酸压及酸化技术发展现状课件
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酸化技术 PPT课件
2
2 、油井结垢井数逐年增加：
新立油田由于近井地带温度、压力的变化，使油井的近
井地带产生结垢现象。从近年来已发现的检泵结垢井数据看，
从2000年开始截止到2005年底，累计出现结垢井为334口，
这些结垢井的存在，既堵塞油层、使得近井地带导流能力下
降、影响油井产量。
3 、压裂层渗透率下降：
油井压裂后，由于岩层的压实作用和压裂砂破 碎，以及压裂液的残留物使地层渗透率下降，使油 层压后导流能力下降，影响油井产量。
总矿化度 2390 2230
3810
PH 值 8.39
8.33
8.51
水型
NaHCO3 NaHCO3
NaHCO3
7
(1)无机垢来源
A、温度的影响 1000ml水源水在常压、不同温度 下放置24小时后垢的析出量。 B、压力的影响 模拟新立油田地层温度(67℃)， 测定了不同压力下注入水中析出 的CaCO3量。 C、结论 随着温度、压力的变化油井结垢, 且大多都集中在近井地带。
14
3、酸化配方体系的选择:
(1) 主体酸液体系的选择 我们分别用浓度为3%、5%、7%、9%、11%、13%、
15%的盐酸对新立油田的三种不同的无机垢样进行溶解， 结果发现酸液浓度在9-13%的盐酸对以无机垢的溶解效果 较好。同时分别用不同类型的有机溶剂对有机垢为主的垢 样进行试验，结果表明以多琏为主的烃类对有机垢溶解效 果较好。
水质分析数据表
检测结果 泵出口 井口注入水 油井采出水
氢氧根 0.00
0.00
0.00
碳酸根 28.8
14.4
57.9
氯离子 588
559
1160
硫酸根 895
油气井增产技术-酸化
绪论第1章酸化基本原理第2章油井酸化工艺技术第3章酸化设计第4章酸化过程中的储层伤害及评价第5章酸化技术发展现状1绪论第1章酸化基本原理第2章油井酸化工艺技术第3章酸化设计第4章酸化过程中的储层伤害及评价第5章酸化技术发展现状2绪论油层酸化是利用酸液能溶解岩石中所含盐类物质（岩石胶结物或地层孔隙(裂缝)内堵塞物等）的特性，扩大近井地带油层的孔隙度，提高地层渗透率，改善油、气流动状况，增加油气产量的一种增产措施。
目前国内的油气储层酸化分为砂岩储层酸化和碳酸盐岩储层酸化。
3绪论第1章酸化基本原理第2章油井酸化工艺技术第3章酸化设计第4章酸化过程中的储层伤害及评价第5章酸化技术发展现状4第1章酸化基本原理1.1 油气层伤害机理1.2 酸化增产原理5一、油气层伤害源1、钻井伤害钻井过程中的伤害是由钻井液中的颗粒及侵入地层的滤液引起的。
钻井液中的颗粒伤害可能是比较严重的。
2、完井伤害完井伤害是由完井液侵入地层、注水泥、射孔或增产措施等引起的。
完井液中的固体成分完井液与地层流体的不配伍6一、油气层伤害源3、生产伤害生产期间的地层伤害是由于地层中的微粒运移或沉淀引起的。
原因：井筒附件孔隙介质中的高速流动。
4、注入伤害注入水与地层水的不配伍性、注入水中的固体颗粒、注入水中细菌的生长等。
7二、油气层伤害机理固体颗粒对孔隙空间的堵塞、孔隙介质的结构性破坏或物理风化、乳状液的生长或相对渗透率的变化等流体效应，都可引起地层的伤害。
其中，固体颗粒对孔隙的堵塞是最常见的，包括将颗粒注入地层、岩石粘土的分散、沉淀及细菌的生长等。
8油气层伤害的主要表现1、颗粒对孔隙空间的堵塞2、化学沉淀3、流体伤害流体自身的变化而不是岩石渗透率的变化，如流体粘度的变化、相对渗透率的变化等。
这些伤害是暂时的，可以从近井地带排除。
4、机械伤害（物理破碎、压实作用）5、生物伤害注入水中的细菌在地层中与有机物作用生产沉淀第一节完91.2 酸化增产原理一、砂岩储层酸化增产的基本原理1、表皮效应(增产第3版P1－11图）假定地层未受伤害区的渗透率为k，受伤害区为k d ，伤害半径为rd。
酸化压裂相关工艺技术 76页PPT文档
3
04d8dd
04d8dd
酸化常用酸型
酸类
无机酸
有机酸 粉状酸
多组 分酸
缓速酸
名称 盐酸 盐 酸 -氢 氟 酸 (土 酸 ) 氟硼酸
磷酸
甲 酸 (蚁 酸 ) 乙酸
氨基磺酸
氯醋酸 乙 酸 -盐 酸
混合酸 甲 酸 -盐 酸 混
合酸 稠化酸 乳化酸 胶化酸 化学缓速酸 泡沫酸
特点
溶解力强，价廉货源广；反应速度快，腐蚀严重。
重量 32.4 65.1 98.2 131.6 165.3 199.3 233.7 268.4 303.3 338.7 374.4 410.3 446.4 483.3 520.1 557.5 594.9 633.0 671.3 709.8 749.0 788.3 827.9 868.2 908.1 948.6 990.1 1031.7
清水 965.8 931.3 896.5 861.3 825.7 789.9 753.6 717.0 680.3 642.9 605.4 567.4 529.4 490.5 451.7 412.3 372.8 332.7 292.4 251.7 210.4 169.0 127.2 84.8 42.6
11
04d8dd
配置1m3不同浓度的盐酸溶液所需要的工业盐酸和清水量
工业盐酸 配置盐酸
浓度，% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
酸浓度，% 密度，kg/m3
密度
重量
1004.8
38.6
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04d8dd
盐酸工业标准
品
质
氯化氢含量
04d8dd
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酸化常用酸型
酸类
无机酸
有机酸 粉状酸
多组 分酸
缓速酸
名称 盐酸 盐 酸 -氢 氟 酸 (土 酸 ) 氟硼酸
磷酸
甲 酸 (蚁 酸 ) 乙酸
氨基磺酸
氯醋酸 乙 酸 -盐 酸
混合酸 甲 酸 -盐 酸 混
合酸 稠化酸 乳化酸 胶化酸 化学缓速酸 泡沫酸
特点
溶解力强，价廉货源广；反应速度快，腐蚀严重。
重量 32.4 65.1 98.2 131.6 165.3 199.3 233.7 268.4 303.3 338.7 374.4 410.3 446.4 483.3 520.1 557.5 594.9 633.0 671.3 709.8 749.0 788.3 827.9 868.2 908.1 948.6 990.1 1031.7
