地层岩石的胶结物,对粘土的过度溶解也可能让近井地带的地层变得疏松和胶结不稳固,这也会导致对地层造成伤害。
地层胶结松散和生成沉淀物堵塞孔道,这两种地层伤害会降低酸化效果,严重的还可能导致增产措施效果为零。
氟硼酸体系虽然可较好解决反应速度快的问题,对于易发生微粒运移的储层可取得较好效果,但在温度较高时其缓速性和控制二次沉淀物方面其效果也受到一定限制。
多氢酸酸化技术在油藏开发中的研究与应用
1021 复杂断块注水难的地质原因分析1.1 储层特征以华北油田某凹陷复杂断块为例,该断块主要目的层是沙三中段、沙三下段,主要含油层段Es33下、Es34-1。
单井钻遇油层厚度14.0~66.0m,单层厚度1.2~15m。
岩芯分析孔隙度平均为20.0%,渗透率平均为(2.17~7.18)×10-3μm 2,均为中孔低渗储层。
渗透率受喉道控制,喉道半径偏细,流体在储层中流动困难,导压能力差。
1.2 矿及粘土矿物特征某断块粘土矿物分析资料显示,总泥质含量为7.6%~14.2%,平均9.8%。
其中高岭石含量31.5%~47.2%,伊利石含量29.6%~44.8%,绿泥石含量4.4%~10.2%,伊蒙混层含量13.5%~18.8%,伊蒙混层中蒙脱石含量30.5%~31.6%。
高岭石含量达到了41.7%,极易发生微粒运移堵塞喉道。
1.3 注入水水质因素该断块注入清水,各项指标合格,因此固相颗粒、硫酸盐还原菌、铁细菌、腐生菌含量等对地层没有伤害,水质不是导致高压欠注的原因。
但由于注入水对地层产生结垢伤害,并且随着注入时间的推移将堵塞物带到地层深处,是造成注水压力升高的重要原因。
1.4 钻完井过程对储层的伤害钻完井过程中对储层伤害不可避免。
钻井液中存在固相颗粒,处理剂中含较多大分子量聚合物,这些不溶物进入注水层孔喉和裂缝,形成堵塞,造成储层伤害。
1.5 修井作业对储层的伤害作业过程可能产生机械杂质、固相微粒等悬浮物,产生大量水不溶物造成堵塞。
降压增注措施带来的二次污染是造成措施后效果不好,有效期短的原因。
桐12断块物性较差,注水较困难。
近年断块实施了整体压裂改造,5口水井压裂后有效期仅2~3个月,随着压裂效果的逐渐变差,水井全部超压欠注。
2 常规土酸酸化技术的不足土酸酸化是砂岩油藏水井降压增注的常用技术,被广泛应用于砂岩储层水井酸化中,对恢复或提高油藏注水、稳定油井产量起到了重要作用[1]。
但由于土酸与粘土矿物反应速度过快、易破坏储层岩石的基本结构,严重时会导致储层坍塌,从而导致注水困难加剧。
211004376_注水井多轮次酸化解堵技术研究
绥中36-1油田大部分注水井由于注水时间长,注水量大以及注入水水质问题对储层造成了比较严重的污染,导致注入压力高、注水量下降。
为降压增注,多数注水井均进行了酸化解堵措施,并且进行了多轮次的酸化作业,作业后大多数的注水井存在着以下问题:(1)酸化解堵后压降不明显;(2)酸化后注水压力上升快,有效期短。
对于多轮次酸化井有必要对多轮次酸化后井的堵塞机理进行更加深入的研究,找出影响注水量和注水压力的主要原因,研究针对性强的酸化解堵酸液体系。
1 储层概况绥中36-1油田为前第三系古潜山背景上发育起来的古近系披覆构造,储层段主要发育有三角洲沉积亚相和三角洲间湾亚相。
储层岩性为疏松砂岩,储层孔隙度为29%~35%,平均渗透率为3000×10-3μm2以上,孔喉半径主要分布在5~63μm,最大孔喉半径可达200μm以上,储层以高孔特高渗疏松砂岩为主。
注水过程中易发生微粒运移,且外来固相颗粒易侵入造成深部损害。
储层岩石主要为石英、长石砂岩,多为粉砂、细砂岩,粒径在0.02~0.50mm之间。
孔隙以原生粒间孔占绝对优势,孔隙发育,连通性好,胶结疏松,填隙物主要是粘土矿物,其次为碳酸盐矿物和石英,少量黄铁矿。
粘土矿物含量为5%~35%,通常大于10%,主要为伊/蒙混层,相对含量为32%~62%,混层中蒙脱石相对含量高达54%~92%;碳酸盐矿物含量0~10%,呈斑状胶结;自生石英含量小于0.5%,呈加大边结构;黄铁矿呈斑状分布,基底式胶结,含量低于1%。
原油粘度平均为1478.4MPa.S,油层厚50~248.5m,易污染面积大,渗透率变化较大(30×10-3~5000×10-3μm2),纵向渗透率极不均匀,非均质性严重。
2 多轮次酸化储层堵塞机理2.1 储层敏感性伤害2.1.1 流速敏感性绥中36-1油田粘土矿物中引起速敏的高岭石含量较高(3.5%~20%),另外填充物中含有一定量的石英颗粒,存在明显的微粒运移,为速敏损害提供先决条件,储层属于中等偏强到强的速敏,具有较强的速敏损害性。
多氢酸酸化技术研究及应用
多氢酸酸化技术研究及应用第30卷第7期2011年7月石油化工应用PETROCHEMICALINDUSTRYAPPLICATIONV0l_30No.7July2011多氢酸酸化技术研究及应用于波,田育红,刘向伟,张红岗,李晓明,杨永刚(中国石油长庆油田分公司第三采油厂,宁夏银川750006)摘要:常规土酸体系与矿物反应速度快,酸液的有效距作用离短和容易产生二次沉淀;新的深部酸化工艺可以在一定程度上增加酸液的穿透距离,但工艺繁琐,且仍然不能解决沉淀,堵塞问题.针对以上问题,2010年我厂引进多氢酸酸化工艺,本文通过对多氢酸酸液体系的性能研究,总结出了多氢酸酸液体系诸多优越性,并在现场进行试验.取得了较好的现场应用效果.