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文檔簡介

酸處理技術(shù)主要內(nèi)容:1.酸化增產(chǎn)原理2.碳酸鹽巖地層鹽酸處理3.砂巖油氣層的土酸處理4.酸液及添加劑5.酸化工藝技術(shù)酸化是一種使油氣井增產(chǎn)或注水井增注的有效方法。它是通過井眼向地層注入一種或幾種酸液或酸性混合液,利用酸與地層中局部礦物的化學(xué)反響,溶蝕儲層中的連通孔隙或天然(水力)裂縫壁面巖石,增加孔隙、裂縫的流動能力,從而使油氣井增產(chǎn)或注水井增注的一種工藝措施。酸液巖石膠結(jié)物孔隙、裂縫內(nèi)堵塞物溶解溶蝕恢復(fù)或提高地層孔隙和裂縫的滲透性一、酸化定義第一節(jié)酸化增產(chǎn)原理二、酸化分類:酸化是指一切以酸作為工作液對油氣水層進行的增產(chǎn)增注措施的統(tǒng)稱。

酸洗

基質(zhì)酸化

壓裂酸化將少量酸液注入井筒內(nèi),去除井筒孔眼中酸溶性顆粒和鉆屑及結(jié)垢等,并疏通射孔孔眼。在低于巖石破裂壓力下將酸注入地層,依靠酸液的溶蝕作用恢復(fù)或提高井筒附近較大范圍內(nèi)油層的滲透性。在高于巖石破裂壓力下將酸注入地層,在地層內(nèi)形成裂縫,通過酸液對裂縫壁面物質(zhì)的不均勻溶蝕形成高導(dǎo)流能力的裂縫。1、按工藝分類第一節(jié)酸化增產(chǎn)原理酸化工藝特點及適用情況酸化類型施工壓力Pi注入速度酸流動方式及溶蝕方式適用范圍酸

洗無外力或輕微攪動不流動或沿井筒的正、反循環(huán)溶蝕井壁及射孔孔眼儲層的表皮解堵或射孔孔眼的清洗、井筒結(jié)構(gòu)及絲扣油的清除。基質(zhì)酸化Ps<Pi<PF

Ps-地層壓力

PF-地層巖石破裂壓裂小于地層徑向吸液速度沿地層孔隙作徑向流動,溶蝕孔隙及其中堵塞物質(zhì),溶蝕范圍有限解除近井地帶的污染,恢復(fù)或提高地層的滲透率,能在不增大水,氣產(chǎn)量的情況下增產(chǎn)。酸壓Pi>PF大于地層極限吸液速度形成人工裂縫,沿裂縫流動反應(yīng),有效作用距離可達(dá)幾十到上百米在碳酸鹽巖儲層中形成人工裂縫,解除近井帶污染,改變儲層流型,溝通深部油氣區(qū),可大幅度提高油氣井產(chǎn)量。第一節(jié)酸化增產(chǎn)原理按油氣層類型分類碳酸鹽巖酸化砂巖酸化2、按油氣層類型分類第一節(jié)酸化增產(chǎn)原理2、按液體組成和性質(zhì)3、按施工方式分類分為全井酸化、分層酸化、暫堵酸化等。常規(guī)酸酸化HCl、土酸〔HCl+HF〕等緩速酸酸化潛在酸、稠化酸、乳化酸、泡沫酸、化學(xué)緩速酸等第一節(jié)酸化增產(chǎn)原理三、酸化增產(chǎn)原理

1.基質(zhì)酸化增產(chǎn)原理基質(zhì)酸化增產(chǎn)作用主要表現(xiàn)在:1〕酸液擠入孔隙或天然裂縫與其發(fā)生反響,溶蝕孔壁或裂縫壁面,增大孔徑或擴大裂縫,提高儲層的滲流能力2〕溶蝕孔道或天然裂縫中的堵塞物質(zhì),破壞泥漿、水泥及巖石碎屑等堵塞物的結(jié)構(gòu),疏通流動通道,解除堵塞物的影響,恢復(fù)儲層原有的滲流能力。第一節(jié)酸化增產(chǎn)原理2.壓裂酸化增產(chǎn)原理與水力壓裂技術(shù)類似,壓裂酸化的增產(chǎn)原理主要表現(xiàn)為:1〕壓裂酸化裂縫增大油氣向井內(nèi)滲流的滲流面積,改善油氣的流動方式,增大井附近油氣層的滲流能力;2〕消除井壁附近的儲層污染;3〕溝通遠(yuǎn)離井筒的高滲透帶、儲層深部裂縫系統(tǒng)及油氣區(qū)。注意:酸壓工藝不能用于砂巖儲層。原因是砂巖儲層的膠結(jié)一般比較疏松,酸壓可能由于大量溶蝕,致使巖石松散,引起油井過早出砂;酸壓可能壓破儲層邊界以及水、氣層邊界,造成儲層能量虧空或過早見水、見氣;由于酸液沿縫壁均勻溶蝕巖石,不能形成溝槽,酸壓后裂縫大局部閉合,形成的裂縫導(dǎo)流能力低,且由于用土酸酸壓可能產(chǎn)生大量沉淀物堵塞流道。第一節(jié)酸化增產(chǎn)原理

