酸化压裂技术

降滤剂的选择及加入方法和加入量的确定； 泡沫降滤时,起泡剂和泡沫稳定剂的选择； 乳化降滤时,乳化剂和破乳剂的选择。
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可提供 相应的降滤工艺设计方法及优化设计软件 油井用降滤剂(油溶性)SWF-1 气井用降滤剂(挥发性)SWF-2
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2.5 延迟酸压工艺技术 原理：针对高温(120度以上)深井储层或微裂缝 酸化,酸岩反应速度特快,很难达到深度酸化目的, 使用延迟酸,让其在地层某一温度下才逐渐释放酸液 ,实现在地层深部产生溶解反应,从而达到深度酸化 目的,增大酸液有效作用距离
1、反应速度快(作用半径小) 2、沉淀物易产生(二次伤害) 3、伤害带不易确定 4、液体置放?
研究方向
1、酸液及添加剂 2、沉淀物的预防 3、优化设计(工艺和参数)
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(一)液体选择
1、选择处理液的标准 (1) 岩石矿物学 (2) 地层伤害 (3) 岩石力学 (4) 油井条件
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2、矿物敏感性
酸液接触岩石后形成下列现象： 基岩结构的破坏 微粒的释放和沉淀的形成 润湿性的改变
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谢 谢各位老师的 指导和意见 ！
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谢谢！
酸浓度 酸类型
矿物类型 酸液流速
岩石结构及胶结情况
储层伤害
酸液用量 注酸顺序 酸液置放
酸浓度 酸类型 矿物类型 伤害产物 添加剂 关井时间 酸液用量
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酸化溶解物
1、基质矿物
2、堵塞物(伤害物)
主要使用的酸液
HF+HCl
反应特点
1、多矿物反应(碳酸盐 粘土 长石 石英)
2、多孔介质中
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存在问题
微缝
基质 碳酸盐裂缝基质系统
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特点： 缝大 比面小 反应速度小
人工裂缝
井眼 酸蚀 基质
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碳酸盐岩储层酸化时酸液应用指南
温度条件
酸液
低温
常规盐酸
高温
盐酸+缓速剂 有机酸 地下自生酸
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（二）碳酸盐岩储层酸化分类
酸洗
酸 化
基质酸化
酸压
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酸洗
清洗：井筒 射孔眼
方式：正洗 反洗
压裂车
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基质酸化
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液体选择的其它标准
储层物性 地层流体
渗孔 透隙 率度
油地 和层 气水
储层条件
地地 层层 温压 度力
伤害清除机理
溶 溶溶 解 解解 作 悬稳 用 浮定
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(二)砂岩储层酸化分类
酸洗
酸 化
基质酸化
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酸洗
清洗：井筒 射孔眼
方式：正洗 反洗
压裂车
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基质酸化
对象：地层
方式：油管注液 套管注液 环空注液
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2.3 深部酸化技术 原理：由于酸在砂岩多孔介质中的反应速度太快,
酸化解堵半径小, 采用在地下生成盐酸和HF技术， 实现深部酸化目的。 这些技术包括： 氟硼酸酸化工艺技术； 地下自生土酸技术； 缓冲调节土酸技术； “5H+ 酸”酸化技术等。
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技术关键： 酸液体系及针对具体储层的酸液配方选择； 地下生成酸的效率（条件）； 据解堵要求的深部酸化工艺参数优化设计。
酸化压裂技术
一、碳酸盐岩储层酸化技术
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概述
控制酸化效果的因素
有效作用距离 裂缝导流能力
酸岩反应速度 酸液滤失
酸浓度 酸类型
岩石类型 酸液流速
粘度 降滤剂
酸浓度 酸类型 岩石类型 酸液流速 酸液用量
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酸化溶解物
(1) 基质矿物
(2) 堵塞物(伤害物)
使用的主要酸液
(1) 盐酸
(2) 磷酸
(3) 硝酸或硝酸+盐酸
高铁绿泥石粘土
3%HCl+0.5%HF
低渗透(10md或更低)
低粘土
6%HCl+1.5%HF (3)
高绿泥石
3%HCl+0.5%HF (4)
注: (1) 用15%HCl预冲洗； (2) 用螯合的15%HCl
预冲洗；
(3)用7.5%HCl或10% 醋酸预冲洗；
(4) 5%醋酸预冲洗。
Fogler(1976)，Hekim(1977)，Walsh(1982)，McLeod(1984) et al
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暂堵原理
Q