清水 965.8 931.3 896.5 861.3 825.7 789.9 753.6 717.0 680.3 642.9 605.4 567.4 529.4 490.5 451.7 412.3 372.8 332.7 292.4 251.7 210.4 169.0 127.2 84.8 42.6
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配置1m3不同浓度的盐酸溶液所需要的工业盐酸和清水量
工业盐酸 配置盐酸
浓度，% 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
酸浓度，% 密度，kg/m3
密度
重量
1004.8
38.6
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盐酸工业标准
品
质
氯化氢含量
发展战略-酸压及酸化技术发展现状讲义(PPT53页)
●酸岩反应机理研究现状与发展
▲ 酸岩反应动力学实验研究进展 •白云岩酸岩反应研究仍然是世界难题，国内外学者均 在进行探索研究——表面反应→系统反应研究。 •近年来的研究表明：白云岩比灰岩更易进入表面反应
•
控制区域，对表面反应与传质反应的转换条件的研究获 得了一定的认识，即：
酸与白云岩的反应动力学控制条件与两个因素有关： 温度和转速————粘度特性？
●酸岩反应机理研究现状与发展
“压裂酸化中心”（2003）对白云岩胶凝酸反应动力学 的研究表明，胶凝酸的反应速度为K×10-6～10－7，而普 通酸反应速度为K×10－5，胶凝酸反应速度比普通酸低 1～2个数量级，与灰岩储层及以往的国内外的研究结论 胶凝酸的反应速度是普通酸的1/3有较大的差异， —— 胶凝酸的粘度影响是主要原因。
酸压及酸化技术发展现状
汇报提纲
一、酸岩反应机理研究现状与发展 二、酸压工艺技术现状与发展 三、酸压优化设计软件发展现状 四、砂岩酸化技术发展概况 五、新世纪酸压技术发展展望
一、酸岩反应机理研究现状与发展
●酸岩反应机理研究现状与发展
▲经典物理模型：旋转岩盘、空心岩心流动装置、平板裂缝流 动装置等。 一般采用旋转岩盘测定酸岩反应动力学参数，采用平板裂 缝流动装置测定酸岩动态反应速度，并测定氢离子传质系数 等。
▲经典数学模型：扩散对流偏微分方程。 ▲现代数学模型：分形几何学为分析工具建立的数学模型。
110
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●酸岩反应机理研究现状与发展
90 80
70
60
50
▲酸岩反应动力学实验研究进展
40 20
酸岩反应的基本模式：——经典理论
酸化PPT优选版
酸化用酸可分为无机酸、有机酸、多组分酸及缓速 酸等类型
第七章——酸化
在酸液中加入能改善酸液性能，使之满 足现场施工作业要求和更适合地层处理目的 需要的化学物质统称为酸液添加剂。
目前酸化中常用的添加剂有缓速剂、表 面活性剂、铁离子稳定剂和粘土稳定剂等。
பைடு நூலகம்
第七章——酸化
酸处理的效果很大程度上取决于酸岩反应速度。影响 因素包括：
第七章——酸化
碳酸盐岩地层酸化主要采用盐酸，有时也用醋酸、 甲酸、混合酸和氨基磺酸等，为了满足酸化缓速、提高 酸处理效果的需要，有时还采用胶化酸、乳化酸和泡沫 酸等。
砂岩地层酸化常用土酸（盐酸和氢氟酸的混合液）， 若碳酸盐含量高也可单独采用盐酸处理。对于砂岩注水 井，除用土酸外，个别油田也用“王水”（盐酸与硝酸 的混合液）、废硫酸和酸渣（主要成分为磺酸盐）处理。
第七章——酸化
按作用原理分:解堵酸化和深穿透酸化 按施工压力分:基质酸化和压裂酸化 按施工所用酸液体系分:常规酸化、降 阻酸酸化、胶凝酸酸化、胶联酸酸化、泡 沫酸酸化和乳化酸酸化
第一节——碳酸盐岩地层的盐酸处理
酸岩化学反应及生成物状态 酸岩化学反应速度 酸岩复相反应的有效作用距离 酸压后裂缝导流能力 前置液酸压的计算方法 碳酸盐岩地层酸化常用酸液及添加剂 酸处理工艺
第七章——酸化
3）酸处理井的排液
酸处理后停留在地层中的残酸水已失去其活 力，不能继续溶蚀岩石，而且随着PH值的升高， 还会产生金属氢氧化物沉淀，因此施工结束后应 立即排液。常用的方法有两大类：
放喷、抽汲、气举排液 增注液态CO2及氮气助喷排液
第二节——砂岩地层土酸处理
处理原理 土酸处理工艺 有害沉淀物及预防 砂岩酸化新技术
第二节——砂岩地层土酸处理
第七章——酸化
在酸液中加入能改善酸液性能，使之满 足现场施工作业要求和更适合地层处理目的 需要的化学物质统称为酸液添加剂。
目前酸化中常用的添加剂有缓速剂、表 面活性剂、铁离子稳定剂和粘土稳定剂等。
பைடு நூலகம்
第七章——酸化
酸处理的效果很大程度上取决于酸岩反应速度。影响 因素包括：
第七章——酸化
碳酸盐岩地层酸化主要采用盐酸，有时也用醋酸、 甲酸、混合酸和氨基磺酸等，为了满足酸化缓速、提高 酸处理效果的需要，有时还采用胶化酸、乳化酸和泡沫 酸等。
砂岩地层酸化常用土酸（盐酸和氢氟酸的混合液）， 若碳酸盐含量高也可单独采用盐酸处理。对于砂岩注水 井，除用土酸外，个别油田也用“王水”（盐酸与硝酸 的混合液）、废硫酸和酸渣（主要成分为磺酸盐）处理。
第七章——酸化
按作用原理分:解堵酸化和深穿透酸化 按施工压力分:基质酸化和压裂酸化 按施工所用酸液体系分:常规酸化、降 阻酸酸化、胶凝酸酸化、胶联酸酸化、泡 沫酸酸化和乳化酸酸化
第一节——碳酸盐岩地层的盐酸处理
酸岩化学反应及生成物状态 酸岩化学反应速度 酸岩复相反应的有效作用距离 酸压后裂缝导流能力 前置液酸压的计算方法 碳酸盐岩地层酸化常用酸液及添加剂 酸处理工艺
第七章——酸化
3）酸处理井的排液
酸处理后停留在地层中的残酸水已失去其活 力，不能继续溶蚀岩石，而且随着PH值的升高， 还会产生金属氢氧化物沉淀，因此施工结束后应 立即排液。常用的方法有两大类：
放喷、抽汲、气举排液 增注液态CO2及氮气助喷排液
第二节——砂岩地层土酸处理
处理原理 土酸处理工艺 有害沉淀物及预防 砂岩酸化新技术
第二节——砂岩地层土酸处理
压裂酸化工程技术现状与发展251页PPT
压裂酸化工程技术现状与发展
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 ห้องสมุดไป่ตู้5、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
