酸化施工作业指导书

酸化施工作业指导书
根据各采油厂酸化方案的特点进行综合，编制酸化施工作业指导书时应考虑以下几点：一是地层伤害的类型确定；二是液体的选择：酸液的类型、浓度和用量；三是添加剂：酸化过程中的其它化学剂，用于保护油管和提高酸化效果；四是泵注程序：设计注入排量和注入流体的顺序；五是酸的分布和转向；提高酸与地层接触的范围。

一、地层伤害类型
制定合理的酸化工艺措施，必须准确判定施工井的污染和伤害的类型。

固体颗粒对孔隙空间的堵塞、孔隙介质的机械破坏或物理风化、乳状液的生成、相对渗透率的变化等流体效应，都可引起地层的伤害。

一般来讲，油水井在钻井和生产期间导致的伤害情况有以下几种：（一）钻井伤害：最常见的地层伤害源是钻井过程中的伤害，钻井时由于钻井液中的颗粒及滤液侵入地层会引起伤害，钻井液引起的伤害有时是比较严重的。

（二）完井伤害：完井作业时对地层的伤害可能是完井液侵入地层、注水泥、射孔或增产措施引起的。

完井液的主要目的是维持井筒内的压力高于地层压力，因此把完井液部分挤入地层，如果完井液中含有固体成分或化学上与地层不配伍的物质，则可能会产生类似于钻井泥浆所引起的伤害。

（三）生产伤害：生产过程中的伤害有胶质、沥青质沉积损害地层；颗粒运移，伊利石、蒙脱石、绿泥石等粘土水化膨胀以及生成铁沉淀等造成储层损害。

（四）注入伤害：由于注入水与地层的不配伍性产生的沉淀，或细菌的生长，会导致注入井的地层伤害。

酸化时不配伍的酸液易损害地层，如形成Na2SiF6、K2SiF6及Fe（OH）3沉淀等。

了解了地层伤害的类型后，通过对施工井地质结构、油层内粘土矿物种类、储层矿物成分、胶结物含量、油藏流体特性等进行调查分析，判定施工井存在以上哪一种或几种伤害，然后制定合理的酸化措施。

二、井层选择
根据采油厂方案要求，在确定地层伤害类型的基础上，在选井选层方面应考虑以下几点：
（一）优先选择在钻井过程中油气显示好、而试油效果差的井层。

（二）应优先选择邻井高产而本井低产的井层。

（三）对于多产层位的井，一般应进行选择（分层）酸化处理，首先处理低渗透地层。

（四）四靠近油气或油水边界的井，或存在气水夹层的井，应慎重对待。

（五）对套管破裂变形，管外窜槽等井况不适宜酸处理的井，应先进行修复待井况改善后再处理。

三、酸液用料的检测
酸化施工用盐酸、氢氟酸、硝酸、缓蚀剂、表面活性剂、防膨剂、稠化剂、助排剂、破乳剂及互溶剂等原材料及现场施工配制的酸液都需要严格检测，每一种用料检测参照下列相应标准执行。