KPA
L
K1P 1K2P2 KiPi
L1
L2
Li
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关键技术 据井层条件选择酸液体系； 据井层条件选择暂堵剂类型； 据储层物性及孔喉大小选择暂堵剂粒径分布； 暂堵剂注入工艺。 暂堵酸化工艺参数的优化。
可提供 分别用于油井、水井、气井酸化的暂堵剂DZ—1 、 DZ—2、DZ—3； 用于酸化的暂堵剂 暂堵酸化优化设计软件。
可提供： 深部酸化的DPHF和DPH技术； “5H+ 酸”酸化工艺技术； 氟硼酸酸化、地下自生土酸、缓冲调节土酸、“5H+ 酸”等酸化设计软件。
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2.4 新型解堵酸化技术 原理：钻井、完井、修井作业过程中可能引入许多 堵塞物（无机和有机物）,有些堵塞物是用HF和HCL所不 能溶解的，因而酸化不能有效解堵.研制的新型解堵酸液 可以溶解目前大多数HF和HCL所不能溶解的堵塞物,从而 可以有效地进行酸化解堵，提高酸化效果。
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2.7酸压综合技术 原理：结合酸压,交替注入,闭合酸压及延迟酸的酸
化工艺技术。 关键技术：
几种工艺的优化及协调 可提供：相应的设计软件
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二、砂岩储层基质酸化技术
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引言
砂岩储层 酸化原则
不压破储层 解除储层伤害
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控制砂岩储层酸化效果的因素
有效作用距离 孔隙度、渗透率 二次沉淀
酸岩反应速度 酸化工艺 孔缝分布
3、敏感性取决于地层矿物与酸的反应性质
反应性质取决于岩石结构和矿物在岩石中的分布。
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反应特性： 化学组成 表面积
二次胶结物
(碳酸盐、石英)
粘土孔隙相嵌
粘土孔隙充填
石英 长石 燧石 云母
孔隙充填物
骨架 砂岩的典型结构图
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矿物名称
石英 燧石 长石 云母 高 岭石 伊 利石 蒙 脱石 绿 泥石 方 解石 白 云石 铁白云石 菱 铁矿
反应特点
(1) 碳酸盐矿物反应
碳酸钙，碳酸镁，少量粘土。
(2) 多孔介质，微裂缝，人工裂缝
(3) 蚓孔，非均匀刻蚀导流能力
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存在问题 (1) 反应速度快(作用半径小) (2) 沉淀物易产生(二次伤害) (3) 液体置放
研究方向 (1) 添加剂及酸液 (2) 设备提高 (3) 优化设计(工艺和参数)
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关键技术： 新型酸液溶解各种堵塞物的效率。 新型酸液的酸化实施工艺。 酸化工艺参数的优化。
已研制出： 新型解堵酸液体系及配套的实施工艺，但未进行
现场实验。
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2.5 堵水酸化联作技术技术
原理：油井生产中后期，有些产层含水高达98100％ ，已不具备开采价值，但相当一部分产层还有很大生 产潜力，问题在于堵住水层，释放油层。
砂岩矿物的表面积及溶解度
表面积
溶解度
HCl
HCl+HF
低 低至中等 低至中等
低 高 高 高 高 低至中等 低至中等 低至中等 低至中等
不溶解 不溶解 不溶解 不溶解 不溶解 不溶解 不溶解 低至中等 高溶解 高溶解 高溶解 高溶解
很低 低至中等 低至中等 低至中等
高溶解 高溶解 高溶解 高溶解 高溶解有CaF2沉淀 高溶解有CaF2沉淀 高溶解有CaF2沉淀 高溶解
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(一)液体选择
1 选择处理液的标准
(1) 岩石矿物学
(2) 地层伤害
(3) 岩石力学
(4) 油井条件(T，P)
2 敏感性
(1) 岩石矿物敏感
(2) 裂缝系统应力敏感
(3) 润湿性的改变
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反应性能：
化学组成 表面积 大比面
基质 伤害带井眼Βιβλιοθήκη 碳酸盐基质结构图7
特点： 缝窄、孔小 比面大 反应速度快
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(二)主要研究方向
1、理论研究： 酸岩反应机理研究 酸化数学模型研究 物理模拟及数值模拟研究
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(二)主要研究方向
1、理论研究： 酸岩反应机理研究 酸化数学模型研究 物理模拟及数值模拟研究
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2、应用研究 酸化工艺的引进消化和发展 => 形成应用技术 新工艺及新材料的研制 => 改进酸化工艺 添加剂及酸液的研制及应用 => 改善酸化效果 酸化工艺参数优化 => 形成软件，推广应用 酸化评价技术 => 提高酸化效果，完善酸化工艺 质量监测技术 => 现场跟踪并及时调整实施工艺
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2.2 暂堵酸化工艺 原理：在酸液中加入暂堵剂，注酸时暂时堵塞高渗
层，酸化低渗层，实现在多层油藏或大厚层油藏中 沿纵向的均匀布酸，均匀解堵改善纵向出油剖面或 吸水剖面。
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多层