碳酸鹽巖地層的酸處理,就是要解除孔隙、裂縫中的堵塞物質(zhì),擴大溝通地層原有的孔隙、裂縫,提高地層的滲透性能。碳酸鹽巖油氣層酸化,通常是用鹽酸或鹽酸與有機酸的混合酸液等。

第二節(jié)碳酸鹽巖地層的鹽酸處理碳酸鹽地層的儲集空間為孔隙、裂縫類型,根據(jù)孔隙和裂縫的主次關(guān)系,碳酸鹽地層又可以劃分為:孔隙性地層孔隙—裂縫性地層裂縫性地層一、碳酸鹽巖分類碳酸鹽巖地層碳酸鹽地層酸處理,就是要解除孔隙、裂縫中的堵塞物質(zhì),或擴大溝通地層原有的孔隙、裂縫提高地層的滲透性能。

第二節(jié)碳酸鹽巖地層的鹽酸處理儲層碳酸鹽地層——生油、儲油:50%砂巖地層——儲油:50%碳酸鹽地層礦物成分是方解石(CaCO3)和白云石[CaMg(CO3)2]。假設(shè):〔1〕方解石含量超過50%,稱為石灰?guī)r?!?〕白云石含量超過50%,稱為白云巖。

第二節(jié)碳酸鹽巖地層的鹽酸處理4HCl+MgCa〔CO3〕2==CaCl2+MgCl2+2H2O+CO2↑二、化學(xué)反響方程式

第二節(jié)碳酸鹽巖地層的鹽酸處理

2HCl+CaCO3==CaCl2+H2O+CO27310011118441m3,28%32043848679193(kg)

液重1140kg被溶解的碳酸鈣,相當(dāng)于0.162體積①氯化鈣假設(shè)反響生成物氯化鈣全部溶解于水,那么此時氯化鈣的重量濃度35%當(dāng)溫度為30℃時,氯化鈣的溶解度為52%,此值大大超過了35%。不會沉淀。

第二節(jié)碳酸鹽巖地層的鹽酸處理②CO2193kg的CO2在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的體積為98m3。設(shè)地層溫度為75℃,地層壓力為20MPa,那么1m3殘酸液中只能溶解5m3(標(biāo)準(zhǔn)),剩下93m3(標(biāo)準(zhǔn))那么仍為氣態(tài),在該地層條件下,約為0.59m3,主要呈小氣泡分散在殘酸水中。

第二節(jié)碳酸鹽巖地層的鹽酸處理三、反響生成物對滲流的影響1〕生成物氯化鈣:全部溶解于殘酸中,其密度和粘度都比水高。有利:攜帶固體微粒的能力較強,能把酸處理時從地層中脫落下來的微粒帶走,防止堵塞。不利:流動阻力增大,對滲流不利。2〕CO2氣泡:從相滲和飽和度來作具體分析。3〕其他:殘酸液一般都具有較高的界面張力,有時殘酸液和地層油還會形成乳狀液。這種乳狀液有時相當(dāng)穩(wěn)定,對地層滲流非常不利。油氣層中含有Al2O3,F(xiàn)e2O3,F(xiàn)eS等雜質(zhì),在鹽酸與碳酸鹽反響的同時,也會生成AlCl3,FeCl3。

第二節(jié)碳酸鹽巖地層的鹽酸處理三、反響生成物對滲流的影響

AlCl3,FeCl3再經(jīng)過水解反響產(chǎn)生Fe(OH)3,Al(OH)3沉淀,這些膠狀物是很難從地層中排出來的,形成了所謂二次沉淀,堵塞地層裂縫,對滲流極為不利。