关键词:多氢酸;土酸;深部穿透;二次沉淀;砂岩酸化中图分类号:TE357.2文献标识码:A文章编号:1673—5285(201lJ07—0034—04 MoreacidhydrogentechnoloresearchandapplicationYUBo,TIANYuhong,LIUXiangwei,ZHANGHonggang,LIXiaoming,YANGYonggang (OilProductionPlant3ofPetroChinaChangqingOilfieldConpany,YinchuanNingxia750006,China)Abstract:Theconventionalmudacidsystemandmineralreactionspeed.acidandeffective actionatadistancefromtheshortandeasytoproducesecondaryprecipitation;newdeep acidificationprocesscanincreasetheacidtosomeextent,thepenetrationdistance,butthe processcumbersome,andstillcannotsolvetheprecipitation,congestion.Tosolvetheaboveproblem,the2010introductionofourfactoryprocessesmoreacidishydrogen,thishydrogen bymuhiplepropertiesofsourfluidsystem,summedupmanymoreadvantagesofhydrogen acidfluidsystem,andtestedinthefield,mademoregoodfieldapplication.Keywords:deepmudacid;hydrogenacid;deeppenetration;secondaryprecipitation;sand——stoneacidizing1土酸酸化存在的问题土酸是砂岩储层酸化的常规酸液体系,其与砂岩反应速度快,易形成二次产物沉淀,对粘土的过度溶解等特点在很大程度上限制了酸化效果.主要存在以下两方面的问题:1.1反应速度快砂岩酸化是表面反应控制而不是扩散传质控制,这意味着酸化反应一旦发生其速度就会相当快,土酸与矿物反应速度快,酸液都消耗于井眼附近,穿透的距离小,酸化效果差,且易使井壁岩石遭到破坏,注入的酸液越多,越多的粘土和胶结物就会被溶解,特别是在大孔隙中,地层会变得越来越脆弱,直到地层最后又被重压实,形成低孔隙度和低渗透率的压实{收稿日期:201l一05—25作者简介:于波(1977一),2003年毕业于石油大学(华东),石油工程专业,现为长庆油田采油三厂工艺研究所井下室副主任.第7期于波等多氢酸酸化技术研究及应用35地层.1.2二次沉淀对地层有新的伤害砂岩与HF酸反应生成物有非晶化合物,复杂的氟硅酸盐,氟铝酸盐和氟盐,这些化合物具有很低的溶解度.它们在低浓度条件下达到饱和,并析出形成沉淀,对地层造成新的伤害.表1室温下酸化二次产物在水中的溶解度2多氢酸体系的概念及技术原理2.1多氢酸体系的概念多氢酸为一种新型的HF酸液体系,由一种特殊的复合物代替HF与氟盐发生氢化反应.多氢酸为一中强酸,本身存在电离平衡,在不同的化学计量条件下通过多级电离分解释放出多个氢离子,故将其命名为多氢酸.2.2多氢酸技术原理(1)缓速酸化能力强,解堵半径大:多氢酸与地层开始反应时,由于化学吸附作用,在粘土表面形成一层膜的隔层,这个薄层将阻止粘土与HF酸的反应,减小粘土溶解度,并且防止了地层基质被肢解.特别是在反应初期,其反应速度约是其他酸液的30%左右; (2)能催化HF酸与石英的反应,对石英的溶解度比土酸的要高出50%左右;(3)具有亚化学计量螯合特性,能很好的延缓/抑制近井地带沉淀物的生成,无CaF,Fe(OH)二次沉淀物伤害;(4)保持或恢复地层的水湿性:利用多氢酸能够使地层形成亲水表面,有利于油气生产;(5)具有同时解除有机垢和无机垢的功能.3多氢酸性能研究3.1多氨酸体系与石英的溶蚀试验采用土酸和多氢酸在常压和70%条件下与二氧化硅粉末反应,试验结果(见图1).多氢酸对土酸的溶蚀率从反应开始就一直高于土酸,反应120min后,土酸最终溶蚀率为8.42%,多氢酸体系为l4.57%.多氢酸这一特性可使其溶解更多的岩石基质,增大储层渗透率.3.2多氢酸体系与粘土的溶蚀反应采用3%的HF的常规土酸及多氢酸体系分别与图1酸液对石英溶蚀率曲线2两种酸液对粘土的溶蚀试验粘土反应,试验温度70℃,试验结果(见图2).多氢酸对粘土的溶蚀率从反应开始就一直低于土酸,反应进行到120min的时候,土酸体系的最终溶蚀率为98%,多氢酸体系为34%.结果表明:多氢酸体系与粘土的反应速度较土酸慢,溶蚀率低,这是由于多氢酸在粘土表面形成一层"薄层",抑制了酸液体系与粘土的反应速度.3_3多氢酸体系的润湿性试验常规酸化一般加入阳离子表面活性剂作为缓速剂来抑制反应速度,该方法由于表面活性剂的润湿性质很难逆转从而对储层渗流造成不利的影响.试验采用多氢酸和HCI+HF的混合酸液,分别考察混合酸液在甲苯和甲醇中的互溶情况.从试验结果发现,混合酸液体系在甲苯中凝聚,在甲醇中分散.试验结果表明多氢酸和HCI+HF的混合酸液体系是水湿性质,有利于改善储层渗流条件.3.4分散和防垢性能试验配置了4种溶液,通过多氢酸对碳酸钙的静36石油化工应用2011年第30卷态阻垢实验来看多氢酸的阻垢和分散性能.表2多氢酸分散和防垢性能试验溶液配制表通过以上试验得出以下结论:溶液b是澄清透明溶液,说明多氢酸螯合钙离子后在酸I生环境下无沉淀产生,多氢酸酸液体系具有很好的防垢性能;溶液a加碱调至中性后,溶液不再透明但不分层,说明多氢酸还具有一定的分散能力.