清潔轉(zhuǎn)向酸技術(shù)應(yīng)用

1、清潔轉(zhuǎn)向酸技術(shù)應(yīng)用第1頁(yè)，共37頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四匯報(bào)內(nèi)容一、研究目的二、清潔轉(zhuǎn)向酸性能特點(diǎn)三、清潔轉(zhuǎn)向酸酸液性能評(píng)價(jià)四、清潔轉(zhuǎn)向酸現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)五、典型井例分析第2頁(yè)，共37頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四一、研究目的 碳酸鹽巖儲(chǔ)層改造的特點(diǎn)（難點(diǎn)）主要表現(xiàn)為： 1）鉆井、完井、固井等綜合作業(yè)對(duì)產(chǎn)層的傷害嚴(yán)重； 2）粘土礦物普遍存在，粘土膨脹、運(yùn)移、沉淀堵塞孔喉，導(dǎo)致儲(chǔ)層滲透率降低； 3）酸敏礦物使儲(chǔ)層遭受二次傷害； 4）天然裂縫的存在，天然裂縫將改變酸液的流向和造縫部位； 5）中孔-細(xì)喉的孔隙結(jié)構(gòu)特征，造成排液困難；第3頁(yè)，共37頁(yè)，2022年，

2、5月20日，13點(diǎn)16分，星期四 6）儲(chǔ)層非均質(zhì)性嚴(yán)重，不均勻酸化，造成酸化效果的偶然性； 7）氣、水同產(chǎn)儲(chǔ)層的酸化改造，在增加氣產(chǎn)量的同時(shí)也增加了水產(chǎn)量； 8）大斜度、水平井的開(kāi)發(fā)應(yīng)用為酸化改造提出了新的挑戰(zhàn)，如何達(dá)到長(zhǎng)水平井的均勻布酸酸化改造是水平井酸化的難題(連續(xù)油管拖動(dòng)酸化受注入壓力、管徑、材質(zhì)限制，施工排量、規(guī)模和適用范圍受限)。 酸化改造斗爭(zhēng)的對(duì)象是儲(chǔ)層，因此開(kāi)發(fā)更加適宜于儲(chǔ)層的酸液配方和新的工藝技術(shù)是我們的宗旨！第4頁(yè)，共37頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四不同酸液類(lèi)型酸化作用過(guò)程變粘酸:高分子聚合物(固相) ，分子量大,會(huì)給地層造成傷害第5頁(yè)，共37頁(yè)，2022

3、年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四二、清潔轉(zhuǎn)向酸酸液性能特點(diǎn) 清潔轉(zhuǎn)向酸是一種無(wú)聚合物類(lèi)新型酸液體系。它是將表面活性劑加入酸液中，最初形成球狀膠束，外觀與普通活性劑溶液，如肥皂、洗粉溶液一樣粘度很低,當(dāng)酸液遇到鹽類(lèi)(CaCl2) 或溫度上升時(shí)，球狀膠束將轉(zhuǎn)變?yōu)槿湎x(chóng)狀膠束，相互纏繞,產(chǎn)生粘彈性液體,粘度驟然升高，實(shí)現(xiàn)酸液的暫堵轉(zhuǎn)向作用。隨酸巖反應(yīng)完成，pH值升至4以上時(shí)、鈣離子濃度增加的共同作用下，蠕蟲(chóng)狀膠束向球狀膠束轉(zhuǎn)化而自動(dòng)破膠。如遇到地層中的烴類(lèi)物質(zhì)（如原油、天然氣），將加速破膠。第6頁(yè)，共37頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四清潔轉(zhuǎn)向酸演變過(guò)程球狀膠束纏繞蠕蟲(chóng)狀膠束破膠第

