《油田化學(xué)》PPT課件

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1、第五章酸化及酸液添加劑前言酸化是指利用酸液清除生產(chǎn)井、注入井井底附近的污染，恢復(fù)地層的滲透率或溶蝕地層巖石膠結(jié)物以提高地層滲透率的增產(chǎn)措施。按油氣層分類可分為碳酸鹽巖油氣層酸化和砂巖油氣層酸化；按酸處理工藝可分為酸洗(AcidWash)、基質(zhì)酸化(MatrixAcidizing)和壓裂酸化(AcidFracturing)；按酸液的組成和性質(zhì)可分為常規(guī)酸化和緩速酸酸化。酸洗酸洗是一種清除井筒中的酸溶性結(jié)垢或疏通射孔孔眼的工藝。它是將少量酸定點注入預(yù)定井段，在無外力攪拌的情況下與結(jié)垢物或儲層起作用。另外，也可通過正反循環(huán)使酸不斷沿孔眼或儲層壁面流動，以此增

2、大活性酸到井壁面的傳遞速度，加速溶解過程。酸洗----清洗：井筒射孔眼方式：正洗反洗壓裂車基質(zhì)酸化基質(zhì)酸化是在低于巖石破裂壓力下將酸注入儲層孔隙（晶間，孔穴或裂縫），其目的是使酸大體沿徑向滲入儲層，溶解孔隙空間內(nèi)的顆粒及堵塞物，通過擴大孔隙空間，以消除井筒附近儲層滲透率降低的不良影響（污染），恢復(fù)和提高儲層滲透率，從而達到增產(chǎn)的目的。目的：解堵?；|(zhì)酸化----酸化：地層方式：油管注液套管注液環(huán)空注液封隔器壓裂車壓裂酸化壓裂酸化是在高于儲層破裂壓力或天然裂縫的閉合壓力下，將酸液（或前置液）擠入儲層，在儲層中形成裂縫，同時酸液與裂縫壁面巖石發(fā)生反應(yīng)，非均

3、勻刻蝕縫壁巖石，形成溝槽狀或凹凸不平的刻蝕裂縫。由于溶蝕后巖石壁面的不整合性，施工結(jié)束裂縫不完全閉合，最終形成具有一定幾何尺寸和導(dǎo)流能力的人工裂縫，改善油氣井的滲流狀況，從而使油氣井獲得增產(chǎn)。壓裂酸化----酸化：地層方式：油管注液套管注液環(huán)空注液封隔器壓裂車壓開裂縫張開裂縫酸刻蝕裂縫高導(dǎo)流能力裂縫酸化工藝的特點及適用情況對照表常規(guī)酸酸化：指直接使用鹽酸處理碳酸鹽巖油氣層或碳酸鹽膠結(jié)的砂巖油氣層和直接使用氫氟酸或土酸處理泥質(zhì)膠結(jié)的砂巖油氣層。緩速酸酸化：指用緩速酸處理油氣層的酸化。目前國內(nèi)外使用的緩速酸主要有：自生酸（又稱潛在酸或就地酸）、稠化酸、乳化

4、酸、泡沫酸和化學(xué)緩速酸等。碳酸鹽巖油氣層酸化：指用酸液處理碳酸鹽巖油氣層，它可采用基質(zhì)酸化和壓裂酸化。砂巖油氣層酸化：指用酸液處理砂巖油氣層，一般只進行基質(zhì)酸化而不進行壓裂酸化。第一節(jié)酸化增產(chǎn)原理一、酸化增產(chǎn)原理：一口油井要能產(chǎn)出工業(yè)性油氣流應(yīng)具備三個基本條件：油氣層的油氣飽和度大，壓力高、滲透性能好。酸化就是靠酸液的化學(xué)溶蝕作用及擠酸時的水力作用來提高地層滲透性能?；|(zhì)酸化其增產(chǎn)作用表現(xiàn)在下述兩方面：1.酸液進入孔隙或天然裂縫與其中巖石或砂粒之間的膠結(jié)物反應(yīng)溶蝕孔壁或裂縫壁面，增大孔徑，提高地層滲透率；2.溶蝕孔道或天然裂縫中的堵塞物，破壞泥漿、水泥

5、、巖石碎屑等堵塞物的結(jié)構(gòu)，使之與殘酸一道排出地層，從而解除堵塞物的影響，恢復(fù)地層原有滲透率。酸化壓裂的增產(chǎn)作用有三個方面：1.撐開并擴大天然裂縫或壓開新裂縫，改造和提高油氣層內(nèi)部的滲透能力；2.解除堵塞；3.使井底與高滲透帶或新的裂縫系統(tǒng)溝通。這三個方面常常是綜合作用，所以酸壓增產(chǎn)效果往往很高。為了充分發(fā)揮上述作用，需要盡量造成延伸遠、寬度大的裂縫，相應(yīng)地在工藝上采取加大排量、降低漏失、減緩酸的反應(yīng)速度等措施。二、地層的傷害基質(zhì)酸化成功與否首先取決于地層是否被傷害以及傷害的范圍、傷害的程度和類型。引起傷害的原因大致可分為以下四類：1.工作液中固相微粒堵

6、塞孔眼或地層孔隙。2.工作液中離子與地層或地層流體中離子生成沉淀。3.地層巖石中微粒分散、運移、堵塞喉道；粘土礦物的水化膨脹降低地層滲透度；對于砂巖，嚴重者還導(dǎo)致基質(zhì)崩塌。4.巖石表面潤濕反轉(zhuǎn)或生成乳狀液形成乳堵。鉆井、采油過程中可能發(fā)生的地層傷害：1.鉆井泥漿泥漿粘土?xí)煌潭鹊牡厍秩氲貙涌紫逗吞烊涣芽p之中，尤其對于高產(chǎn)的碳酸鹽巖油層。其侵入程度與鉆井時間、地層滲透率、泥漿種類、鉆井作業(yè)中起下鉆次數(shù)有關(guān)。泥漿濾液還會引起粘土膨脹和遷移，地層水中的HCO3-還可能同高鈣泥漿的Ca2+生成沉淀堵塞在井筒附近。2.固井水泥漿水泥漿中含有大量的Ca2+、OH

7、-、和SO42-。它們進入地層后可能生成沉淀，也可能促使粘土分散或者造成乳堵。3.射孔射孔時射孔彈的碎屑可能堵塞孔道；射孔過程造成壓實和巖石碎屑填充孔隙；如果使用泥漿或其它雜質(zhì)的射孔液，則使這些液體和雜質(zhì)具有高滲透速率，因而地層傷害更為嚴重。4.礫石充填粘稠攜砂液可能將管內(nèi)涂層、氧化層或其它污染物帶進炮眼；充填礫石前沖炮眼也會造成粘土膨脹。5.采油過程原油開采過程中，油層砂粒運移，粘土膨脹、無機物沉淀以及石蠟、瀝青在井底附近沉淀，都可能造成堵塞。第二節(jié)酸化用酸及油井酸化合理使用酸液，對酸化處理增產(chǎn)效果起著重要作用。油井酸化用酸液主要有鹽酸、土酸、多組分

8、酸、粉狀有機酸等，特殊酸如硫酸、碳酸、磷酸及近20年來發(fā)展起來的緩速酸。一、鹽酸用于油井酸化的