第四章油水井增产增注措施..docVIP

第四章 油水井增产增注措施 在油田开采过程中，经常遇到一些低渗透性油层，即使在较大的压差下，它们也很难获得高的产量。有的油层在钻井过程中受到钻井液侵害，使井底附近油层的渗透串降低，这不仅导致油井产量下降．有时甚至无法投产。此外，油水井在生产过程中，也会由于各种原因造成井底附近堵塞，使注水井的注入量或油井的产油量下降，从而影响油田开采速度和采收率的提高，对于非均质多油层油田，影响更为严重。在这种情况下，就必须对油层采取各种增产增注措施。 本章主要介绍目前矿场上广泛用于油水并增产增注的两种措施，即酸化、压裂处理。 第一节 油层酸处理 油层酸处理，是油田上广泛用于改造油层、提高渗透率的措施。它是利用酸液能溶解岩层中所含盐类的特性，达到提高近井地带的油层渗透率，改善油、气、水流动状况，从而增加油、气产量和水井注入量的目的。目前，我国各油田在油层酸处理方面，广泛应用的有盐酸处理和土酸处理两种方法。有些油田还应用了“王水”处理、“热酸”处理与“热化学”处理等方法。 一、酸处理原理 酸处理是依靠向油层挤入酸液并与油层孔隙孔道起化学溶蚀作用，以扩大油流通道，提高油层渗透率；或溶解井壁附近的堵塞物(如泥浆、泥饼、各种杂质、沉淀物和细菌等)，以排除堵塞来提高井的生产能力。 由于油层岩石性质不同，堵塞物不同，所用酸液的种类也是不同的，广泛使用的是盐酸和土酸两种。 盐酸处理主要用于石灰岩、白云岩和灰质胶结的砂岩等碳酸盐含量高的地层，盐酸与地层内的碳酸盐作用时，其反应如下。 对于石灰岩： 对于白云岩： 以上反应生成的钙盐和镁盐都易镕于水，生成的CO2也溶于水。对于油并，酸化后可应用抽汲或自喷方法将反应的废酸排出地面，以提高油井酸处理效果。 根据室内试验和生产实践得知，当地层中所含碳酸盐类大于50％，如裂缝性石灰岩、白云岩，应用盐酸处理效果较好。对于井底堵塞，应根据堵塞物的物化性质，决定是否用盐酸处理。 砂岩的成分与碳酸盐大不相同。它主要以石英和长石为主，经胶结物胶结而成。胶结物多为粘土和碳酸盐类，胶结物数量变化幅度很大，胶结物中的碳酸盐类占百分之几到十几都有。盐酸同石英及其他硅酸盐类基本上不起反应，但氢氟酸(HF)对砂岩中的主要成分都有溶解作用。其反应式如下。 石英与HF的反应： [粘土)与HF的反应： 碳酸盐与HF的反应： 从以上的反应来看，氢氟酸对于石英、硅酸盐、碳酸盐都有溶解能力，但反应生成物中的CaF2与MgF2会产生沉淀，堵塞地层。所以，砂岩酸化多用土酸，土酸就是盐酸与氢氟酸的混合酸液，兼有盐酸与氢氟酸的优点，故砂岩的酸处理又称为土酸处理。 根据玉门地区对岩心所进行的实验室研究表明：对于石英含量占55％，长石占10％、粘土占15％，氧化铁占10％，碳酸盐占10％的含油岩心，应用11．4％的盐酸加3％一5％的氢氟酸配制的土酸进行浸泡，其溶解度比单独用盐酸高4—6倍。由于土酸中台有氢氟酸，它们对于粘土、泥浆颗粒和泥饼的溶解能力均大于盐酸。 二、酸处理前的预处理工作 (1) 酸必须稀释后再向地层中挤压，否则会造成金属设备的严重腐蚀； (2) 当酸中含有的硫酸根(SO42-)大于0.2％时，必须加氯化钡处理； (3) 当地层需要进行土酸处理时，若井底附近碳酸盐含量大于2％—4％时，应预先用稀盐酸处理后，再进行土酸处理； (4) 在含有大量沥青、胶质的稠油层中进行注水时，由于岩层表面吸附了环烷酸、沥青、胶质而形成一层厚膜，影响酸处理效果，所以在酸处理前应当先用溶剂(汽油)冲洗地 (5) 当地层间隙水中合有大量的钠、钾离子时，在土酸处理前，应先用盐酸加以处理，以免产生硅酸盐或氟化物沉淀，堵塞油层。 三、酸处理所用的添加剂 1．防腐剂(缓蚀剂) 其作用是避免或减轻盐酸对地面设备及井下管柱的腐蚀。常用的防腐剂有福尔马林(即含有甲醛38％—40％的液体)、烷基苯磺酸钠、油酸乳化物等。在高温下，使用3％甲醛+2％[7623(2—烷基吡啶)〕+3％碘化纳+0.04％氯化亚铜等复配缓蚀剂也很有效。 2．稳定剂 盐酸与金属氧化物作用后所生成的盐类与水化合可生成氢氧化物的胶质沉淀，如：。这些胶质沉淀很容易堵塞地层孔道。为了消除或减轻这种堵塞现象，需要在盐酸中加稳定剂，以抑制氢氧化物沉淀的生成。最常用的稳定剂是醋酸，它和铁离子形成在高pH值下也不沉淀的络合物，如： 生成物为能溶于水的六乙酸合铁(皿)络离子。因为铁离子和醋酸根的结合能力比铁离子和氢氧根的结合能力强，从而减少了产生Fe(OH)2沉淀的机会。醋酸的用量一般为酸液量的1％左右。另外，还有其他稳定剂如：草酸、柠檬酸、乙二胺四乙酸(EDTA)等。 3．活性剂 添加表面活性剂的作用是降低酸液的表面张力和调节反应速度。常用的表面活性剂有平平加、PP2、烷基苯磺酸钠、亚硫酸