第二節(jié)碳酸鹽巖地層的鹽酸處理四、幾個概念酸巖反響速度:單位時間內(nèi)酸濃度的降低值來表示,單位為mol/(l·s)或:單位時間內(nèi)巖石單位反響面積的溶蝕量來表示,單位為g/(cm2·s)傳質(zhì)速度:在酸巖反響中,H+透過邊界層到達(dá)巖面的速度稱為H+的傳質(zhì)速度。

第二節(jié)碳酸鹽巖地層的鹽酸處理五、影響酸處理效果的因素延緩鹽酸在地層中的反響速度是酸化工作的重要課題。1、酸巖反響的速度研究酸巖反響(固液相反響)是復(fù)相系統(tǒng)反響,其特點是反響只能在相接觸界面上進行。巖面附近這一堆積生成物的微薄液層,稱為擴散邊界層。

第二節(jié)碳酸鹽巖地層的鹽酸處理把與酸液接觸的巖石看成為一個壁面,如下圖,其反響過程可分為三個步驟:1〕酸液中的H+傳遞到碳酸鹽巖外表。2〕H+在巖面與碳酸鹽巖反響。外表反響速度非??欤瑤缀跏荋+一接觸巖面,立刻就反響完了。3〕反響生成物Ca2+,Mg2+,CO2氣泡離開巖面。

第二節(jié)碳酸鹽巖地層的鹽酸處理〔1〕擴散作用溶液內(nèi)部,垂直于巖面的方向上,沒有離子濃度差;而邊界層垂直于巖面的方向上,那么存在有離子濃度差,由于在邊界層內(nèi)存在著上述的離子濃度差,反響物和生成物就會在各自的離子濃度梯度作用下,向相反的方向傳遞。

這種由于離子濃度差而產(chǎn)生的離子傳遞,稱為離子的擴散作用。1、酸巖反響的速度研究溶液內(nèi)部邊界層

第二節(jié)碳酸鹽巖地層的鹽酸處理〔2〕對流作用①自然對流作用:由于因密度差異而產(chǎn)生的離子移動。②強迫對流作用:由于裂隙壁面十分粗糙,極不規(guī)那么,容易形成旋渦,所以,將會產(chǎn)生離子的強迫對流作用。

第二節(jié)碳酸鹽巖地層的鹽酸處理復(fù)相反響中,H+的傳質(zhì)速度、外表反響速度和生成物離開巖面的速度,均對總反響速度有影響,但起主導(dǎo)作用的是其中最慢的一個過程。整個復(fù)相反響中,主要取決于H+的傳質(zhì)速度。H+的傳質(zhì)速度<<外表反響速度。2、H+的傳質(zhì)速度H+的傳質(zhì)速度:酸巖反響中,H+透過邊界層到達(dá)巖面的速度。H+的傳質(zhì)速度與流動條件有密切關(guān)系。在其它條件相同時,流速越大,邊界層厚度越小,反響速度就越快。

第二節(jié)碳酸鹽巖地層的鹽酸處理六、影響酸-巖復(fù)相反響速度的因素面容比:單位體積酸液所接觸的巖石外表積。面容比與反響速度的關(guān)系:當(dāng)其它條件不變時,面容比越大,單位體積酸液中H+的傳遞到巖面的數(shù)量越多,反響速度就越快。地層中的裂縫越寬,面容比越小,那么酸巖反響速度越慢。1、面容比減小面容比的方法:對地層進行壓裂裂縫壓得愈寬,酸處理的增產(chǎn)效果愈顯著。

第二節(jié)碳酸鹽巖地層的鹽酸處理流速增大,反響速度加快。低速時,流速對反響速度并無顯著的影響;高速時,由于酸液液流的攪拌作用,離子的強迫對流作用大大加強,H+的傳質(zhì)速度顯著增加,致使反響速度隨流速增加而明顯加快。

因此,提高注酸排量可以增加活性酸深入地層的距離。2、酸液的流速隨著酸液流速的增加,酸巖反響速度增加的倍比,小于酸液流速增加的倍比,酸液來不及反響完,就已經(jīng)流入地層深處。