谢谢
11、越是没有本领的就越加自命不凡。——邓拓 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。——爱尔兰 13、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。——老子 14、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。——歌德 ห้องสมุดไป่ตู้5、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。——迈克尔·F·斯特利
酸化技术 PPT
从上述（1）式中可看出： 两摩尔的HCI和一摩尔的CaCO3反应后，生成了一摩尔的CaCI2、一摩尔 H2O的和一摩尔的CO2； 注：上述反应是指纯盐酸而言，酸的浓度不同，反应生成物的量是不同的。
下表为不同浓度的盐酸与碳酸岩（CaCO3）反应后生成物的数量关系。
盐酸 浓度 （%）
盐酸 密度
1m3盐 酸中含
的主酸液，先清扫一下喉道和/或将地层中某些可能与主酸 发生不良反应的有害物质推入地层深部，以利于更好的发 挥后面主酸的酸化效果。 ● 有时，为了某个特殊目的也可特制前置液：
后置液： ●为了弥补和进一步改善主酸的酸化效果，在泵入主 酸后，再
泵入一定量的低浓度的主酸液； ●有时，为了某个特殊目的也可特制后置液：
酸化技术
目录
一、前言 二、碳酸盐油气层的酸化 三、砂岩油气层的酸化 四、主要施工步骤 五、安全注意事项(略）
一、前言
1、在目前技术条件下，碳酸盐油气层和砂岩油气层的酸化 效果比较好；
2、其中，在大多数情况下，碳酸盐油气层的酸化效果最好--尤其是碳酸盐油气层先期酸化效果最佳；
3、含有较多碳酸盐成分的砂岩油气层的酸化，在大多数情 况下，其酸化效果不如普通砂岩油层的酸化效果好；
油层有效空隙度，%；
● 当按设计要求已经确定了盐酸浓度和用量后，按下式计算配置该浓度 酸溶液所需要的浓盐酸量：
ν浓体＝
ν稀体×ν 稀重× ν 稀比 ν浓重×ν浓比
式中: ν稀体 ------ 需配稀酸的总体积,m3; ν稀重------ 稀酸的重度,t/m3; ν 稀比----- 稀酸的重量百分浓度，%； ν浓重----- 浓酸的重度，t/m3； ν浓比------- 浓酸的重量百分浓度，%； ν浓体------ 所需浓酸的体积，m3；
下表为不同浓度的盐酸与碳酸岩（CaCO3）反应后生成物的数量关系。
盐酸 浓度 （%）
盐酸 密度
1m3盐 酸中含
的主酸液，先清扫一下喉道和/或将地层中某些可能与主酸 发生不良反应的有害物质推入地层深部，以利于更好的发 挥后面主酸的酸化效果。 ● 有时，为了某个特殊目的也可特制前置液：
后置液： ●为了弥补和进一步改善主酸的酸化效果，在泵入主 酸后，再
泵入一定量的低浓度的主酸液； ●有时，为了某个特殊目的也可特制后置液：
酸化技术
目录
一、前言 二、碳酸盐油气层的酸化 三、砂岩油气层的酸化 四、主要施工步骤 五、安全注意事项(略）
一、前言
1、在目前技术条件下，碳酸盐油气层和砂岩油气层的酸化 效果比较好；
2、其中，在大多数情况下，碳酸盐油气层的酸化效果最好--尤其是碳酸盐油气层先期酸化效果最佳；
3、含有较多碳酸盐成分的砂岩油气层的酸化，在大多数情 况下，其酸化效果不如普通砂岩油层的酸化效果好；
油层有效空隙度，%；
● 当按设计要求已经确定了盐酸浓度和用量后，按下式计算配置该浓度 酸溶液所需要的浓盐酸量：
ν浓体＝
ν稀体×ν 稀重× ν 稀比 ν浓重×ν浓比
式中: ν稀体 ------ 需配稀酸的总体积,m3; ν稀重------ 稀酸的重度,t/m3; ν 稀比----- 稀酸的重量百分浓度，%； ν浓重----- 浓酸的重度，t/m3； ν浓比------- 浓酸的重量百分浓度，%； ν浓体------ 所需浓酸的体积，m3；
压裂酸化改造技术的最新发展与应用共127页PPT
压裂酸化改造技术的最新发展与应用
6
、
露
凝
无
游
氛
，
天
高
风
景
澈
。
7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
8
、
吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
。
9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 回头。 ——左
1
0
、
倚
南
窗
以
寄
傲
，
审
容
膝
之
易
安
。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
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凝
无
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高
风
景
澈
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7、翩翩新 来燕，双双入我庐 ，先巢故尚在，相 将还旧居。
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吁
嗟
身
后
名
，
于
我
若
浮
烟
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9、 陶渊 明（ 约 365年 —427年 ），字 元亮， （又 一说名 潜，字 渊明 ）号五 柳先生 ，私 谥“靖 节”， 东晋 末期南 朝宋初 期诗 人、文 学家、 辞赋 回头。 ——左
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以
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傲
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审
容
膝
之
易
安
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56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
