酸化培训文件(编辑修改稿)

酸化培训文件(编辑修改稿)内容摘要：

稠或油层压力低，回流能力差的地层，则易引起地层的二次伤害。 技术交流材料 （三）、土酸酸化工艺技术： 土酸工艺技术主要适用于砂岩和火成岩地层，还适用于由以下原因造成井筒周围伤害的井： ⑴钻井液中的固体颗粒造成地层伤害的井； ⑵地层粘土膨胀、分散、移动或絮结的井； ⑶井筒周围乳化液堵塞的井。 技术交流材料 土酸酸化处理的原理： • 土酸处理应用于碳酸盐含量较低，泥质成份较高（大于 5～ 7%）的油层。 其优点是土酸中的盐酸可以溶解油层中的碳酸盐类胶结物和一部铁质、铝质；土酸中的氢氟酸可以很好地溶解砂岩油层中的硅酸盐矿物和粘土物质。 缺点是生成的 CaF2或MgF2沉淀合堵塞油层，造成油层的二次污染。 技术交流材料 • 对石英砂 • SiO2+4HF→SiF4↑+2H2O • SiO2+6HF→SiF6+2H2O • 对泥质砂岩： • CaAl2Si2O8+16HF→CaF2↓+2AlF3+2SiF4↑+8H2O • 上面反应式中新生成的气体氟化硅（ SiF4）和水均可以排出地面，以解地层中粘土堵塞和井壁之间的泥饼，从而恢复或提高近井地带的渗透率。 技术交流材料 • 而生产的氟化钙为不溶性沉淀物，而且氢氟酸与碳酸盐作用时，也会生成 CaF2或氟化镁（ MgF2）沉淀，其反应式如下： • 2CaCO3+4HF→2CaF2↓+2CO2↑2H2O • CaMg(CO3)2+4HF→CaF2↓+MgF2↓+2CO2↑+2H2O 技术交流材料 此工艺技术 HF3％，盐酸浓度 6～ 10％之间，排量 ～。 注水井应用此工艺效果明显，列各种酸化方法增注量之首。 水井酸化共计 170井次，有效 155井次，可比成功率 90%以上。 油井酸化 169井次，初日增油。 技术交流材料 （四）、自生土酸酸化工艺技术 • 所谓自生土酸，即是利用一些化合物能以可控制的速度产生有机酸，然后与含氧离子的溶液反应，在地层中生成氢氟酸。 通常使用低分子酯水解产生有机酸。 • 自生土酸的生成体系： • 甲酸甲酯（ SGMF）体系 • HCOOCH3+H2O→HCOOH+CH3OH (1) • HCOOH+NH4F→NH4++HCOO+HF (2) • 该体系可适用于 54～ 82℃ 的井底温度。 如果用乙酸甲酯代替甲酸甲酯，则适用的井底温度可提高到 88～ 138℃。 技术交流材料 • 氯乙酸铵（ SGCA）体系 • HCOOCH3+H2O→HCOOH+CH3OH (3) • HCOOH+NH4F→NH4++HCOO+HF (4) • 该体系适用于 82～ 102℃ 的井底温度 • 由于低分子酯和氯代醋酸铵的水解反应 (1)和 (3)都属慢性反应，故可进行 缓速酸化。 自生土酸的酸化是在 较高的 PH值 中进行，即 PH值从 7降到 3～ 5时会产生自生土酸。 技术交流材料 （五）、氟硼酸酸化工艺技术 • 作为土酸的一种变通方法，它在任何给定的条件下都不会含有大量的 HF，因而具有较低的反应性。 然而当 HF消耗时，其通过自身水解可以产生较多的 HF。 因此，其总的溶解能力是可以与土酸比拟的。 技术交流材料 • 水解反应方程式如下： • HBF4+H2O→HBF3(OH)+HF ① 慢 • HBF3(OH)+H2O→HBF2(OH)2+HF ② 快 • HBF2(OH)2+H2O→HBF(OH)3+HF ③ 快 • HBF(OH)3+H2O→H3BO3+HF ④ 快 • 由上面方程式可以看出， HBF4的水解受第①步控制，即反应速度很慢。 因此， HBF4实际上是一种缓速酸，能够延长活性酸的作用时间，达到深部酸化的目的，同时避免了大量的 HF对地层造成污染伤害。 