第二節(jié)碳酸鹽巖地層的鹽酸處理各種類型的酸液,其離解度相差很大。分析:假設(shè)近似認(rèn)為邊界內(nèi)H+濃度呈線性變化,酸溶液內(nèi)部H+濃度C,巖面上H+濃度Cs,邊界層厚度δ,那么:對酸與石灰?guī)r反響來說,由于外表反響速度極快,故可認(rèn)為Cs=0,那么上式為:由此可知,反響速度與酸溶液內(nèi)部H+濃度正比。因此,采用強酸時反響速度快,采用弱酸時反響速度慢。3、酸液的類型

第二節(jié)碳酸鹽巖地層的鹽酸處理實線:各種濃度的鮮酸的初始反響速度;虛線:各種不同初始濃度的鮮酸在反響過程中,其反響速度的變化規(guī)律。由實線可知:1〕當(dāng)鹽酸濃度<24%~25%時,濃度增加那么初始反響速度增加;2〕鹽酸濃度>24%~25%后,濃度增加那么初始反響速度反而下降。4、酸濃度

第二節(jié)碳酸鹽巖地層的鹽酸處理由虛線可知:濃酸的初始反響速度雖然較快,但當(dāng)其變?yōu)?5%濃度的余酸時,其反響速度就比15%濃度的鮮酸反響速度慢得多,初始濃度越高,余酸的反響速度越慢。這說明濃酸的反響時間比稀酸的反響時間長,有效作用距離遠(yuǎn)。

第二節(jié)碳酸鹽巖地層的鹽酸處理當(dāng)鮮酸變?yōu)橛嗨釙r,由于已存在有大量的生成物CaCl2,這將使酸液中的Ca2+、Cl-濃度增大,從而使溶液中HCl分子的電離平衡發(fā)生移動,致使H+濃度下降,反響速度變小。5、酸液生成物溫度升高,H+的熱運動加劇,H+的傳質(zhì)速度增大,不僅使離子碰撞更加頻繁,而且增加了活化離子的百分?jǐn)?shù),使有效碰撞的次數(shù)增加,更趨向于發(fā)生化學(xué)反響。反響速度隨壓力增加而減慢。試驗指出,總的說來,壓力對反響速度的影響不大。

6.其它因素(溫度、壓力等)活性酸的有效作用距離:酸液由活性酸變?yōu)闅埶嶂八鹘?jīng)裂縫的距離。

此外,巖石的化學(xué)組成、物理化學(xué)性質(zhì)、酸液粘度等都影響酸液的反響速度。

第二節(jié)碳酸鹽巖地層的鹽酸處理

砂巖的礦物組成砂巖組成:砂粒+粒間膠結(jié)物砂粒:石英(SiO2)和長石膠結(jié)物:硅酸鹽類和碳酸鹽類。砂巖地層的酸處理,就是通過酸液溶解砂粒之間的膠結(jié)物和局部砂粒,或者溶解孔隙中的泥質(zhì)堵塞物,或其它結(jié)垢物以恢復(fù)、提高井底附近地層的滲透率。土酸:由10%~15%濃度的鹽酸和3%~8%濃度的氫氟酸與添加劑按不同比例所組成的混合液,通常之稱為土酸(MudAcid)。

砂巖地層的酸處理原理:

砂巖地層的酸處理多采用土酸進行處理。第三節(jié)砂巖酸化工藝1、氫氟酸與硅酸鹽類以及與碳酸鹽巖反響的生成物有不溶于殘酸液的沉淀。氫氟酸與碳酸鈣的反響為:氫氟酸與硅酸鈣鋁(鈣長石)的反響為:一、土酸處理原理土酸中的氫氟酸(HF)是強酸,HF對砂巖中的一切成分(石英、粘土、碳酸鹽)都有溶蝕能力,但不能單獨用氫氟酸,而要和鹽酸混合配制成土酸,其主要原因有下述兩個方面:第三節(jié)砂巖酸化工藝對CaF2,當(dāng)酸濃度高時,處于溶解狀態(tài),當(dāng)酸濃度低時,處于沉降狀態(tài)。