文 家 。汉 族 ，东 晋 浔阳 柴桑 人 （今 江西 九江 ） 。曾 做过 几 年小 官， 后辞 官 回家 ，从 此 隐居 ，田 园生 活 是陶 渊明 诗 的主 要题 材， 相 关作 品有 《饮 酒 》 、 《 归 园 田 居 》 、 《 桃花 源 记 》 、 《 五 柳先 生 传 》 、 《 归 去来 兮 辞 》 等 。
油田酸化工艺简介PPT
第十四页，共三十一页。
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。
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。
酸化技术现状、未来趋势及促进对策李禄_1
酸化技术现状、未来趋势及促进对策李禄发布时间：2021-10-26T07:20:24.806Z 来源：《基层建设》2021年第22期作者：李禄[导读] 压裂酸化技术是实现油气田增产的进攻性技术，在油气开发中的作用越来越重要新疆克拉玛依市建业能源股份有限公司摘要：压裂酸化技术是实现油气田增产的进攻性技术，在油气开发中的作用越来越重要，可以大幅度提高油气井产量，是国内外各大油田实现增产稳产的主要技术手段。
近年来，面对我国石油新储集层和区块开发难度增大、增产措施改造对象越趋复杂、老油区增产稳产性不容乐观的严峻态势，国家有关部门制定了一系列相关政策，鼓励我国石油公司加大勘探开发力度，推动油气资源产量上升，如国家发改委发布的《关于促进天然气协调稳定发展的若干意见》以及国家能源局发布的《页岩气发展规划（2016—2020年）》，都把推进油气产业发展作为重中之重。
我国严峻的油气产量形势，使得推进压裂酸化技术的发展成为当务之急。
因此，为了实现我国压裂酸化技术的快速发展，掌握我国压裂酸化技术的现状、存在的难点技术以及明确我国酸化技术的发展趋势至关重要。
关键词：石油工程；压裂酸化技术；现状；未来趋势引言油气资源是当前经济社会发展以及工业行业等发展的重要资源，是为各种设备设施正常运行提供重要保证的能源资源。
目前对于油气资源的需求量不断提高，在一定程度上对油气田的开采质量和效率提出了更高的要求。
将酸化压裂技术在油气田开发过程中合理应用对保证施工的顺利性极为有利，同时为开发过程的安全性提供了重要保障。
但在实际中还需要做好对酸化压裂技术的研究工作，不断提升这一技术应用水准，强化应用效果，完成油气田开发的目标和要求。
1酸化压裂技术酸化压裂技术按照应用目的、工艺特点、酸液类型等，可以具备较多维度的类型划分方式，以下从闭合酸化压裂、交替酸化压裂、稠化酸压裂三种较为常见的酸化压裂技术展开分析。
从闭合酸化压裂技术的角度来看，闭合酸化压裂技术是在岩层破裂压力较低下，通过泵入闭合酸的形式，对已闭合裂缝、部分闭合裂缝进行拓展、延伸、沟通串联裂缝下，改善井岩与油气层的连接通道，提高油气开采效率，是酸化压裂技术常用应用方式，对酸化压裂技术的应用，一般需要重视压降形式，对地层裂缝闭合情况进行测试，压力下降缓慢下，便可以依托闭合酸泵注形式，拓展延伸裂缝，从交替酸化压裂的角度来看，交替酸化压裂技术是在交替使用压裂液、酸化液，该技术可以为酸化液，提供裂缝空间，及适宜的温度环境，同时还可以在减缓酸液与岩层基体长时间作用下，延长酸化深度，增强拓展裂缝的稳定性，也可以避免酸化次生物等对裂缝在造成二次损害，从稠化酸压裂技术来看，稠化酸压裂技术在降滤失、流体粘度、缓溶蚀、降摩阻、延伸酸化深度等方面，具有较好的裂缝拓展延伸作用，此外，酸性偏高稠化酸还可以在溶蚀碳酸盐、钙镁化合物等上具有较好的表现，具体应用时，稠化酸的pH值一般需要控制在合理范围内，保障稠化酸压裂技术应用质量。
《酸化压裂管柱》课件
智能化
未来酸化压裂管柱将更加智能化，能够实现实时 监测、远程控制和自动化作业，提高生产安全性 和稳定性。
环保化
随着环保意识的提高，酸化压裂管柱将更加注重 环保，减少对环境的负面影响，实现绿色生产。
市场前景分析
市场需求
随着油气资源的不断开发，酸化压裂管柱的市场需求将不 断增加，为相关企业的发展提供了广阔的市场空间。
钢和合金钢等。
耐腐蚀材料
由于酸化压裂液中含有大量的酸 性和腐蚀性物质，因此需要选择 具有良好耐腐蚀性能的材料，如
钛合金和镍基合金等。
良好的密封性能
为了确保酸化压裂液不泄漏，需 要选择具有良好密封性能的材料
，如橡胶和聚四氟乙烯等。
03
酸化压裂管柱的设计与优 化
设计依据与原则
设计依据
根据酸化压裂工艺的需求，结合 油田的地质、工程和生产条件， 制定出酸化压裂管柱的设计依据 。
在支撑剂注入过程中，将支撑 剂注入裂缝中，支撑裂缝，保
持其开启状态。
02酸化压裂管柱的组成来自酸化压裂管柱的主要部件
酸化压裂管柱主体
用于支撑和传输酸化压裂液的主 要部分，通常由高强度材料制成
。
酸化压裂喷头
用于将酸化压裂液从管柱中喷出， 以增加地层压力，实现地层破裂。
酸化压裂阀
用于控制酸化压裂液的流动，确保 酸化压裂过程中的安全和可控性。
酸化压裂管柱的辅助部件
01
02
03
支撑杆
用于支撑和固定酸化压裂 管柱，确保管柱在酸化压 裂过程中的稳定性。
密封圈
用于确保管柱之间的密封 性，防止酸化压裂液的泄 漏。
连接器
用于连接和固定管柱，方 便安装和拆卸。
酸化压裂管柱的材料选择
未来酸化压裂管柱将更加智能化，能够实现实时 监测、远程控制和自动化作业，提高生产安全性 和稳定性。
环保化
随着环保意识的提高，酸化压裂管柱将更加注重 环保，减少对环境的负面影响，实现绿色生产。
市场前景分析
市场需求
随着油气资源的不断开发，酸化压裂管柱的市场需求将不 断增加，为相关企业的发展提供了广阔的市场空间。
钢和合金钢等。
耐腐蚀材料
由于酸化压裂液中含有大量的酸 性和腐蚀性物质，因此需要选择 具有良好耐腐蚀性能的材料，如
钛合金和镍基合金等。
良好的密封性能
为了确保酸化压裂液不泄漏，需 要选择具有良好密封性能的材料
，如橡胶和聚四氟乙烯等。
03
酸化压裂管柱的设计与优 化
设计依据与原则
设计依据
根据酸化压裂工艺的需求，结合 油田的地质、工程和生产条件， 制定出酸化压裂管柱的设计依据 。
在支撑剂注入过程中，将支撑 剂注入裂缝中，支撑裂缝，保
持其开启状态。
02酸化压裂管柱的组成来自酸化压裂管柱的主要部件
酸化压裂管柱主体
用于支撑和传输酸化压裂液的主 要部分，通常由高强度材料制成
。
酸化压裂喷头
用于将酸化压裂液从管柱中喷出， 以增加地层压力，实现地层破裂。
酸化压裂阀
用于控制酸化压裂液的流动，确保 酸化压裂过程中的安全和可控性。