4、7頁(yè)，共37頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四 采用7.5%的表面活性劑和15%的鹽酸配制而成的低粘蜜狀清潔轉(zhuǎn)向酸。 低粘清潔轉(zhuǎn)向酸和CaCO3反應(yīng)后形成高粘液體，在井底實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)向功能。第8頁(yè)，共37頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四不同濃度轉(zhuǎn)向酸粘溫曲線(xiàn)(100sec-1)溫度80左右粘度達(dá)到頂峰，隨之有所降低；溫度繼續(xù)升高，其粘度出現(xiàn)反彈，至120左右再次達(dá)到最高第9頁(yè)，共37頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四不同剪切速率轉(zhuǎn)向酸粘溫曲線(xiàn)(100sec-1)溫度小于80 ，粘度受剪切速率的影響，高溫下（94 ）基本不受剪切速率影響。第10頁(yè)，共37

5、頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四不同酸濃度（7.5%表面活性劑）轉(zhuǎn)向酸的流變曲線(xiàn)(170sec-1)低酸濃度轉(zhuǎn)向酸粘度明顯大于高酸濃度（20%HCl）粘度第11頁(yè)，共37頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四項(xiàng) 目清潔轉(zhuǎn)向酸變粘酸稠化劑種類(lèi)低分子表面活性劑(無(wú)固相)，分子量小高分子聚合物(固相) ，分子量大。變粘方式鹽類(lèi)物質(zhì)、溫度、 pH值pH值濾失濾失低，全粘度濾失濾失由濾液（殘酸）控制破膠方式鹽類(lèi)物質(zhì)、 pH值（烴類(lèi)物質(zhì)加速破膠）受溫度影響自然降解配制工藝無(wú)聚合物水化，配制簡(jiǎn)單聚合物，配制復(fù)雜，配制時(shí)間長(zhǎng)清潔轉(zhuǎn)向酸與常規(guī)變粘酸性能比較第12頁(yè)，共37頁(yè)，2022年

6、，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四轉(zhuǎn)向酸的應(yīng)用范圍 1)非均質(zhì)儲(chǔ)層無(wú)傷害均勻解堵，恢復(fù)天然產(chǎn)能； 2)大斜度、水平井轉(zhuǎn)向酸化，實(shí)現(xiàn)水平井段的均勻布酸； 3）低滲透儲(chǔ)層變粘深度改造； 4）產(chǎn)水儲(chǔ)層選擇性酸化改造。對(duì)低滲、非均質(zhì)、酸敏性?xún)?chǔ)層及大斜度井、水平井等的增產(chǎn)作業(yè)具有較強(qiáng)的適應(yīng)性。第13頁(yè)，共37頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四三、清潔轉(zhuǎn)向酸性能評(píng)價(jià)（1）清潔轉(zhuǎn)向酸酸液配方清潔轉(zhuǎn)向酸配方組成第14頁(yè)，共37頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四（2） 穩(wěn)定性試驗(yàn) 配方酸穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果表 第15頁(yè)，共37頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四配方酸緩速性能試

7、驗(yàn)結(jié)果表 （3） 緩速性能試驗(yàn) 第16頁(yè)，共37頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四配方酸表面張力測(cè)定試驗(yàn) （4） 表面張力測(cè)定試驗(yàn) 第17頁(yè)，共37頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四不同條件下緩蝕劑緩蝕性能試驗(yàn)結(jié)果（90） （5） 緩蝕性能試驗(yàn) 第18頁(yè)，共37頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四（6）轉(zhuǎn)向酸破膠性能試驗(yàn) 轉(zhuǎn)向酸在地層中與巖石反應(yīng)后粘度逐漸增加，在殘酸濃度降到5%時(shí)粘度最高，隨后開(kāi)始緩慢下降。隨酸巖反應(yīng)完成，pH值升至4以上時(shí)、鈣離子濃度增加的共同作用下，蠕蟲(chóng)狀膠束向球狀膠束轉(zhuǎn)化而自動(dòng)破膠。如遇到地層中的烴類(lèi)物質(zhì)（如原油、天然氣），將加速