解決方法:酸液中包含有HCl時,依靠HCl維持酸液較低的pH值,以提高CaF2的溶解度。氫氟酸與石英的反響為:反響生成的氟硅酸(H2SiF6)在水中可解離為H+和SiF62-,而后者又能和地層水中的Ca2+、Na+、K+、NH4+等離子相結(jié)合。生成的CaSiF6易溶于水,不會產(chǎn)生沉淀,而Na2SiF6、K2SiF6為不溶物質(zhì)會堵塞地層。解決方法:在酸處理過程中,應(yīng)先將地層水頂替走,以防止與氫氟酸接觸。第三節(jié)砂巖酸化工藝2、氫氟酸與砂巖中各種成分的反響速度各不相同。氫氟酸與碳酸鹽的反響速度最快,其次是硅酸鹽(粘土),石英最慢。V碳酸鹽>V硅酸鹽>V石英因此,當(dāng)HF進入砂巖地層后,大局部HF首先消耗在與碳酸鹽的反響上,不僅浪費了大量價值昂貴的HF,并且阻礙了它與泥質(zhì)成分的反響。VHCl—碳酸鹽>VHF-碳酸鹽因此,土酸中的鹽酸成分可先把碳酸鹽類溶解掉,從而能充分發(fā)揮氫氟酸溶蝕粘土和石英成分的作用。用HF酸和鹽酸混合機理:依靠土酸液中的HCl成分溶蝕碳酸鹽類,并維持酸液較低的pH值,依靠HF溶蝕石英和泥質(zhì)成分,恢復(fù)和增加近井地帶的滲透率。第三節(jié)砂巖酸化工藝砂巖酸化過程中,影響反響速度的主要因素是HF濃度、HCl濃度、溫度、礦物組成等。1、氫氟酸濃度二、影響土酸反響速度的因素酸巖反響速度除蒙脫石外大多數(shù)砂巖礦物都與氫氟酸濃度成正比,因此,為了防止疏松地層破碎,應(yīng)該用低濃度(1.5%)的氫氟酸進行酸處理。2、鹽酸濃度酸巖反響速度一般在強酸介質(zhì)中加快,高濃度的余酸的反響速度小于同濃度的鮮酸,鹽酸的主要作用是保持低pH值,防止二次沉淀。第三節(jié)砂巖酸化工藝3、溫度:礦物的溶解是一種熱活化現(xiàn)象,因此,反響速度隨溫度增加而明顯增加,對石英礦物,每增加25℃,速度增加約1倍,但活性酸的穿透深度相應(yīng)地減小。4、壓力:壓力增加,總?cè)芙夥错懰俣嚷晕⒓涌?,因為溶解的六氧化硅可以局部變?yōu)樗嵝粤?H2SiF6)且能迅速引發(fā)進一步反響。5、礦物組成及可接觸外表積:酸巖反響過程中,要接觸巖石的礦物性質(zhì)和總可接觸外表積將決定總反響速度。粘土反響速度比長石快,長石反響速度那么比石英基質(zhì)快。接觸外表積越大,反響速度越快。第三節(jié)砂巖酸化工藝酸液及添加劑的合理使用,對酸處理效果起著重要作用。隨著酸化工藝的開展,國內(nèi)外現(xiàn)場使用的酸液種類和添加劑類型越來越多。一、常用酸液種類及性能1、鹽酸鹽酸是一種強酸,它與許多金屬、金屬氧化物、鹽類和堿類都能發(fā)生化學(xué)反響。由于鹽酸對碳酸鹽巖的溶蝕力強,反響生成的氯化鈣、氯化鎂鹽類能全部溶解于殘酸水,不會產(chǎn)生沉淀;酸壓時對裂縫壁面的不均勻溶蝕程度高,裂縫導(dǎo)流能力大,本錢較低?!?〕優(yōu)點第四節(jié)酸液及添加劑〔2〕缺點:與石灰?guī)r反響速度快,特別是高溫深井,由于地層溫度高,鹽酸與地層作用太快,因而處理不到地層深部;鹽酸會使金屬坑蝕成許多麻點斑痕,腐蝕嚴(yán)重;H2S含量較高的井,鹽酸處理易引起鋼材的脆性斷裂?!?〕適用性適用于碳酸鹽地層及含碳酸鹽成分較高的砂巖油層的酸處理。第四節(jié)酸液及添加劑

2、氫氟酸HF酸為中強酸,是一種能灼傷皮膚和指甲的有毒液體?!?〕特點:氫氟酸能和硅酸鹽反響,生成氣態(tài)的四氟化硅。不能裝在玻璃瓶或陶瓷容器中,日常保存于塑料容器或鉛桶中,通風(fēng)避光?!?〕適用性:氫氟酸通常都是與鹽酸混合使用,主要用于解除泥質(zhì)、粘土和鉆井液等造成的堵塞及進行砂巖油層的酸處理。第四節(jié)酸液及添加劑3、有機酸常用的有機弱酸是甲酸和乙酸。甲酸,又稱蟻酸,分子式:HCOOH。乙酸,又名醋酸、冰醋酸,分子式:CH3COOH。