酸化压裂管柱的辅助部件
01
02
03
支撑杆
用于支撑和固定酸化压裂 管柱，确保管柱在酸化压 裂过程中的稳定性。
密封圈
用于确保管柱之间的密封 性，防止酸化压裂液的泄 漏。
连接器
用于连接和固定管柱，方 便安装和拆卸。
酸化压裂管柱的材料选择
油气井增产技术-酸化
通过酸化处理，可以有效地提高油气井的产能，降低采油成 本，提高油气田的经济效益。
02 酸化技术实施步骤
酸液选择
总结词
选择合适的酸液类型
详细描述
根据油气井的实际情况，选择适合的酸液类型，如盐酸、氢氟酸、土酸等，以满足不同的增产需求。
施工设计
总结词
制定合理的施工方案
详细描述
根据油气井的特点和增产目标，制定详细的施工方案，包括酸液浓度、施工压力、施工温度、施工时间等参数的 估
酸化后油气井产能提升
增产效果影响因素
通过酸化处理，油气井的渗透率得到 提高，从而增加油气产量。
酸化效果受到多方面因素影响，如地 层岩石的性质、酸液的配方和浓度、 施工工艺等。
增产效果持续时间
酸化处理的效果并非永久性的，其持 续时间取决于多种因素，如酸液的种 类、地层条件等。
竞争力，以应对市场的挑战。
05 酸化技术的发展趋势与展 望
技术创新
酸化技术不断升级
随着科技的不断进步，酸化技术也在不断升级，包括新型 酸液体系、高能酸化和微生物酸化等技术的研究和应用， 提高了酸化效果和作业效率。
智能化和自动化技术的应用
智能化和自动化技术的应用，如智能监测、远程控制和机 器人作业等，将进一步提高酸化作业的安全性和效率。
油气井增产技术-酸化
目 录
• 酸化技术概述 • 酸化技术实施步骤 • 酸化技术效果评估 • 酸化技术面临的挑战与解决方案 • 酸化技术的发展趋势与展望
01 酸化技术概述
酸化技术的定义
酸化技术是一种通过酸液处理油气井 岩石，解除近井地带堵塞，提高油气 井产能的增产措施。
它通过向地层注入酸液，利用酸液与 地层岩石的反应，溶蚀孔隙和裂缝中 的堵塞物，扩大孔隙和裂缝的通道， 恢复或提高地层的渗透性。
02 酸化技术实施步骤
酸液选择
总结词
选择合适的酸液类型
详细描述
根据油气井的实际情况，选择适合的酸液类型，如盐酸、氢氟酸、土酸等，以满足不同的增产需求。
施工设计
总结词
制定合理的施工方案
详细描述
根据油气井的特点和增产目标，制定详细的施工方案，包括酸液浓度、施工压力、施工温度、施工时间等参数的 估
酸化后油气井产能提升
增产效果影响因素
通过酸化处理，油气井的渗透率得到 提高，从而增加油气产量。
酸化效果受到多方面因素影响，如地 层岩石的性质、酸液的配方和浓度、 施工工艺等。
增产效果持续时间
酸化处理的效果并非永久性的，其持 续时间取决于多种因素，如酸液的种 类、地层条件等。
竞争力，以应对市场的挑战。
05 酸化技术的发展趋势与展 望
技术创新
酸化技术不断升级
随着科技的不断进步，酸化技术也在不断升级，包括新型 酸液体系、高能酸化和微生物酸化等技术的研究和应用， 提高了酸化效果和作业效率。
智能化和自动化技术的应用
智能化和自动化技术的应用，如智能监测、远程控制和机 器人作业等，将进一步提高酸化作业的安全性和效率。
油气井增产技术-酸化
目 录
• 酸化技术概述 • 酸化技术实施步骤 • 酸化技术效果评估 • 酸化技术面临的挑战与解决方案 • 酸化技术的发展趋势与展望
01 酸化技术概述
酸化技术的定义
酸化技术是一种通过酸液处理油气井 岩石，解除近井地带堵塞，提高油气 井产能的增产措施。
它通过向地层注入酸液，利用酸液与 地层岩石的反应，溶蚀孔隙和裂缝中 的堵塞物，扩大孔隙和裂缝的通道， 恢复或提高地层的渗透性。
气井酸压介绍课件
液与地层中的矿物质发生 化学反应，溶解地层中的 堵塞物，从而提高气井的 产量。
04 酸压技术在气井增产中具
有广泛的应用，可以提高 气井的产量和采收率，降 低气井的生产成本。
酸压工艺流程
酸液配制：根据气 井特点和酸压目的， 选择合适的酸液配 方和浓度
酸液注入：将配制 好的酸液注入气井， 通过压力控制和流 量调节，使酸液与 地层充分接触
酸压操作注意事项
D
操作结束后，及时清理现场，防止环境污染
C 操作过程中注意酸液的用量和浓度，防止酸液泄漏
B 操作过程中注意压力变化，防止压力过高或过低
A 操作前检查设备是否正常，确保安全
3
酸压安全措施
操作人员必须经 过专业培训，具 备相关资质
作业现场必须配 备安全防护设备， 如防护服、护目 镜等
酸压反应：酸液 与地层中的矿物 质发生反应，溶 解堵塞物
酸压效果评估： 分析酸压前后的 气井生产数据， 评估酸压效果
01
03
05Biblioteka 020406
酸液注入：将酸 液注入气井中， 注意控制注入速 度和压力
酸液回收：将反 应后的酸液从气 井中回收，避免 污染环境
酸压后处理：对 气井进行清洗和 维护，确保生产 安全
成功提高气井产量，降低生
因操作失误导致环境污染。
产成本。启示：合理选择酸
启示：加强酸压作业安全管
压方案，提高气井生产效率。
12
理，防止环境污染。
34
✓ 案例三：某气井酸压作业，
✓ 案例四：某气井酸压作业，
成功解决气井堵塞问题。启
因设备故障导致作业失败。
示：及时分析气井堵塞原因，
启示：加强设备维护保养，
作业过程中必须 严格遵守操作规 程，避免违规操 作
04 酸压技术在气井增产中具
有广泛的应用，可以提高 气井的产量和采收率，降 低气井的生产成本。
酸压工艺流程
酸液配制：根据气 井特点和酸压目的， 选择合适的酸液配 方和浓度
酸液注入：将配制 好的酸液注入气井， 通过压力控制和流 量调节，使酸液与 地层充分接触
酸压操作注意事项
D
操作结束后，及时清理现场，防止环境污染
C 操作过程中注意酸液的用量和浓度，防止酸液泄漏
B 操作过程中注意压力变化，防止压力过高或过低
A 操作前检查设备是否正常，确保安全
3
酸压安全措施
操作人员必须经 过专业培训，具 备相关资质
作业现场必须配 备安全防护设备， 如防护服、护目 镜等
酸压反应：酸液 与地层中的矿物 质发生反应，溶 解堵塞物
酸压效果评估： 分析酸压前后的 气井生产数据， 评估酸压效果
01
03
05Biblioteka 020406
酸液注入：将酸 液注入气井中， 注意控制注入速 度和压力
酸液回收：将反 应后的酸液从气 井中回收，避免 污染环境
酸压后处理：对 气井进行清洗和 维护，确保生产 安全
成功提高气井产量，降低生
因操作失误导致环境污染。
产成本。启示：合理选择酸
启示：加强酸压作业安全管