8、破膠。第19頁(yè)，共37頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四 將殘液PH調(diào)到5，然后再將殘酸與柴油混合破膠，在剪切速率為170s-1，測(cè)定了殘酸破膠后的粘度。轉(zhuǎn)向酸破膠性能測(cè)試結(jié)果 試驗(yàn)表明：該轉(zhuǎn)向酸具有良好的穩(wěn)定性、緩速性、緩蝕性，較低的表面張力，極好的轉(zhuǎn)向性和破膠性能。第20頁(yè)，共37頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四四、清潔轉(zhuǎn)向酸現(xiàn)場(chǎng)施工技術(shù)由于清潔轉(zhuǎn)向酸是將表面活性劑加入酸液中配制而成，常溫下粘度很低，配制過(guò)程中便于加注和循環(huán)。配制方法與常規(guī)酸的配制方法相同，比膠凝酸簡(jiǎn)單。1、配制方法第21頁(yè)，共37頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四 單級(jí)注入:清

9、潔轉(zhuǎn)向酸酸壓設(shè)計(jì)與閉合酸酸壓施工設(shè)計(jì)方法基本相同，待酸蝕裂縫閉合后注入一定數(shù)量的閉合酸，以提高縫口導(dǎo)流能力。 多級(jí)注入:可根據(jù)需要與前置液、膠凝酸、降阻酸等進(jìn)行交替多級(jí)注入。2、施工工藝 3、排液由于酸液反應(yīng)速度慢、無(wú)傷害，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，可關(guān)井12小時(shí)，然后開(kāi)井排液。第22頁(yè)，共37頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四五、典型井例分析 實(shí)例一：清潔轉(zhuǎn)向酸在MX氣田高壓含水氣藏水平井完井酸化中的成功應(yīng)用第23頁(yè)，共37頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四 1、概況 M005-H3為MX氣田JLJ氣藏一口水平開(kāi)發(fā)井，完鉆井深4068m，水平井段長(zhǎng)500m，該區(qū)儲(chǔ)層巖性為針孔

10、白云巖(灰?guī)r、石膏)，儲(chǔ)層總體上反映低孔、低滲特征，物性總體較差，孔隙度平均值僅為4.27；滲透率平均值為2.096mD；含水飽和度較高，儲(chǔ)層普遍產(chǎn)水。平均地層壓力68.12MPa 3 。為解除鉆、完井傷害，恢復(fù)地層天然產(chǎn)能，完井試氣一般都要經(jīng)過(guò)酸化增產(chǎn)措施。第24頁(yè)，共37頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四2、歷次增產(chǎn)措施簡(jiǎn)況1）射孔 2006年5月21日，進(jìn)行射孔:層位:J二2J二1,井段4050-3565m,段長(zhǎng)485米,射厚247.2米,孔數(shù)3349,孔密13.55孔/m。 2006年5月28日射孔后測(cè)試:用4mm油嘴、18mm孔板測(cè)試:穩(wěn)壓4小時(shí),油壓14.7MPa,套

11、壓17.7MPa,上壓0.66MPa,上溫20.5度,產(chǎn)水7.4m3/天,產(chǎn)氣35706m3/d。第25頁(yè)，共37頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四2）連續(xù)油管加重酸酸化 為達(dá)到水平井段均勻布酸的目的，同時(shí)，考慮31.75mm連續(xù)油管摩阻大，存在擠不進(jìn)酸的可能，采用了連續(xù)油管加重酸酸化（CaCl2作加重劑）。 2006年6月6日連續(xù)油管加重酸酸化施工:擠入地層酸液60.4m3，應(yīng)排液125.4m3。 2006年6月11日酸后測(cè)試油壓30MPa，套壓31MPa，產(chǎn)水0.5m3/d,產(chǎn)氣26100m3/d。 第26頁(yè)，共37頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四3）清潔轉(zhuǎn)向