取一定量的a,c,d溶液加入钙红指示剂观察溶液颜色变化,c,d溶液颜色变红,a溶液颜色未发生变化, 试验现象表明溶液c,d中都有钙离子,溶液a中没有, 说明多氢酸对金属离子具有较好的螯合能力,能有效抑制氟硅酸盐沉淀.通过以上试验分析得出,多氢酸酸液体系具有以下优越性:(1)缓速酸化能力强,解堵半径大.多氢酸与地层开始反应时,由于化学吸附作用,在粘土表面形成硅酸一铝膜的隔层,这个薄层将阻止粘土与HF酸的反应,减小粘土溶解度,并且防止了地层基质被肢解,特别是在反应初期,其反应速度约是其他酸液的30%左右.(2)多氢酸具有极强的吸附能力,能催化HF酸与石英的反应.尽管反应速度比土酸慢,但随时间的增加,石英的溶解度将增大,比土酸的溶解度要高50% 左右.(3)多氢酸具有较好的分散性和防垢性能,并且具有亚化学计量螯合特性,能较好地延缓/抑制近井地带沉淀物的生成,有利于提高注水井酸化有效期和油井产能.酸岩反应环境中,其对硅酸盐沉淀的控制能力明显优于常规土酸,缓速土酸等.(4)多氢酸能保持或恢复地层的水湿性.利用多氢酸能够使地层形成亲水表面,有利于油气生产. (5)具有同时接触有机垢和无机垢的特点.4多氢酸的现场应用效果评价2010年共试验多氢酸酸化27口井,措施有效率88.9%,累计增油8987t,单井平均年累计增油量332.8t,取得了较好的措施效果.该新型酸化工艺主要在五里湾一区,池46区进行了现场试验,试验结果表明:在姬塬油田池46区该工艺适应性差,实施3口井均措施无效,分析原因认为该区块地层能量低,有效驱替系统未建立,措施时机不成熟;在五里湾油田实施21口井,措施有效率100%,单井平均年累计增油248.2t,投入产出比达到1:5,措施效果较好;在演武油田常规酸化措施效果差,2010年转变措施思路实施多氢酸酸化并取的成功,试验1口井,平均单井日增油14.84t,累计增油达到2785t;在吴旗侏罗系油藏试验1口井,单井日增油3.78t,累计增油930t,具体情况(见表3).柳85—45井在2007年,2008年共实施两次土酸酸化措施,措施解堵效果差,2010年实施多氢酸酸化措施,年累计增油达到416t,年底日增油0.93t,取得了较好的现场应用效果,具体的情况(见表4).孟22—67井2009年l2月直接射孔投产Y81层,油层有效厚度l0.3m,初期产能高,分析认为该井近井带存在污染,考虑到彭阳作业区2009年以来,共实施常规酸化3口井,均措施无效,2010年6月10日试验使用多氢酸酸化,措施后日增油14.84t,当年累计增油2784t表3多氢酸酸化措施效果表(下转第79页)第7期刘峰等压缩机控制程序与AB站控系统数据传输的实现79 史记录等方面均完全相同.图5PlantscapeR310点的组态(上接第36页)4结语SIMATICs7—300与ABSLC5/05的数据传输系统,很好的解决了由于自控系统厂商不同,产品不同所带来的数据传输难题,同时由于它是采用ModBusR485的通讯协议与压缩机系统交换数据,保证了系统的安全,极大的方便了全厂生产管理和调度.参考文献:[1]威廉斯RI.油气工业监控与数字采集系统[M].北京:石油工业出版社,1995.[2]杨武,田伟.可编程控制器与工业控制计算机通讯方法的研究[J].包装工程1999,20(4):44—45.表4柳85—45井历年酸化措施效果表实施多氢酸酸化措施后,液量大幅提升,25.1%下降到2.9%,增油效果显着.5结论含水由二次沉淀造成的问题.(5)建议多氢酸酸化时增加前置液段塞,隔离地层水和溶解碳酸盐成分,避免NaSiF,K:SiF,(NH)SiF,CaSiF,Na3A1F一类酸化二次产物沉淀的生成,可进一步提高酸化措施效果.(1)多氢酸酸液是目前砂岩酸化改造的新型酸液体系,能够较好的克服常规酸化酸液体系的缺陷,是理参考文献:想的酸化酸液体系.[1]郭文英,赵立强,曾晓慧.多氢酸酸液体系的性能评价[J]. (2)多氢酸属中强酸,电离速度慢,与砂岩作用反石油与天然气化工,2007,25(2):60—62应速度慢,可以抑制酸液体系与粘土的反应速度,同时[2]杨士超,屈人伟,秦守栋,杨昭菊,董秀军,汪正勇.砂岩缓可以增加对石英的溶蚀率,从而延长酸液的作用时间,速酸室内研究….'海洋石油,2002,21(2):29-36.实现深穿透.[3]周万富.砂岩油田算化技术研究[D].中国科学院研究生院(3)多氢酸酸液体系可以保持地层的水湿性,不会(渗流流体力学研究所),2006?对油气渗流造成不利的影响;可较好的解决酸化过程[4]马喜平提高酸化效果的缓速酸…_钻采工艺,1996,18():中二次沉淀造成的新的伤害.[5]缓速土酸….矿物岩石,2o叭.2l(2):68—74.(4)多氢酸体系具有良好防垢性能和分散性能,司以抑制井眼附近地层的伤害,较好的解决酸化过程中。
注水井暂堵酸化技术研究与应用
注水井暂堵酸化技术研究与应用作者:闫伟张治东惠瑞瑞孟东飞张献平来源:《粘接》2021年第04期摘要:长庆油田鄂尔多斯盆地储层非均质性较强,不同储层渗透率差异明显。
长期注水开发后,注水剖面严重不均匀。
当井况恶化时,分层酸化受到限制。
一般酸化过程中酸液容易进入高渗透储层。
中、低渗透储层损害无法有效消除。
相反,差异被放大了。
通过室内试验,筛选出适合注水井酸化的暂堵剂和纤维。
通过模拟试验,优化了暂堵酸化工艺参数。
更有利于消除中低渗透伤害,改善吸水剖面,提高酸利用率。
为非均质严重致密油藏低渗透层精细分层注水提供了新思路。
现场试验1井次,技术成功率100%。