压方案，提高气井生产效率。
12
理，防止环境污染。
34
✓ 案例三：某气井酸压作业，
✓ 案例四：某气井酸压作业，
成功解决气井堵塞问题。启
因设备故障导致作业失败。
示：及时分析气井堵塞原因，
启示：加强设备维护保养，
作业过程中必须 严格遵守操作规 程，避免违规操 作
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试验方法的改进 ——旋转岩盘
试验介质： 淡水、海水、 地层水
—— 隔板扩散室（a diagram diffusion cell )
●酸岩反应机理研究现状与发展
1.酸岩反应动力学研究
白云岩酸岩反应及滤失机理
●酸岩反应机理研究现状与发展
▲ 酸岩反应动力学实验研究进展 新结论新观点： 如Navarrete R.C(1998)等人[34]系统进行了灰岩酸岩反
征条件下优选使用的酸液体系。 技术应用水平，国内外基本相当，
差距主要体现在液体体系及规模化上。
●碳酸盐岩酸压裂技术国内外研究现状
▲西南油气田分公司
国内技术现状及差距
——80年代初开始，先后开展了前置液酸压、胶凝酸酸压、
泡沫酸酸压等工艺技术的研究和应用，并取得了一定的成
果。
——与Halliburton公司、CER公司、NOWSCO公司等进行过技
酸压及酸化技术发展现状
汇报提纲
一、酸岩反应机理研究现状与发展 二、酸压工艺技术现状与发展 三、酸压优化设计软件发展现状 四、砂岩酸化技术发展概况 五、新世纪酸压技术发展展望
一、酸岩反应机理研究现状与发展
●酸岩反应机理研究现状与发展
▲经典物理模型：旋转岩盘、空心岩心流动装置、平板裂缝流 动装置等。 一般采用旋转岩盘测定酸岩反应动力学参数，采用平板裂 缝流动装置测定酸岩动态反应速度，并测定氢离子传质系数 等。
⑷注入级数多，分段液量小。注入级数一般在8～12级之间， 分段液量一般20～40m3。
●碳酸盐岩酸压裂技术国内外研究现状
主流技术 ⑸构成多级注入的液体体系更加丰富 ——前置液从单纯的凝胶水（胍胶液等）发展到使用油
基前置液，或者采用乳化酸与胶凝酸交替注入的形式。 ——转向酸、醇酸等也投入了使用。 ——压裂酸化技术中心在玉门油田已经成功进行了“乳
国内技术现状及差距
▲液体体系研制与应用
国内压裂酸化中心、西南油气田分公司、长庆等研制完成了胶凝酸 （稠化酸）、乳化酸、滤失控制酸等液体体系及添加剂。酸压使 用的材料基本上实现了国产化，且液体性能能够满足优化设计及 油田施工需求，性能基本与国外产品相当。
▲差距： 液体上主要体现在新型液体的开发研制及产品性能，技
30 40 50 60 70 80 90 100 110 有效酸蚀缝长（m）
图1 酸岩反应温度对有效酸蚀缝长的影响
灰岩储层：受传质反应控制 温度敏感性与
白云岩储层：两种模式，主要受反温应度模控式制
T≤65℃，反应主要受表面反应控制
有研究考察温度低至－T≥7.923℃℃，，这反对实应际主储要层受没传有实质质反意应义控，制仅
化酸＋胶凝酸”多级注入闭合酸化与投球分层酸压结 合的现场实践。
●碳酸盐岩酸压裂技术国内外研究现状
主流技术
⑹液体体系较为稳定，但液体总体性能有所提高 ——深度酸压技术使用液体体系以胶凝酸、乳化酸为主。
胶凝酸用量降低，但粘度显著提高； ——乳化酸实现了微乳化技术，构成了摩阻相对较低的
微乳酸体系。 ——地下交联酸（滤失控制酸）等则是针对某些地层特
室内试验技术与理论研究
▲国内现状与差距 压裂酸化中心、西南油气田分公司分别引进有Stimlab、 CER等美国公司的九十年代国际先进水平的大型酸压试验 设备。具有进行旋转岩盘试验、平板裂缝流动试验、胶 凝酸流变、泡沫流变、酸蚀裂缝导流能力试验等能力。 国内外在物理模型及数学模型上基本相当，差距主要体 现在物理模型单一，现代数学理论的研究及应用薄弱。
●碳酸盐岩酸压裂技术国内外研究现状
成熟技术
▲单一液体体系应用的酸压技术
◆普通酸酸压——————常规酸压技术
◆稠化酸（胶凝酸）酸压
◆化学缓速酸酸压
◆泡沫酸酸压
深
◆乳化酸酸压
度
◆高效酸（地下交联酸、滤失控制酸）酸压等。
酸
▲技术方法形成的酸压技术
压
◆前置液粘性指进酸压技术（两级注入）
技
◆多级注入酸压技术（前置液＋酸压＋前置液＋酸压…)
术合作及技术引进。
——1998年四川局引进Dowell公司的滤失控制酸（LCA,即高
效酸）在川中进行了施工。
●碳酸盐岩酸压裂技术国内外研究现状
国内技术现状及差距
▲压裂酸化中心及长庆油田合作
——“八五”国家项目：《陕甘宁气田酸化技术研究》，1992－1995年。
针对该气田储层特点，运用系统工程研究方法开展了地质评估 分析、室内模拟试验、软件研制及开发、气藏数值模拟、优 化设计及参数优选、现场工艺实施及质量控制、酸压前后试 井分析及效果评估等研究，提出了针对不同类型储层的优化 设计目标和参数优选范围，形成了针对低渗储层以“多级注 入闭合酸压技术”为主的深度酸压改造技术，该项技术达到 九十年代国际先进水平。
●多级注入闭合酸化裂缝导流能力试验研究
▲C.Ruffet (1997)等人运用地貌学的原理分析探讨了在酸压过程 中酸蚀裂缝壁面的几何形态以及对酸蚀导流能力的影响；
▲Gong M(1998)等人建立了考虑裂缝壁面粗糙变形下的酸蚀裂缝新 模型，
——研究表明，酸蚀裂缝导流能力受闭合应力影响的裂缝宽度和面 容比的影响，同时裂缝壁面的非均匀刻蚀程度和支撑裂缝的岩石 的嵌入强度等也明显影响最终裂缝导流能力，因此建立考虑非均 匀刻蚀和岩石力学性质的裂缝扩展模型更加符合现场的实际条件。
▲ “多级注入深度酸压＋闭合裂缝酸化”技术——低渗、塑性特征强、重复酸 压
▲清洁自转向酸酸化技术 ——多层、油水薄互层等 ▲水力喷射酸化冲击技术——大位移斜井、水平井等 ▲羟基酸技术，与单纯的酸液中加入表活剂不同，对低渗气藏改造效果显著 ▲胶囊酸技术——新的液体模式及技术发展
●碳酸盐岩酸压裂技术国内外研究现状
●酸岩反应机理研究现状与发展
▲反应动力学模型发展： Conway（1999）等人使用隔板扩散室和旋转岩盘进行研究，计算扩散系
数的方程有进一步改进，发展了一个新的模型来计算传递系数，即用舍 伍德数（Sh）来表示传递系数。该文研究的仅是低温下的扩散系数，也 未探讨胶凝酸、乳化酸的酸岩反应特性和动力学方程以及粘度对酸岩反 应的影响。 Marten Buijse （2003）等人首次探讨了有机酸的酸岩反应机制，建 立了考虑有机酸酸液体系的酸岩反应模型，这个模型适用于强酸，也适 用于弱酸和盐酸的组合酸液体系，弱酸体系以醋酸和甲酸为主。