因此,酸處理時采用的濃度不能太高,以防生成甲酸或乙酸鈣鎂鹽沉淀堵塞滲流通道。一般甲酸的濃度不超過10%,乙酸液的濃度不超過15%。缺點:溶蝕力小,與碳酸鹽作用生成的鹽類,在水中的溶解度較小。特點:在水中只有一小局部離解為氫離子和酸根離子,即離解常數(shù)很低。因此,反響速度比同濃度的鹽酸要慢幾倍到十幾倍,有效作用距離長,對金屬設(shè)備和管線腐蝕弱。適用性:適用于高溫深井中,鹽酸液的緩速和緩蝕問題無法解決時,才能使用它們酸化碳酸鹽地層。第四節(jié)酸液及添加劑4、多組分酸

多組分酸是一種或幾種有機酸與鹽酸或氫氟酸的混合物。原理:鹽酸或氫氟酸井壁附近,近井地帶甲酸或乙酸深井地帶,遠(yuǎn)離井壁適用多組分酸的目的是為了緩速,鹽酸或氫氟酸先反響,然后甲酸或乙酸才反響。這樣可以可以得到較長的有效酸處理距離或酸化深度。第四節(jié)酸液及添加劑

乳化酸一般以油為連續(xù)外相,酸為分散相所組成的油包酸型體系。缺點:摩阻較大,從而排量受到了限制。5、乳化酸特點:〔1〕粘度較高,濾失少?!?〕當(dāng)乳化酸進入地層時,被油膜包圍的酸液不會立即與巖石結(jié)觸,因此,乳化酸可增大酸的有效作用距離?!?〕另外,由于油膜的存在,使得酸在注入過程中根本不與金屬設(shè)備和井下管柱直接接觸,很好地解決了緩蝕問題。解決方法:用水環(huán)法降低油管摩阻,提高排量。第四節(jié)酸液及添加劑6、稠化酸稠化酸是在鹽酸中參加增稠劑或膠凝劑,使酸液粘度增加,降低酸至裂縫壁面的傳遞速度。

特點:它具有粘度高、濾失小、穿透距離深、溶蝕性能好、可攜帶不溶的細(xì)小顆粒及殘渣。存在問題:增稠劑只能在低溫下〔338K〕使用,在地層溫度較高時,他們會很快的在酸液中降解,從而使稠化酸變稀。第四節(jié)酸液及添加劑7、泡沫酸

泡沫酸是用少量起泡劑將氣體分散到酸液中形成一種均勻的細(xì)小的氣泡分散體系的酸液。

特點:密度小(300~800)、粘度大等特點。因此緩速、低濾失、反排能力強、用液量少。適用性:適用于水敏性油氣層、低滲透碳酸鹽巖油氣層,重復(fù)酸化的老井和液體濾失性大的低壓油層處理。第四節(jié)酸液及添加劑

常用的酸液還有氨基磺酸、廢硫酸、化學(xué)緩速酸等。氨基磺酸:是一種緩速酸,它與碳酸鹽巖反響慢,作用時間長,價格廉價,處理效果好。廢硫酸:腐蝕性小,溶解能力較高,與地層反響速度慢,能有效地處理井附近及遠(yuǎn)離井的油層地帶。它適用于高溫灰?guī)r油層和一般灰?guī)r油層的處理?;瘜W(xué)緩速酸:的特點是緩速而不增高粘度和固體含量?;钚运幔浩渲械幕钚詣┛晌皆趲r石外表,通過控制酸與巖石外表的反響以到達(dá)緩速的目的。8、其它酸液第四節(jié)酸液及添加劑酸處理時要在酸液中參加某些化學(xué)物質(zhì),以改善酸液的性能和防止酸液在地層中產(chǎn)生有害物質(zhì),這些化學(xué)物質(zhì)統(tǒng)稱為添加劑。