关键词:吸水剖面;暂堵酸化;一般酸化;储层损害中图分类号:TE357.2 文献标识码:A 文章编号:1001-5922(2021)04-0043-04Abstract:The reservoirs in Ordos Basin of Changqing Oilfield have stronger heterogeneity and the permeability of different reservoirs is obviously different. After long-term water injection development, water injection profile is seriously uneven. When the condition of the well is deteriorated, separate zone acidizing is limited. In general acidification the acid is easy to enter the high permeability reservoir. Medium and low permeability reservoir damage cannot be effectively eliminated. Instead, the differences are magnified. The temporary plugging agent and fibre for water injection well acidification were selected through laboratory experiments. The temporary plugging acidification process parameters were optimized by the simulation experiment. It is more conducive to removing the middle, low permeability damage and improve the water absorption profile and improve acid utilization rate. A new idea is provided for the fine stratified water injection of low permeability layer in the heterogeneous serious tight reservoir. Field experiment is 1 well times with technological successfulness of 100%.Key words:water absorption profile; temporary plugging acidification; general acidification; reservoir damage0 引言堵水酸化联合技术是改善开采中后期地层非均质性的有效措施。
卫城低渗油藏改善水驱开发效果研究
卫城低渗油藏改善水驱开发效果研究作者:崔海军来源:《科技视界》 2014年第18期崔海军(中原油田分公司采油三厂,山东莘县 252429)【摘要】卫城低渗油藏1982年先后投入滚动勘探开发,一直保持较高水平,但近年来,由于事故井增多,注水调控效果变差,含水上升加快,递减加大,开发效果变差。
本文通过对水驱开发效果变差的原因进行系统剖析,提出改善开发效果的思路和对策,应用成熟配套工艺技术,建立了高效井网系统,提高了分层动用,实现了油田高效开发。
【关键词】低渗油藏;水驱;改善;卫城1油藏概况卫城低渗油藏主要含油层位沙三上~沙四段,石油地质储量2809 ×104t,标定采收率36.08%。
油藏埋藏深,构造复杂;含油小层多,非均质较严重;部分区块存在气顶,具有上气、中油、下水的特点。
渗透率8-50×10-33μm2,为常温常压低渗复杂断块油藏。
2 水驱效果变差原因剖析2.1 井网适应性变差2.1.1 井况恶化,局部井网遭到破坏由于盐膏层蠕动、早期注水井套管设计强度低、高压注水井放压措施不当等因素导致井况损坏严重,局部注采井网,统计卫城低渗油藏527口油水井,累计发现事故油水井301口,油水井事故率57.7%。
事故井损坏速度大于事故井修复速度,其中2009年以来新发现事故井共93口,当年新发现事故井数有明显上升趋势。
2.1.2 构造复杂,井网有待完善以特低渗油藏卫360块沙三下及沙三中边部为主,由于构造复杂,断块小,储层变化大,井间连通率低,注采完善难度大,受控、受效方向单一,局部注采井网不合理。
目前卫城低渗油藏由于构造复杂有14个井区井网不完善,其中5个井区有注无采,9个井区有采无注。
2.2 注水系统矛盾突出2.2.1 注水压力上升由于无回水系统,井口无精细过滤装置,入层水质未达到A2标准。
卫城低渗油藏注水压力逐年上升,2005年以来注水压力由20.3 MPa上升到目前的22.6 MPa,上升2.3MPa,吸水指数不断下降。
超低渗透油藏活性酸酸化增注技术研究_顾燕凌
综合考虑酸液配方效果, 进行了酸液溶蚀率、 缓 确定了酸液的最终配方: 洗油 蚀性和配伍性等实验, 管液为 5% HCl + 1. 5% CDS - 1 + 3% NH4 Cl; 前置酸 为 12% HCl + 5% HAC + 3% CDS - 1 ; 主体酸为 12% HCl + 5% HAC + ( 1. 5% 1. 8% ) HF + 3% CDS - 1 ; 后置酸为 7. 5% HCl + 3% HAC + 3% CDS - 1 + 3% NH4 Cl; 顶替液为 3% CDS - 2. 3. 2. 1 酸液配方室内性能评价 表 1 为前置酸、 主 酸液配 体酸综合性能评价结果. 通过室内评价显示,