新型酸压技术——改进的技术
▲滤失控制酸技术——交联与有效破胶——潜在伤害？ G.T.Woo（1999）等人介绍了BJ公司的新型交联胶凝酸酸
液体系。介绍了该酸液体系使用的主体材料和聚合物，以 及交联破胶的控制方法，它用微乳聚合物胶凝剂和特殊的 表面活性剂作为外相介质，较过去的酸液体系有所改进。 1998年四川局引进Dowell公司的滤失控制酸(LCA)在川中 莲18井、磨5井进行了现场试验并取得了成功，这可以看 着是我国在开始应用该项新技术的第一步。
———借助溶蚀孔洞及滤失控制研究，发展了多级注入技术
●室内试验技术与理论研究
▲酸液滤失试验及计算 具有代表性的有Wang等人介绍的滤失实验系统和方法、
Gulbis等人的空心岩心滤失实验系统和方法、Harris及 Penny的径向流动滤失实验系统和方法等。 A.D.Hill（1992年）建立了考虑酸液溶蚀孔洞的计算模 型； Settari(1991)提出了一种确定酸液滤失速度的新方法。
应中酸液滤失及导流能力模拟试验研究，比较了普通 盐酸和乳化酸的效果，试验表明，乳化酸的缓速能力 是普通盐酸的8.5倍，而且乳化酸在高温储层比其它 技术更加有效。
●酸岩反应机理研究现状与发展
“压裂酸化中心”（2000～2003年）先后开展了灰岩、白云岩 及复杂岩性储层的高温酸岩反应动力学实验研究，当温度从 120℃升到140℃，普通酸的反应速度增加57%；稠化酸的增加 了30%；乳化酸的反应速度反应速度增加了40%；这与以往利 用120℃以下的数据外推高温储层的反应速度是很不相同的。 实验表明，在相同酸浓度下，温度上升，反应速度增加，其 中对普通酸的影响更为明显，其次为乳化酸，胶凝酸增加较 为缓慢——为什么？粘度与质量
术上存在施工规模小、分析手段不完善，技术组合单 一等差距。
●碳酸盐岩酸压裂技术国内外研究现状
新型酸压技术——创新技术
▲高含硫气藏酸压技术 ——国外（2002）报道沙特阿拉伯气藏应用， ——国内鲕滩（2003－2004）高含硫气藏酸压技术应用。
▲复杂岩性储层酸压技术 ——玉门青西油田白垩系油藏；——青海油田E32、N21油藏
●酸液滤失机理及溶蚀孔 洞形成机制研究
Hale Waihona Puke ▲经典理论与现代理论相结合
——分形理论的应用
▲物模： “水/石膏”模型 “岩心/酸液”模型
图 4 溶蚀孔洞的金属铸模
——合金Wood合金铸模 ▲ 数值模拟方法
网络模型、扩散限制聚集模型(DLA)、绝缘击穿模型(DBL)： 渗透率驱动指进模型(PDF)、 A.D.Hill的特征参数模型
是理论研究。Van Domelen M.S的研究强调指出，在灰岩储层，
液体的滤失速度才是影响酸压改造效果的主要因素。
●酸岩反应机理研究现状与发展
▲ 酸岩反应动力学实验研究进展
灰岩普通酸单纯反应动力学研究已较少，
主要结合胶凝酸、乳化酸进行研究。
——有机酸反应动力学模型及试验（2003年）
研究温度：120－140℃（国内、胶凝酸）， 121－178 ℃（国外，乳化酸）
●酸岩反应机理研究现状与发展
“压裂酸化中心”（2003）对白云岩胶凝酸反应动力学 的研究表明，胶凝酸的反应速度为K×10-6～10－7，而普 通酸反应速度为K×10－5，胶凝酸反应速度比普通酸低 1～2个数量级，与灰岩储层及以往的国内外的研究结论 胶凝酸的反应速度是普通酸的1/3有较大的差异， —— 胶凝酸的粘度影响是主要原因。
试验介质： 淡水、海水、 地层水
—— 隔板扩散室（a diagram diffusion cell )
●酸岩反应机理研究现状与发展
1.酸岩反应动力学研究
白云岩酸岩反应及滤失机理
●酸岩反应机理研究现状与发展
▲ 酸岩反应动力学实验研究进展 新结论新观点： 如Navarrete R.C(1998)等人[34]系统进行了灰岩酸岩反
征条件下优选使用的酸液体系。 技术应用水平，国内外基本相当，
差距主要体现在液体体系及规模化上。
●碳酸盐岩酸压裂技术国内外研究现状
▲西南油气田分公司
国内技术现状及差距
——80年代初开始，先后开展了前置液酸压、胶凝酸酸压、
泡沫酸酸压等工艺技术的研究和应用，并取得了一定的成
果。
——与Halliburton公司、CER公司、NOWSCO公司等进行过技
酸压及酸化技术发展现状
汇报提纲
一、酸岩反应机理研究现状与发展 二、酸压工艺技术现状与发展 三、酸压优化设计软件发展现状 四、砂岩酸化技术发展概况 五、新世纪酸压技术发展展望
一、酸岩反应机理研究现状与发展
●酸岩反应机理研究现状与发展
▲经典物理模型：旋转岩盘、空心岩心流动装置、平板裂缝流 动装置等。 一般采用旋转岩盘测定酸岩反应动力学参数，采用平板裂 缝流动装置测定酸岩动态反应速度，并测定氢离子传质系数 等。
⑷注入级数多，分段液量小。注入级数一般在8～12级之间， 分段液量一般20～40m3。
●碳酸盐岩酸压裂技术国内外研究现状
主流技术 ⑸构成多级注入的液体体系更加丰富 ——前置液从单纯的凝胶水（胍胶液等）发展到使用油
基前置液，或者采用乳化酸与胶凝酸交替注入的形式。 ——转向酸、醇酸等也投入了使用。 ——压裂酸化技术中心在玉门油田已经成功进行了“乳
国内技术现状及差距
▲液体体系研制与应用
国内压裂酸化中心、西南油气田分公司、长庆等研制完成了胶凝酸 （稠化酸）、乳化酸、滤失控制酸等液体体系及添加剂。酸压使 用的材料基本上实现了国产化，且液体性能能够满足优化设计及 油田施工需求，性能基本与国外产品相当。
▲差距： 液体上主要体现在新型液体的开发研制及产品性能，技
30 40 50 60 70 80 90 100 110 有效酸蚀缝长（m）
图1 酸岩反应温度对有效酸蚀缝长的影响
灰岩储层：受传质反应控制 温度敏感性与
白云岩储层：两种模式，主要受反温应度模控式制
T≤65℃，反应主要受表面反应控制
有研究考察温度低至－T≥7.923℃℃，，这反对实应际主储要层受没传有实质质反意应义控，制仅
化酸＋胶凝酸”多级注入闭合酸化与投球分层酸压结 合的现场实践。
●碳酸盐岩酸压裂技术国内外研究现状
主流技术
⑹液体体系较为稳定，但液体总体性能有所提高 ——深度酸压技术使用液体体系以胶凝酸、乳化酸为主。
胶凝酸用量降低，但粘度显著提高； ——乳化酸实现了微乳化技术，构成了摩阻相对较低的
微乳酸体系。 ——地下交联酸（滤失控制酸）等则是针对某些地层特
室内试验技术与理论研究
