碳酸盐酸化原理及酸化工艺技术.pptVIP

第二章 碳酸盐岩储层酸化工艺及增产原理 油气井具备工业开采价值的两个基本条件： 储层中有足够的油气储备并有较高的地层压力； 地层具有良好的渗透性能。 第一节 酸化工艺分类 工艺分类： 酸洗 基质酸化 酸压 酸洗 酸洗：清除井筒中的酸溶性结垢物，或疏通射孔孔眼的工艺。 两种方式： 将酸液注入预定井段，让其静置反应，在无外力搅拌的情况下溶蚀结垢物或射孔孔眼中的堵塞物； 酸液通过正反循环，使酸液沿井筒、射孔孔眼或地层壁面流动反应，借助冲刷作用溶蚀结垢物或堵塞物。 特点： 酸液局限于井筒和孔眼附近，一般不进入地层或很少进入，地面不用加压或加压很小。不能改善地层渗流条件。 基质酸化(岩体酸化，常规酸化) 原理：不压破地层的情况下将酸液注入地层孔隙(晶间，孔穴或裂缝)的工艺。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。 目的：解堵。 特点：不压破地层。 酸化压裂(酸压) 原理：酸或酸的前置液以高于储层所能承受的排量从套管或油管中注入，使之在井筒中迅速建立压力，直至超过地层的压缩应力及岩石的抗张强度，从而压破地层，形成裂缝，连续注酸使裂缝延伸、酸刻蚀裂缝形成酸蚀裂缝，该裂缝具有比原地层更高的导流能力，因此能提高油气井产能。 目的：增产（解堵是必然结果）。 特点：大排量、高泵压（压破地层）。 第二节 碳酸盐岩地层酸化增产原理 一、基质酸化增产原理： 增产作用主要表现： 酸液挤入孔隙或天然裂缝与其发生反应，溶蚀孔壁或裂缝壁面，增大孔径或扩大裂缝，提高地层的渗流能力； 溶蚀孔道或天然裂缝中的堵塞物质，破坏泥浆、水泥及岩石碎屑等堵塞物的结构，使之与残酸液一起排出地层起到疏通流动通道的作用，解除堵塞物的影响，恢复地层原有的渗流能力。 基质酸化增产原理 曲线表明:不同伤害程度和污染半径，酸化后产能恢复的情况不同。表皮系数和污染半径越小，油井产能恢复越快。当酸化半径rA小于伤害带半径rd时，随着酸化对储层伤害带的解除，产能逐渐增加，且增加幅度较大。当酸化半径rA大于伤害带半径rd，即对未受污染区进行酸化，油井产能提高不大，曲线趋于平缓。由此说明，对于受伤害的油井，采用解堵酸化措施，可以大大提高油井产能，而对于未受到伤害的井，解堵酸化效果不大。 二、酸压增产原理 酸压是碳酸盐岩增产措施中应用最广的酸化工艺。酸压施工中酸液壁面的非均匀刻蚀是由于岩石的矿物分布和渗透性的不均一性所致。酸化施工结束后，由于裂缝壁面凹凸不平，裂缝在许多支撑点的作用下，不能完全闭合，最终形成具有一定几何尺寸和导流能力的人工裂缝，大大提高了地层的渗流能力。 酸压增产原理 酸压的增产作用主要表现: 酸压裂缝增大油气向井内渗流的渗流面积，改善油气的流动方式，增大井附近油气层的渗流能力； 消除井壁附近的地层污染； 沟通井筒附近的高渗透带、地层深部裂缝系统及油气区。 无论是在近井污染带内形成通道，或改变储层中的流型都可获得增产效果。 第三章 碳酸盐岩酸化用酸类型及其化学反应 酸液的合理使用对酸化效果起着主要作用。酸液选择的关键在于了解各类酸的作用及其适用范围。 化学当量、化学平衡及反应速度是每一种酸处理选用酸时必须考虑的三个相关而又不同的化学因素。 第一节 酸液类型及选择 选用的酸液应满足以下要求： 溶蚀能量强，生成的产物能够溶解于残酸水中 ，与地层流体配伍性好，对地层不产生伤害； 加入化学添加剂后所配置成的酸液的物理、化学性质能够满足施工要求； 运输、施工方便，安全； 价格便宜，货源广。 酸液类型 盐酸 甲酸和乙酸 多组分酸 缓速酸类 稠化酸 胶化酸 乳化酸 化学缓速酸 泡沫酸 延迟酸 粉状酸 盐酸 概述：盐酸系无机强酸，它是氯化氢的水溶液。纯盐酸是无色透明的液体，因含FeCl3及其它杂质，故常看到的工业盐酸略呈黄色，氯化氢气体具特殊的刺激性气味。在空气中，浓盐酸常冒出白色酸雾。盐酸是一种具有强腐蚀性的强酸还原剂。 盐酸的优点： 成本低； 对地层的溶蚀力强，反应生成物(氯化钙、氯化镁及二氧化碳)可溶，不产生沉淀； 酸压时对裂缝壁面的不均匀刻蚀程度高。 盐酸的缺点： 与石灰岩反应速度太快。特别是对于高温深井，由于地层温度高，盐酸与地层岩石反应速度太快，因而处理范围有限。 对井中管柱具有很强的腐蚀性，温度高时腐蚀性更强，防腐费用很大，而且容易损坏泵内镀铝或镀铬的金属部件。 甲酸和乙酸 概述： 甲酸又名蚁酸(HCOOH)，是无色透明的液体，熔点8.4℃，有刺激性气味。易溶于水，水溶液呈弱酸性。我国的工业甲酸浓度为90％以上。 乙酸又名醋酸(