1
储层地质特征
长庆镇北、 华庆油田超低渗透油藏储层渗透率 -3 K < 1 ˑ 10 μm2 , 平均埋深 2 000 m 左右, 主要分布 在华庆、 姬塬、 吴旗、 安塞、 镇北、 合水等区带. 与已经 -3 2 规模开发的渗透率在 1 ˑ 10 μm 以上的特低渗油 藏相比, 超低渗储层的颗粒细小, 以细砂岩为主, 储
Acid liquid displacement experiment result of No. 2 core
注入前置盐酸后, 实验岩心的渗透率急剧下降, 分析认为注入盐酸后岩心渗透率下降, 主要是由于 盐酸与碳酸盐岩反应后, 伴有大量的 CO2 气泡, 对 测定结果有一定影响, 随着气泡的减少, 岩心渗透率 前置酸后期基本无气泡. 其次, 盐酸与碳 缓慢回升, 酸盐岩使一些胶结颗粒脱落, 并发生运移, 堵塞了孔 喉通道, 导致渗透率下降. 注入主体酸后, 岩心渗透率逐渐升高. 在注入后 置液后岩心的渗透率趋于稳定. 最终岩心渗透率提 高 30% . 对注入水和酸液驱替模拟实验结果的分析显 示, 该酸液体系能显著提高岩心渗透率 , 可望实现超 低渗油藏酸化增注.
超低渗油藏在线分流酸化增注技术研究与应用
超低渗油藏在线分流酸化增注技术研究与应用邓志颖;张随望;宋昭杰;王尔珍;杨乾隆;吴文超【摘要】酸化是超低渗油藏最有效的增注措施之一,但由于储层物性差、非均质性强等问题,造成目前常规酸化措施普遍具有施工周期长、有效率低、有效作用距离短等不足,且酸化过程中存在指进现象和储层二次伤害.针对这一问题,选取鄂尔多斯盆地环江油田三叠系超低渗油藏为研究对象,提出了在线分流酸化技术,并配套研制了一种多元缓速螯合酸COA-1S和一种新型的水溶性分流剂COA-1P.通过室内评价实验和在线分流酸化模拟实验,发现该技术在缓速性、配伍性、水溶性、螯合能力和暂堵功能等方面均显著优于常规酸化;现场先导性实验结果表明,酸化后剖面吸水均匀程度从28.5%上升至50.9%,视吸水指数增加2倍左右,降压增注效果显著;同时,该技术还具有“不停井、不泄压、不动管柱、不返排”的特点,简化了常规分流酸化工序、降低了安全环保风险,是一种能够很好地适应超低渗油藏特征的酸化增注技术.【期刊名称】《石油与天然气地质》【年(卷),期】2019(000)002【总页数】6页(P430-435)【关键词】螯合酸;分流剂;降压增注;超低渗油藏;在线分流酸化【作者】邓志颖;张随望;宋昭杰;王尔珍;杨乾隆;吴文超【作者单位】低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,陕西西安710018;中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院,陕西西安710018;低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,陕西西安710018;中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院,陕西西安710018;低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,陕西西安710018;中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院,陕西西安710018;低渗透油气田勘探开发国家工程实验室,陕西西安710018;中国石油长庆油田分公司油气工艺研究院,陕西西安710018;中国石油长庆油田分公司第十采油厂,甘肃庆阳745100;陕西明德石油科技有限公司,陕西西安710018【正文语种】中文【中图分类】TE357鄂尔多斯盆地环江油田主要开发层系为三叠系延长组,以铁方解石胶结相和长石溶蚀相为主,储层砂岩粒度细、矿物组成复杂、填隙物含量高,非均质性强;平均孔隙度10.9%,平均渗透率0.43×10-3 μm2,为典型的超低渗岩性油藏[1-2]。
低渗透油田酸化降压增注技术研究与应用
文章 编号 :6 30 4 ( 0 ) 20 5 -4 17 -6 X 2 1 0 -0 20 1
低 渗 透 油 田酸 化 降 压 增 注 技 术 研 究 与 应 用
张顶学, 廖锐 全 , 慧 杨
( 江 大 学 石 油 工 程 学 院 , 北 荆 州 44 2 ) 长 湖 30 3
摘要 : 对低 渗透 油藏低 孔 、 渗 的储 层特征 导致 注水过 程 中注水 压力上升 较快 、 注严重 的 问题 , 针 低 欠 开展 了酸化 降压增 注的 应用研 究 , 并优 选 出了一种 水 井降压增 注的 酸液体 系. 先根据地 层特征 对 首 酸液 的要 求和岩 心溶蚀 实验选 出有机 缓速 酸和 盐酸作 为 主体 液 , 此 基础 上根 据 实验优 选 了防水 在
黏土稳 定 剂 Q 一Ⅱ + %E T . 过酸 化 流动 模 拟 实验 对该 酸 液体 系进 行 了评价 并 与土 酸进 行 J 2 D A” 通
了对比 , 结果表 明该酸 液体 系具有很好 的缓 速性 能 , 能够 达到 深部 酸 化 的 目的. 矿场 试验 取 得 了很
好 的效果 , 注水 压力从 1 P 6 M a降到 6 0~ . a 日注水量从 2~ 达到 4 . 9 8MP , 8m 0m .