注入能力相差悬殊地层
大厚层
伤害程度不一
暂
堵
注入液遵循最小阻力原理
酸
化
技
高渗透层吸酸多
术
低渗透层吸酸少
吸酸程度不一
酸化剖面不均一
酸化：地层
方式：油管注液 套管注液 环空注液
压裂车 封隔器
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压裂酸化
压裂： 压开裂缝 张开裂缝 酸刻蚀裂缝 高导流能力裂缝
酸化：地层
方式：油管注液 套管注液 环空注液
压裂车 封隔器
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(三) 碳酸盐岩酸化技术
1.酸化机理研究
石灰岩和白云岩与盐酸反应机理研究 酸岩反应过程 系统反应动力学研究 表面反应动力学研究 影响酸岩反应速度因素研究 影响酸蚀形态及导流能力因素的研究 酸液滤失机理研究 酸化效果评价方法研究
可提供： 耐酸堵水剂NS－1； 酸化用暂堵剂DZ－1(油井)、DZ－2(水井)、DZ—3(气井)
； 堵水暂堵酸化优化设计软件。
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三、酸化室内评价技术
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(一)酸化室内评价技术
1 酸液类型筛选及据储层条件确定酸液配方 2 酸液添加剂筛选评价 3 酸岩反应动力学参数测定试验 4 酸岩反应热力学参数测定试验 5 酸化效果评价试验 6 各种酸化设计方法及软件编制
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2. 酸化工艺技术研究
2.1 基质酸化工艺技术 原理: 利用酸液溶解地层岩石孔隙及裂缝堵塞物,扩大
油气渗流通道。 技术关键: 蚓孔生长发育规律研究； 最佳注酸速度研究； 最佳注酸强度研究； 关井时间及返排速度研究； 孔隙型,裂缝型及复合型地层基质酸化工艺技术研究。 可提供:基质酸化优化设计软件
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有效地清除伤害
选液方法
提高地层渗透率
溶解度 粘土含量
防止沉淀
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砂岩酸化时酸液应用指南
条件
酸液
HCl溶解度>20%
仅用 HCl
高渗透(100md以上)
高石英(80%)，低粘土(<5%) 12%HCl+3%HF (1)
高长石(>20%)
13.5%HCl+1.5%HF (1)
高粘土(>20%)
6.5%HCl+1%HF (2)
本项技术采用耐酸堵剂堵塞水层，然后酸化释放 油层，酸化时在酸液中加入暂堵剂，注酸时暂时堵塞 高渗层，酸化低渗层，实现在多层油藏或大厚层油藏 中沿纵向的均匀布酸，均匀解堵改善纵向出油剖面， 提高油井产能。
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关键技术： 据井层条件选择耐酸堵剂； 据井层条件选择酸液体系； 据井层条件选择酸化暂堵剂类型、粒径； 堵水及暂堵剂注入工艺； 堵水、暂堵酸化工艺参数的优化。
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关键技术： 酸液和压裂液的选择：配伍、粘度比、破胶返排； 蚓孔生长发育规律的研究：滤失控制机理； 指进现象的产生和模拟：界面过渡带处理； 各级注入量的优化组合。
可提供：交替相前置液酸压设计软件。
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2.4 降滤是失酸压工艺技术 原理：在酸压过程中随酸液注入降滤剂或改变酸液
滤失性,达到降低滤失, 提高酸液效率的作用。 关键技术：
压裂车 封隔器
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(三)砂岩储层酸化技术
1.砂岩储层酸化机理研究 砂岩与HF反应动力学 砂岩与HF反应热力学 影响砂岩与酸的反应速度因素 酸液在多孔介质中的反应规律 酸岩反应中的反应前沿及储层渗流条件变化规律
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2. 砂岩储层酸化工艺
2.1常规酸化工艺 原理：利用酸液溶解砂岩孔隙及喉道中胶结物和堵 塞物,改善储层渗流条件,提高油气产能。 关键技术： 针对储层物性及矿物特性选择酸液体系 酸化工艺参数优选 施工质量保证 可提供：相应的酸液配方,已编制出设计计算软件。
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关键技术： 据不同地层要求确定延迟剂类型及起始酸释放温度 延迟酸液配方确定 延迟酸化工艺技术参数优化设计 延迟酸化工艺与其他工艺技术的配合运用 可提供：延迟酸化优化设计软件
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2.6 闭合酸压工艺技术 原理：酸压形成一定长度的酸蚀裂缝后,降低注入
压力,使井底裂缝压力低于闭合压力下注酸,以提 高近井带裂缝导流能力。 关键技术： 酸压过程中闭合时间的确定 闭合酸蚀裂缝长度的确定 闭合酸化时泵压及排量关系确定 闭合段酸液类型及酸液配方确定 可提供：闭合酸压设计软件
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2.2 普通酸压工艺技术
原理：用酸液压开并刻蚀裂缝,获得高导流能 力的人工裂缝,改善油气渗流条件。
关键技术:
酸液滤失机理； 酸液有效作用距离研究； 酸蚀裂缝导流能力研究； 普通酸压优化设计方法。
可提供：普通酸压设计软件(正向或逆向)。
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2.3 交替相前置液酸压工艺技术 原理：用不同流体粘度和反应特性差异,在交 替注入过程中获得非均匀刻蚀裂缝,降低酸液滤失, 从而获得较长的酸液有效作用距离和较高的酸蚀缝 导流能力。