12、酸大型（空井）酸化 為達(dá)到徹底解堵的目的，同時(shí)，試驗(yàn)清潔轉(zhuǎn)向酸對(duì)氣藏的適應(yīng)性。 2006年6月13日，油套管高擠轉(zhuǎn)向酸二次酸化:注入總量224m3（轉(zhuǎn)向酸198m3，后置液26m3）酸后應(yīng)排液289.5m3。第27頁(yè)，共37頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四施工曲線(xiàn)分析：在擠轉(zhuǎn)向酸75.6m3后（含壓井用酸64.1m3），壓力持續(xù)下降（65.7MPa60.6MPa），而排量逐步上升，最大排量達(dá)6.5 m3/min（總排量），表明轉(zhuǎn)向酸與地層（近井段或高滲區(qū)）快速反應(yīng)。5min后（擠酸98.8m3）壓力陡然上升13.6MPa（61.0MPa74.6MPa），表明隨著酸巖反應(yīng)的進(jìn)行，

13、CaCl2濃度上升，轉(zhuǎn)向酸粘度迅速增大，阻止“本地”酸巖反應(yīng)的繼續(xù)。迫使酸液流向遠(yuǎn)井段或低滲區(qū)。 由于本井水平射孔井段長(zhǎng)，施工規(guī)模小（注酸強(qiáng)僅0.8m3/m），隨新的酸巖反應(yīng)的不斷進(jìn)行和pH值的不斷上升，轉(zhuǎn)向酸自動(dòng)破膠能力大于其增粘能力，因而表現(xiàn)出以后的施工壓力逐步走低。第28頁(yè)，共37頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四 M005-H3水平井轉(zhuǎn)相酸酸化施工曲線(xiàn)圖（注酸98.8m3開(kāi)始出現(xiàn)轉(zhuǎn)相現(xiàn)象）第29頁(yè)，共37頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四 M005-H3水平井轉(zhuǎn)相酸酸化高擠施工過(guò)程第30頁(yè)，共37頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四 轉(zhuǎn)向酸酸后測(cè)

14、試：2006年6月16日，用4mm油嘴，20.1mm孔板測(cè)試，油壓18MPa，套壓22MPa，上壓0.7MPa，上溫24.6度，日產(chǎn)氣47888m3，日產(chǎn)水11.35m3。與加重酸后測(cè)試相比，凈增井口測(cè)試產(chǎn)量21788m3/d。第31頁(yè)，共37頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四4）膠凝酸大型酸化 為對(duì)比、檢驗(yàn)轉(zhuǎn)向酸的酸化效果，同時(shí)，試驗(yàn)儲(chǔ)層進(jìn)一步改造的可能性。 2006年7月10日膠凝酸酸化，擠入地層濃度20.28%膠凝酸200.57m3，應(yīng)排液265.87m3。 2006年7月17日，用4mm油嘴、20mm孔板測(cè)試，油壓22.2MPa，套壓19.8MPa，上壓0.47MPa，上

15、溫11度，日產(chǎn)氣33366m3，日產(chǎn)水6.8m3。 第32頁(yè)，共37頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四 酸化效果分析： 1）連續(xù)油管加重酸酸化后，與射孔測(cè)試相比，氣井測(cè)試絕對(duì)無(wú)阻流量減少0.376104m3/d， 2）通過(guò)轉(zhuǎn)向酸酸化后,不僅恢復(fù)了氣井產(chǎn)能，還使儲(chǔ)層得到了進(jìn)一步的改善。與前次酸化相比，氣井測(cè)試絕對(duì)無(wú)阻流量增加2.328104m3/d。 3）在轉(zhuǎn)向酸酸化后進(jìn)行的膠凝酸酸化，不僅未獲增產(chǎn)，還減少氣井測(cè)試絕對(duì)無(wú)阻流量1.882104m3/d（與射孔后持平）。表明在該氣藏成熟應(yīng)用的膠凝酸對(duì)儲(chǔ)層仍然會(huì)產(chǎn)生不同程度的傷害，即是說(shuō)，在該井的應(yīng)用上轉(zhuǎn)向酸體系優(yōu)于膠凝酸。3、不同酸化工藝類(lèi)型增產(chǎn)效果對(duì)比第33頁(yè)，共37頁(yè)，2022年，5月20日，13點(diǎn)16分，星期四M005-H3井不同酸化工藝類(lèi)型增產(chǎn)效果對(duì)比表 第34頁(yè)，共