快, 注水井 欠 注较为严 重.
酸化 处理 是水 井增 注 的重要 技 术 措施 之 一 . 多 年来砂 岩油藏 常用 土 酸酸 化 , 对 砂岩 及 其 胶结 物 其
依据 对酸 液 的要求 , 酸液进 行 了筛 选优化 . 对 采
等有很 强 的溶 蚀能 力 , 且反 应速 度快 , 效成 分主要 有 消耗在 近井地 带 , 致 成 功率 低 , 效 期 短. 导 有 因此 要
多氢酸深部酸化技术在砂岩油藏水井降压增注中的应用
多氢酸深部酸化技术在砂岩油藏水井降压增注中的应用【摘要】针对常规土酸酸化等工艺在砂岩油藏水井降压增注中存在酸液与矿物反应速度快、有效作用距离短及会产生二次沉淀导致新的地层伤害等不足,目前国内各大油田逐渐采用多氢酸深部酸化技术来取代土酸酸化,来进行水井降压增注。
和土酸酸化相比,多氢酸深部酸化技术具有酸化缓速、有效作用距离大、防止二次沉淀的产生等诸多优势,越来越多地被应用与水井降压增注处理。
在我国东部M油田X区块现场应用结果表明:多氢酸深部酸化技术降压效果显著,增注时间持久,具有较大的推广应用价值。
【关键词】多氢酸深部酸化砂岩油藏降压增注二次沉淀1 酸化工艺在砂岩油藏注水开发中的作用1.1 注水对砂岩油藏开发的重要性大部分砂岩油藏天然能量不足,弹性能量采收率一般低于5%,需依靠人工注水来补充地层能量,来维持油藏的高效经济开发[1]。
因此,对大多数砂岩油藏来说,注水工作是基础,其好坏直接关系到油藏最终开发效果,“注上水、注够水、注好水”是广大石油地质工作者的首要任务。
1.2 砂岩油藏污染堵塞原因储层岩石中一般含有粘土、碳酸盐、长石等物质,由于钻完井、修井等作业过程中工作液的侵入,与地层原有矿物发生反应,使原有储层粘土矿物吸水膨胀,严重时还会生成各种化学物质沉淀堵塞孔道,从而使得注水困难,导致水井注不进或者欠注,这种现象对本来就具有水敏性质的储层或低渗透储层会更为严重[2]。
同时,国内部分油田水处理工艺或技术不完备,注入水处理不完全从而达不到油藏注入水水质标准即注入地层中,也会对储层产生伤害影响注水进行。
随着注水进程的延续,将使得注入压力持续增高,最终接近或大于泵注压力,难以有效注水,需采取酸化、压裂等储层改造措施的处理才能保证注水工作的继续进行。
1.3 常规土酸酸化技术的不足土酸酸化是砂岩油藏水井降压增注的常用技术,被广泛应用于砂岩储层水井酸化中,对恢复或提高油藏注水、稳定油井产量起到了重要作用[3]。
多氢酸酸化降压增注技术的研究应用
多氢酸酸化降压增注技术的研究应用【摘要】多氢酸具有缓速、深穿透及防垢的特点,能控制HF与粘土矿物的反应,是适合泥岩含量较高油藏的注水井的降压增注技术。
本文详细阐述了多氢酸酸化技术的机理、特点、处理液的作用,对现场应用情况进行实例分析,结果表明多氢酸酸化解堵技术在注水井降压增注的应用效果显著。
该技术为同类油田类似井的油层解堵措施提供了依据和指导。
【关键词】降压增注多氢酸缓速现场应用效果1 多氢酸酸化原理及缓速机理概述多氢酸酸液是一种膦酸脂复合物和氟盐反应生成HF,这种膦酸脂复合物含有多个氢离子,因此被称为多氢酸。
首先,多氢酸逐步电离出氢离子与氟盐反应,缓慢生成HF和磷酸盐,电离过程如下列方程所示:其中,RH5表示多氢酸,R代表磷酸酸根基团。
多氢酸与氟盐反应的实质就是电离出的氢离子与氟盐发生氢化反应,生成HF。
反应方程式如下所示。
多氢酸逐步电离出氢离子,因此控制了与氟盐反应生成HF的速度。
多氢酸和氟盐形成了一个缓冲调节体系,当HF与岩石矿物反应消耗掉一部分时,方程的平衡被打破,反应将朝正方向进行,多氢酸将释放出部分氢离子,一直到溶液重新建立新的平衡。
因此,只要溶液的浓度足够大,酸液中HF的浓度基本保持恒定,酸液与岩石矿物的反应速度是常数。
2 多氢酸抑制二次沉淀的研究2.1 机理分析多氢酸与氟盐反应生成HF,HF再与砂岩地层的反应与常规的HF体系与砂岩的反应情况相似。
但是,由于多氢酸本身具有几种优良的性质,因此多氢酸可以抑制某些二次沉淀的生成,其抑制二次沉淀的机理将从下面两方面分析。
第一,多氢酸对溶液中多价金属离子具有的络合能力,并且多氢酸可以在很低的浓度下将远高于按照螯合机制的化学计量相应量的多价金属离子“螯合”于溶液中,从而使一些容易生成沉淀的金属离子保持溶液状态。