▲国内现状与差距 压裂酸化中心、西南油气田分公司分别引进有Stimlab、 CER等美国公司的九十年代国际先进水平的大型酸压试验 设备。具有进行旋转岩盘试验、平板裂缝流动试验、胶 凝酸流变、泡沫流变、酸蚀裂缝导流能力试验等能力。 国内外在物理模型及数学模型上基本相当，差距主要体 现在物理模型单一，现代数学理论的研究及应用薄弱。
●碳酸盐岩酸压裂技术国内外研究现状
成熟技术
▲单一液体体系应用的酸压技术
◆普通酸酸压——————常规酸压技术
◆稠化酸（胶凝酸）酸压
◆化学缓速酸酸压
◆泡沫酸酸压
深
◆乳化酸酸压
度
◆高效酸（地下交联酸、滤失控制酸）酸压等。
酸
▲技术方法形成的酸压技术
压
◆前置液粘性指进酸压技术（两级注入）
技
◆多级注入酸压技术（前置液＋酸压＋前置液＋酸压…)
术合作及技术引进。
——1998年四川局引进Dowell公司的滤失控制酸（LCA,即高
效酸）在川中进行了施工。
●碳酸盐岩酸压裂技术国内外研究现状
国内技术现状及差距
▲压裂酸化中心及长庆油田合作
——“八五”国家项目：《陕甘宁气田酸化技术研究》，1992－1995年。
针对该气田储层特点，运用系统工程研究方法开展了地质评估 分析、室内模拟试验、软件研制及开发、气藏数值模拟、优 化设计及参数优选、现场工艺实施及质量控制、酸压前后试 井分析及效果评估等研究，提出了针对不同类型储层的优化 设计目标和参数优选范围，形成了针对低渗储层以“多级注 入闭合酸压技术”为主的深度酸压改造技术，该项技术达到 九十年代国际先进水平。
●多级注入闭合酸化裂缝导流能力试验研究
▲C.Ruffet (1997)等人运用地貌学的原理分析探讨了在酸压过程 中酸蚀裂缝壁面的几何形态以及对酸蚀导流能力的影响；
▲Gong M(1998)等人建立了考虑裂缝壁面粗糙变形下的酸蚀裂缝新 模型，
——研究表明，酸蚀裂缝导流能力受闭合应力影响的裂缝宽度和面 容比的影响，同时裂缝壁面的非均匀刻蚀程度和支撑裂缝的岩石 的嵌入强度等也明显影响最终裂缝导流能力，因此建立考虑非均 匀刻蚀和岩石力学性质的裂缝扩展模型更加符合现场的实际条件。
▲ “多级注入深度酸压＋闭合裂缝酸化”技术——低渗、塑性特征强、重复酸 压
▲清洁自转向酸酸化技术 ——多层、油水薄互层等 ▲水力喷射酸化冲击技术——大位移斜井、水平井等 ▲羟基酸技术，与单纯的酸液中加入表活剂不同，对低渗气藏改造效果显著 ▲胶囊酸技术——新的液体模式及技术发展
●碳酸盐岩酸压裂技术国内外研究现状
●酸岩反应机理研究现状与发展
▲反应动力学模型发展： Conway（1999）等人使用隔板扩散室和旋转岩盘进行研究，计算扩散系
数的方程有进一步改进，发展了一个新的模型来计算传递系数，即用舍 伍德数（Sh）来表示传递系数。该文研究的仅是低温下的扩散系数，也 未探讨胶凝酸、乳化酸的酸岩反应特性和动力学方程以及粘度对酸岩反 应的影响。 Marten Buijse （2003）等人首次探讨了有机酸的酸岩反应机制，建 立了考虑有机酸酸液体系的酸岩反应模型，这个模型适用于强酸，也适 用于弱酸和盐酸的组合酸液体系，弱酸体系以醋酸和甲酸为主。
新型酸压技术——改进的技术
▲滤失控制酸技术——交联与有效破胶——潜在伤害？ G.T.Woo（1999）等人介绍了BJ公司的新型交联胶凝酸酸
液体系。介绍了该酸液体系使用的主体材料和聚合物，以 及交联破胶的控制方法，它用微乳聚合物胶凝剂和特殊的 表面活性剂作为外相介质，较过去的酸液体系有所改进。 1998年四川局引进Dowell公司的滤失控制酸(LCA)在川中 莲18井、磨5井进行了现场试验并取得了成功，这可以看 着是我国在开始应用该项新技术的第一步。
———借助溶蚀孔洞及滤失控制研究，发展了多级注入技术
●室内试验技术与理论研究
▲酸液滤失试验及计算 具有代表性的有Wang等人介绍的滤失实验系统和方法、
Gulbis等人的空心岩心滤失实验系统和方法、Harris及 Penny的径向流动滤失实验系统和方法等。 A.D.Hill（1992年）建立了考虑酸液溶蚀孔洞的计算模 型； Settari(1991)提出了一种确定酸液滤失速度的新方法。
应中酸液滤失及导流能力模拟试验研究，比较了普通 盐酸和乳化酸的效果，试验表明，乳化酸的缓速能力 是普通盐酸的8.5倍，而且乳化酸在高温储层比其它 技术更加有效。
●酸岩反应机理研究现状与发展
“压裂酸化中心”（2000～2003年）先后开展了灰岩、白云岩 及复杂岩性储层的高温酸岩反应动力学实验研究，当温度从 120℃升到140℃，普通酸的反应速度增加57%；稠化酸的增加 了30%；乳化酸的反应速度反应速度增加了40%；这与以往利 用120℃以下的数据外推高温储层的反应速度是很不相同的。 实验表明，在相同酸浓度下，温度上升，反应速度增加，其 中对普通酸的影响更为明显，其次为乳化酸，胶凝酸增加较 为缓慢——为什么？粘度与质量
术上存在施工规模小、分析手段不完善，技术组合单 一等差距。
●碳酸盐岩酸压裂技术国内外研究现状
新型酸压技术——创新技术
▲高含硫气藏酸压技术 ——国外（2002）报道沙特阿拉伯气藏应用， ——国内鲕滩（2003－2004）高含硫气藏酸压技术应用。
▲复杂岩性储层酸压技术 ——玉门青西油田白垩系油藏；——青海油田E32、N21油藏
●酸液滤失机理及溶蚀孔 洞形成机制研究
Hale Waihona Puke ▲经典理论与现代理论相结合
——分形理论的应用
▲物模： “水/石膏”模型 “岩心/酸液”模型
图 4 溶蚀孔洞的金属铸模
——合金Wood合金铸模 ▲ 数值模拟方法
网络模型、扩散限制聚集模型(DLA)、绝缘击穿模型(DBL)： 渗透率驱动指进模型(PDF)、 A.D.Hill的特征参数模型
是理论研究。Van Domelen M.S的研究强调指出，在灰岩储层，
液体的滤失速度才是影响酸压改造效果的主要因素。
●酸岩反应机理研究现状与发展
▲ 酸岩反应动力学实验研究进展
灰岩普通酸单纯反应动力学研究已较少，
主要结合胶凝酸、乳化酸进行研究。
——有机酸反应动力学模型及试验（2003年）
研究温度：120－140℃（国内、胶凝酸）， 121－178 ℃（国外，乳化酸）
●酸岩反应机理研究现状与发展
“压裂酸化中心”（2003）对白云岩胶凝酸反应动力学 的研究表明，胶凝酸的反应速度为K×10-6～10－7，而普 通酸反应速度为K×10－5，胶凝酸反应速度比普通酸低 1～2个数量级，与灰岩储层及以往的国内外的研究结论 胶凝酸的反应速度是普通酸的1/3有较大的差异， —— 胶凝酸的粘度影响是主要原因。