常用添加劑的種類有:緩蝕劑穩(wěn)定劑(絡(luò)合劑)表面活性劑粘土穩(wěn)定劑互溶劑二、酸液的添加劑第四節(jié)酸液及添加劑緩蝕劑是指那些加到酸液中能大大減少金屬腐蝕的化學(xué)物質(zhì)。為了減少氫氧化鐵沉淀,防止發(fā)生堵塞地層的現(xiàn)象而參加的某些化學(xué)物質(zhì),稱為穩(wěn)定劑。

1、緩蝕劑緩蝕機理:將緩蝕劑通過物理吸附或化學(xué)吸附而吸附在金屬外表,從而把金屬外表覆蓋,防止直接與酸接觸,使其腐蝕得到抑制。常用的緩蝕劑包括有機緩蝕劑和無機緩蝕劑。使用結(jié)果說明,有機緩蝕劑比無機緩蝕劑效能高。2、穩(wěn)定劑(絡(luò)合劑)機理:穩(wěn)定劑能與酸液中的離子結(jié)合成能溶于水的六乙酸鐵絡(luò)離子,減少產(chǎn)生沉淀的時機。第四節(jié)酸液及添加劑3、外表活性劑酸液中參加外表活性劑,其作用主要是:降低界面張力,油酸脫乳,改變地層潤濕性,加速返排,防止殘渣形成。參加外表活性劑時必須保證它們與緩蝕劑及其它添加劑配伍。根據(jù)其作用,主要包括減阻劑、破乳劑、緩速劑、懸浮劑等。4、粘土穩(wěn)定劑——防膨劑防止粘土膨脹的添加劑,主要有羥基鋁、氯氧化鋯、陽離子有機聚合物、聚胺、聚季胺等。5、互溶劑互溶劑的主要作用是減少親油性表活劑在地層固相顆粒的吸附,緩解酸化后因相對滲透率的改變或固相穩(wěn)定乳化作用可能引起的減產(chǎn)。第四節(jié)酸液及添加劑五、酸處理工藝一、酸處理井層的選擇1、優(yōu)選油氣顯示好、試油效果差的井層;2、優(yōu)選鄰井高產(chǎn)而本井低產(chǎn)的井層;3、多產(chǎn)層位的井,進行分層處理,先處理低滲透地層;4、對于生產(chǎn)史較長的老井,應(yīng)暫堵開采程度高、地層壓力已衰減的層位,選擇處理開采程度低的層位;5、關(guān)于重復(fù)酸壓問題,應(yīng)根據(jù)情況分別對待?!?〕如查明為解堵不徹底的井,可進行重復(fù)解堵酸化;〔2〕如堵塞已徹底解除而油氣產(chǎn)量遞減快,那么說明該井供油面積小,可以進行大型酸壓,以溝通遠(yuǎn)處的裂縫系統(tǒng)獲得高產(chǎn);6、對于生產(chǎn)穩(wěn)定,而以前酸處理均收效的井,可考慮再次進行酸處理。根據(jù)施工壓力與地層破裂壓力的關(guān)系,將酸化分為常規(guī)酸化和壓裂酸化;根據(jù)施工方式不同而進行的酸化又可稱為選擇性酸化和“空井〞酸化。1〕常規(guī)酸化:是指注酸壓力低于地層破裂壓力的酸化,這時酸液主要發(fā)揮其化學(xué)溶蝕作用,擴大與之接觸巖石的孔、縫、洞。例:一般對于巖性條件較好,電測曲線解釋為具有滲透層的特征,在鉆井過程中有井涌井噴、放空等良好油氣顯示的井。2〕酸化壓裂:是在高于地層破裂壓力下進行的酸化作業(yè)。這時酸液將同時發(fā)揮化學(xué)作用和水力作用,來擴大、延伸、壓開和溝通裂縫,形成延伸遠(yuǎn)、流通能力高的油氣滲流通道?!捕乘峄に嚰夹g(shù)五、酸處理工藝3〕“空井〞酸化:為防止洗井液漏入地層和減少配制泥漿的地面設(shè)施,利用原管串不壓井,直接從油管往地層擠酸的酸化方法。優(yōu)點:防止清水大量漏入油、氣層;省去壓井和洗井工序,縮短施工時間,降低施工本錢;不放氣壓井,減少天然氣損耗。4〕選擇性酸化:是采用機械或物理化學(xué)的方法,將井中各油氣層段隔開,然后針對各層特點把酸液有控制地注入各個層段的酸化工藝。優(yōu)點

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