在砂岩酸化过程中,HF与储层岩石矿物反应将产生Ca2+,A13+,Fe2+,Fe3+等多价金属离子,而且这些金属离子容易以各种形式生成沉淀,从而堵塞孔道,影响渗透率和最终的酸化处理效果。
新型酸压增注工艺在超低渗透油田中的应用探讨与实践
新型酸压增注工艺在超低渗透油田中的应用探讨与实践摘要:针对常规酸化措施在长庆油田某超低渗区块过程中措施有效率低、有效期短等问题,通过室内分析研究与现场试验结合,提出了“多段塞、变排量”酸压工艺体系。
新型酸压工艺体系适应性更强,措施有效率更高,为长庆油田超低渗透高压欠注井治理提供了优势选项。
关键词:酸压低渗透探讨注水井酸化增注工艺发展时间较长,技术较为成熟。
其原理是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。
注水井酸化按照工艺不同可分为酸洗、基质酸化和压裂酸化(也称酸压。
长庆油田某区域由于储层埋藏深,物性差,酸洗和常规基质酸化增注措施规模小,适应性不强,目前主要以酸压为主。
一、技术思路针对某区块部分注水井压力高、欠注严重等问题,在充分总结以往酸压措施的基础上,继续坚持地质工艺一体化思路,提高单井治理针对性,严格制定酸液类型、浓度、用量、泵注程序,以达到解除地层堵塞、降低注水压力,恢复注水的目的。
二、影响酸岩反应的因素砂岩酸化过程中,影响反应速度的主要因素是HF浓度、HCl浓度、温度、矿物组成等:1.氢氟酸浓度酸岩反应速度除蒙脱石外大多数砂岩矿物都与氢氟酸浓度成正比2.盐酸浓度酸岩反应速度一般在强酸介质中加快,高浓度的余酸的反应速度小于同浓度的鲜酸,盐酸的主要作用是保持低pH值,防止二次沉淀。
3.温度矿物的溶解是一种热活化现象,因此,反应速度随温度增加而明显增加,对石英矿物,每增加25℃,速度增加约1倍,但活性酸的穿透深度相应地减小4.压力压力增加,总溶解反应速度略微加快,因为溶解的六氧化硅可以部分变为酸性六氟化硅(H2SiF6)且能迅速引发进一步反应。
5.矿物组成及可接触表面积酸岩反应过程中,要接触岩石的矿物性质和总可接触表面积将决定总反应速度。
粘土反应速度比长石快,长石反应速度则比石英基质快。
接触表面积越大,反应速度越快。
三、体系优化1.酸液体系优化为确保酸压措施有效性措施方案从区块岩矿特性、水井失效机理、储层敏感性、油层物性等方面进行细致分析,按照“一井一工艺”的原则,加强储层研究,力求做到有的放矢。
多氢酸酸化解堵工艺技术简介
第一章多氢酸酸化解堵工艺技术简介1.1 砂岩油藏污染堵塞的成因多氢酸酸化解堵技术主要是针对砂岩油藏油水井和蒸汽吞吐井实施的酸化解堵技术。
砂岩的骨架通常有石英、硅、长石、燧石和云母组成。
这些矿物与从原生水沉淀出来的次生矿物胶结在一起,占据了原来的孔隙空间。
例如,膨胀的石英矿物和碳酸盐岩以及孔壁的粘土会胶结而堵塞孔道。
由于钻井、完井、修井等工作液的侵入,地层岩石的孔隙度和渗透率将减小。
这些工作液会使粘土膨胀和分散,甚至会沉淀生成水垢,从而破坏岩石基质。
同样,在高渗透率地层中,一些微粒在高压下将侵入地层,堵塞孔隙。
在一些低渗注水井中,由于连续注入时间长,因机械杂质、微生物、结垢等原因,地层堵塞严重,注入压力持续增高,有些井即使采取增注措施也难以满足配注要求;新井、侧钻井由于泥浆污染、地层渗透率低等原因,注气压力高、干度低、注不进的情况也时有发生,为了解除油流通道的堵塞物、增加油层的渗透率、降低表皮系数,以前经常采取常规的土酸酸化解堵技术,常规酸化存在两个问题:1.酸液与矿物反应速度快,酸绝大部分消耗于井眼附近,使酸化液的有效距离降低,易使井壁岩石遭到破坏;2.二次沉淀对地层有新的伤害。
因而常规土酸酸化解堵技术已不能满足当前酸化解堵的需要,而多氢酸酸化解堵技术却能实现深部穿透,防止二次污染,是适合砂岩油藏的酸化解堵技术。
1.2 多氢酸酸化的技术机理多氢酸酸液是使用一种膦酸酯复合物和氟盐反应生成HF。
由于这种膦酸酯复合物含有多个氢离子,因此被称为多氢酸。
用于砂岩地层酸化的膦酸酯复合物的通式如下:R1\ /R---R4R2---C---P(=0)R3/ \0---R5R1、R2、R3、是氢、烷基、芳基、膦酸脂、磷酸脂、酰基、胺、羟基、羟基基团。
R4、R5是由氢、钠、钾、铵或有机基团组成。