（1）盐酸：GB 320-93 《工业用合成盐酸》。

（2）氢氟酸：GB7744-1998 《工业氢氟酸》。

（3）硝酸：Q/SY DQ 0913-2003 《粉末硝酸解堵剂性能检测及评价方法》。

（4）缓蚀剂：SY/T5405-1996《酸化用缓蚀剂性能实验方法及评价指标》。

（5）表面活性剂：SY/T5753-1995《油井增产水井增注措施用表面活性剂的室内评价方法》。

（6）防膨剂：SY/T5971-94 《注水用粘土稳定剂性能评价方法》。

（7）稠化剂：SY/T6214-1996 《酸液稠化剂评价方法》。

（8）助排剂：SY/T5755-1995 《压裂酸化用助排剂性能评价方法》。

（9）破乳剂：SY/T5281-2000 《破乳剂使用性能检验方法瓶试法》。

（10）互溶剂：SY/T5754-1995 《油田酸化互溶剂性能评价方法》。

（一）酸液类型确定及选择施工工艺参数
根据施工井污染情况，选择适应不同井层条件的酸液类型，确定施工压力、排量和关井反应时间等施工工艺参数。

⒈酸液类型确定
地层污染的类型决定施工中用酸体系的步骤。

前置液、主体酸和后冲洗液都应与典型的污染相匹配。

转向技术与地层特征和施工流体的类型相匹配。

组成酸化施工的流体系列是施工成功的关键。

根据不同地层选择适应的酸液。

（1）前置液
施工的流体步骤依靠污染的类型确定。

前置液主要是为施工液体作准备。

烃溶剂用来移走油膜和石蜡沉淀，使酸溶液能与矿物表面接触。

前置液与酸配伍的盐水（如氯化铵盐水）能够被用作为一种极好的预冲洗液来帮助移走或稀释与酸不配伍的离子（如钾和钙）。

前置液序列的一个例子是先用包含大量NH4Cl盐水，后用烃类溶剂混合物，再用盐酸部分。

盐
水预冲洗液的目的是将不溶物稀释到可溶解水平。

前置液一般是浓度为5%～15%的盐酸内加缓蚀剂及其他添加剂。

若井筒中没有碳酸盐垢片或储集层中没有碳酸盐矿物，可采用柴油、原油或氯化铵作前置液。

前置液的下一个需要考虑的是与地层流体的配伍性。

某种原油对酸性混合物有很高的敏感性。

这些情况需要用烃类溶剂或别的隔离液或缓冲液体系（如泡沫）等稀释。

配伍性的进一步考虑是初始注入流体的铁离子含量，因为注入流体将与原油或凝析油接触，即使低的铁浓度也能产生酸渣污染。

将流体从井眼地区移走能减少潜在的问题。

这些问题能减少施工成功并能限制或阻止注入过程。

酸化中盐酸前置液是重要的。

它们的作用是在土酸注入之前尽可能地除去钙物质。

（2）主体酸
在每一个施工中用的盐酸、氢氟酸混合物应该有不同的配比。

如果有不能定量的碳酸钙时，低的氢氟酸浓度将被使用来避免AlF3或CaF2沉淀。

土酸能在低碳酸钙和没有沉淀问题的环境中运用。

盐酸和氢氟酸的配比应该保证最佳的比例，以避免沉淀和地层坍塌。

注土酸液的作用是利用HCl溶解残存的碳酸盐类，并保持低PH值，利用HF溶解粘土矿物及其他堵塞物，扩大油气渗流通道。

土酸常用7%～12%HCl+3%～6%HF，内加缓蚀剂及其他必要的添加剂组成。

通常将7%HCl+3%HF称为7:3土酸，将12%HCl+6%HF称为12:6土酸，HF浓度高于6%的土酸称为超级土酸。

土酸用量应根据储集层伤害程度、储集层性质及产层厚度确定，一般酸液用量为前置液用量的2倍~3倍。

（3）后冲洗液
后冲洗液的目的是双重的，第一，它将主体酸驱替到井眼以外超过1.0m~1.2m，这对径向流是临界的基质面积；第二，未被顶替到地层深处的主体酸被稀释。

这两个因素帮助解除在近井眼地区残酸产生的潜在污染。

必须仔细选择后冲洗液，来避免在施工返排过程中产生的污染。

后冲洗液体系将满足下面的标准，主体酸之后接着注入的后冲洗液应是水基的，有一个低的PH值和稀释残酸。

后冲洗液应是混相的并与前面阶段的酸液相配伍。

注后置液的作用是将土酸液替入储集层，并进一步改善井壁附近储集层性质，尽量减少或消除处理液可能产生的有害沉淀物。

一般用5%～15%的盐酸、过滤的原油、柴油或煤油，有时也用活性水。

这些流体都应含有约0.1%的水湿防乳化表面活性剂及其他化学剂以帮助处理液返排，恢复储集层固相及沉淀性酸反应生成物的亲水性，防止乳化形成及储集层粘土
矿物水敏膨胀。

HF消耗十分迅速，注入后置液后一定时间内应尽快用自喷、抽汲或泵抽、气举等方式将所有注入流体从井中排出，以减少因乳化或沉淀产生的储集层伤害。

⒉施工压力
基质酸化挤酸压力不能超过地层破裂压力，由于酸化会降低地层的强度，酸的浓度和用量存在一个上限，泵入过程包括处理液和转向剂顺序和每一步的注入排量，设计方案可利用油田先前施工得到的经验规律。