在多氢酸体系中,盐酸在盐酸-氢氟酸体系中的作用将被一种膦酸酯复合物完全取代。
膦酸酯复合物含有多个氢离子,并且通过多级电离在不同化学计量条件下分解释放出氢离子,而且其电离出来的氢离子的浓度始终在一个较低的水平,防止了酸浓度过高大量溶蚀近井地带的岩石而造成近井地带的地层的重压实。
低渗透油层酸化改造技术的研究与应用
低渗透油层酸化改造技术的研究与应用【摘要】低渗透油田储量相当高,但由于渗流阻力大,能量消耗多,在开发过程中,应力敏感效应较为显明,地层压力和流动压力低,保持稳产、高产难度大,随着对地质积极开发的不断深入,一种新型油层酸化工艺出现并应用,现场施工率不断提高,本文介绍的就是这种新型油层酸化工艺的研究与应用。
【关键词】低渗透;酸化工艺;改造;高温1.低渗透油田储层的特点低渗透油藏的孔喉细小,油水流动阻力大,且一般呈现水湿特征。
原油在地层孔隙的流动过程中极容易发生卡断,形成孤立的油珠,贾敏效应较明显。
贾敏效应不仅在井底附近造成水锁现象发生,在地层中同样比较严重。
油珠的形成虽然阻止了油流的通道,由于润湿性的差异,水则可以通过岩石的表面以水膜的形式流动。
同时在一些比较细小的孔道中主要是水在流动,因此,造成生产井开井的含水率较高。
低渗透油藏中一般都存在天然微裂缝,由于低渗透油藏的地层导流能力低,加之井底附近存在贾敏效应,因此,注水井井底压力异常高。
在异常高压作用下微裂缝开启,由于微裂缝的导流能力高于地层孔隙基质的导流能力,因此,注入水可以沿地层微裂缝向远处传播,其传播的范围和速度要大于基质孔隙传播水的范围和速度。
这样,地层微裂缝中存储了部分注入水,造成微裂缝中的地层压力相对高于基质部分的压力,因此,微裂缝中的水在压差作用下,还要逐渐地向基质孔隙中渗流,改变微裂缝周围地层中的油水原始分布特征,使含水饱和度上升,同时还会发生贾敏效应和水锁效应。
但是能过微裂缝传输的水量是有限的,微裂缝发育程度高,传输的水量大,反之,传输的水量小。
低渗透油藏的岩石颗粒比较细小,储层孔喉小,流体流动阻力大。
根据成藏理论,地层在初始状态下主要被地层水所饱和,原油经过运移到达储层,将地层水驱走,形成油藏。
由于特低渗透油藏的孔喉细小,在油驱水的过程中,原油首先进入较大的孔喉空间,对于较小的孔喉空间则由于毛细管压力大,储存的流体主要还是地层水。
多氢酸解堵增注技术研究应用
多氢酸解堵增注技术研究应用卢红杰;龙波;马云瑞;李雨龙;张书荣【摘要】油田解堵增注主要用酸液体系解除地层堵塞.常规酸液体系存在作用距离近、有效时间短、产生沉淀二次污染地层等问题,不能满足油田开发生产需要.多氢酸性能研究和解堵效果室内评价结果显示,该酸液体系具有缓速、深穿透、粘土溶蚀率低、水湿性、抑制沉淀等优点,可达到地层深部解堵的目的.现场应用结果表明,多氢酸解堵增注效果好,有效期长,是砂岩油藏基质酸化解堵较为理想的酸液体系.【期刊名称】《内蒙古石油化工》【年(卷),期】2010(036)023【总页数】4页(P71-74)【关键词】多氢酸;解堵;增注;酸化;酸液体系;溶蚀【作者】卢红杰;龙波;马云瑞;李雨龙;张书荣【作者单位】吐哈油田公司井下技术作业公司,新疆,鄯善,838200;吐哈油田公司井下技术作业公司,新疆,鄯善,838200;吐哈油田公司井下技术作业公司,新疆,鄯善,838200;吐哈油田公司井下技术作业公司,新疆,鄯善,838200;吐哈油田公司井下技术作业公司,新疆,鄯善,838200【正文语种】中文【中图分类】TE358砂岩储层酸化解堵技术已经经历了近百年的发展历程。
进入70年代后,由于国外在酸化机理、化学反应动力学及解堵工艺方面研究的快速进步[1],使这种单一的工艺方法发展成为一门包括多学科、多专业的综合技术。
近年来,国内多家油田在解堵增注方面进行了大量的研究应用,并在复合酸、泡沫酸、氧化型缓速酸、ClO2、自生酸、复合解堵技术等方面取得了较大进展[2~7]。
但有些解堵工艺繁琐,并且依然未能解决二次沉淀堵塞伤害地层的问题。
新研制的多氢酸体系与常规土酸、氟硼酸等酸液体系相比具有反应速度慢、溶解能力强、可抑制沉淀等优点,完全满足砂岩油藏解堵增注中低伤害、深穿透、有效期长的工艺要求。
多氢酸是一种新型的HF酸液体系,为一中强酸,本身存在电离平衡,由一种特殊复合物代替HCl与氟盐发生氢化反应。