⒊施工排量
为满足各种流体类型的特定目的，可采用室内实验优化确定排量。

⒋反应时间
不同酸液的关井反应时间根据室内岩心试验结果确定。

1.1.主体酸的优选
1.1.1.高3624块酸化时，若出砂不严重，建议用12%盐酸+5%氢氟酸体系，降低酸化成本；
若出砂严重，建议使用12%盐酸+5%HBF4体系，且氟硼酸的浓度应不低于5%。

1.1.2.高3618块酸化时使用12%盐酸+5%HBF4体系，且氟硼酸的浓度应不低于5%，避免
地层水对氟硼酸的稀释，降低氟硼酸的酸化效果。

1.1.3.高18块进行酸化措施时，若出砂不严重，建议用12%盐酸+5%氢氟酸体系，降低酸
化成本；若出砂严重，建议使用12%盐酸+5%HBF4体系，且氟硼酸的浓度应不低于5%。

1.1.4.高246块进行酸化措施时，若出砂不严重，建议用盐酸与氢氟酸体系，降低酸化成
本；若出砂严重，建议使用盐酸与HBF4体系体系，且氟硼酸的浓度应不低于5%。

1.1.5.在高21块进行酸化措施时，若出砂不严重，建议用12%盐酸+4%氢氟酸体系，降低
酸化成本；若出砂严重，建议使用12%盐酸+4%HBF4体系，且氟硼酸的浓度应不低于4%。

1.1.6.由于坨33井岩心致密，进行酸化措施时，酸化半径必然小，酸化效果差，因此，建
议对坨33井采取酸化压裂措施，12%盐酸和20%硝酸粉末作为压裂用酸。

1.2.高采6个区块的粘土矿物含量大都不是很高，但由于蒙脱石含量较高，因此各取心井
的粘土膨胀率均较高，因此现场施工时应注意防膨剂的使用。

1.3.从防膨率实验可知，1%BF-1027、1%DS-112这两种粘土防膨剂在高采6个区块的防
膨效果均较好，且耐温实验效果也较好，因此均可使用。

其中尤以1%DS-112效果为佳。

1.4.由助排剂各项实验可知，高温防乳破乳剂可以满足高采各区块高温助排要求，因此可
以在各区块使用。

2.酸化施工酸液体系配方建议
2.1.盐酸体系
2.1.1.有机解堵剂；
2.1.2.前置液：8%HCl+1%BF-1027或1%DS-112粘土防膨剂+1%高温防乳破乳助排剂；
2.1.
3.盐酸：12%HCl+1%BF-1027或1%DS-112粘土防膨剂+1%高温防乳破乳助排剂；2.1.
4.后置液：5%HCl+1%BF-1027或1%DS-112粘土防膨剂+1%高温防乳破乳助排剂。

2.1.5.1%BF-1027或1%DS-112粘土防膨剂。

2.2.土酸体系
2.2.1.有机解堵剂；
2.2.2.前置液：12%HCl+1%BF-1027或1%DS-112粘土防膨剂+1%高温防乳破乳助排剂；
2.2.
3.土酸：12%HCl+4～6%HF+1%BF-1027或1%DS-112粘土防膨剂+1%高温防乳破乳
助排剂；
2.2.4.后置液：5%HCl+1%BF-1027或1%DS-112粘土防膨剂+1%高温防乳破乳助排剂；
2.2.5.1%BF-1027或1%DS-112粘土防膨剂。

2.3.氟硼酸体系
2.3.1.有机解堵剂；
2.3.2.前置液：12%HCl+1%BF-1027或1%DS-112粘土防膨剂+1%高温防乳破乳助排剂；
2.3.3.氟硼酸：12%HCl+4%～6%HBF4+1%BF-1027或1%DS-112粘土防膨剂+1%高温防乳
破乳助排剂；
2.3.4.后置液：5%HCl+1%BF-1027或1%DS-112粘土防膨剂+1%高温防乳破乳助排剂。

2.3.5.1%BF-1027或1%DS-112粘土防膨剂。