技术交流材料 • 氟硼酸酸化机理： • 暴露于 HBF4中的粘土，可在相当程度上失去离子交换性和膨胀性，HBF4可与粉砂、粘土发生局部化学反应，将铝从未溶解的粉砂、粘土中提取出来，替换成硼而生成硼硅酸盐，其溶解粒土微粒而形成架状结构，使未溶解的地层微粒稳定化。 技术交流材料 （六）、互溶土酸酸化工艺技术 • 所谓“互溶土酸酸化”就是用常规土酸处理砂岩油井后再用“互溶剂 +柴油（或轻质原油）”的“互溶液”作为后置液处理该岩层，这样对原油防乳，抑制胶质沥青形成酸渣有一定的作用，而且可以改变岩石的润湿性，提高渗透率，增加酸化效果。 技术交流材料 • 互溶剂是一类无论在油中还是在水中都有一定溶解能力的物质。 例如醇类、醛类、酮类、醚类或其它化合物。 这类化合物可与油和水二者相混。 它们进入地层后，可以优先吸附于砂粒和粘土表面，不但使微粒和不溶物成为水润湿，而且使地层成为水润湿，改善了地层的渗透性。 更重要的是，它们抑制了水基处理液中表面活性剂在地层表面的吸附。 • 在油田中使用的互溶剂主要是乙二醇醚及改性产品。 如乙二醇 丁醚，二乙二醇 丁醚等。 技术交流材料 逆土酸系指氢氟酸浓度和用量高于盐酸浓度和用量的变异土酸。 为了更好的清除井壁的泥饼及地层中的粘土堵塞，恢复和增加井筒周围地层的渗透率而开发了此项技术。 试验数据表明：逆土酸较常规土酸酸液溶蚀能力大 2倍以上。 其主要用于注水井增注，对于泥质含量较高的注水井，逆土酸处理优于土酸处理，基本解决了注水井长期不能解决的增注难题。 （七）、逆土酸酸化工艺技术 技术交流材料 • 目前在大港油田应用逆土酸酸化工艺技术的基本配方是： 6%HF+4%HCL+（ 3～ 6%）溶蚀剂 A+各类酸化添加剂。 技术交流材料 （八）、油酸乳化液酸化工艺技术： 油酸乳化液是油与酸混合乳化后配制成的油包酸型乳状液。 此工艺技术适用于碳酸盐岩地层，高含水油井及重复酸化井。 油酸乳化液具有降低含水、延缓反应速度和对设备管柱腐蚀小的特点。 在大港油田应用较多的地区是王徐庄和周青庄地区的生物灰岩油层。 此工艺对于砂岩地层，虽然酸化效果不明显，但能起到降低水相渗透率的作用。 技术交流材料 在盐酸或土酸中加入一定量的缓速剂，可以使酸液中的 H＋ 的活力变低，使酸液的穿透距离加长，可实现地层的深部酸化。 此工艺适用于深部酸化，大酸量施工的灰岩及生物灰岩地层。 酸化工艺简单，只需在常规酸化中加入一定量的缓速剂即可达到缓速酸化的目的。 （九）、缓速酸化工艺技术： 技术交流材料 （十）、热酸酸化工艺技术： 热酸是将常温酸液升高到一定温度，使酸液能够降低稠油粘度，溶化石蜡，增加酸液与岩石的接触面积，大大提高了酸液对岩石的溶蚀能力。 热酸主要由主体酸与生热剂组成，施工时，部分酸液与生热剂反应，放出大量热，在管柱中主体酸可迅速升温至 90℃ 以上。 技术交流材料 此工艺特别适用于白云岩地层，还适用于原油物性差及稠油地层。 对于蜡质及胶质沥青含量高的油井，采用此工艺可省去清洗解堵剂，降低了施工成本。 技术交流材料 防膨酸酸化技术，就是在酸液中加入一种防止粘土膨胀的化学剂，可防止粘土膨胀剥落、迁移。 此项工艺技术适用于粘土含量较高的注水井。 在枣园油田实验及应用，收到了很好的增注稳注效果，满足了配注要求，并能延长增注有效期。 （十一）、防膨酸酸化技术 技术交流材料 （十二）、集成酸酸化工艺技术： 所谓集成酸化，就是依据地层情况，储层特点将基质酸化技术、储层防膨技术、酸化缓速技术、高效清洗、防二次沉淀技术集于一体，将油、水井有机堵塞和无机堵塞同时解除的技术总称。 其适用范围： ⑴低渗透层，强水敏地层。 ⑵原油为高凝、高粘度的地层。 ⑶实施深部酸化的地层。 技术交流材料 （十三）、磁处理酸化工艺技术 • 磁处理酸化实际上也是一种缓速酸。 当普通酸液经过一定强度的磁场处理以后，在一定时间内可以产生结构和物性上的变化，这种变化能起到延缓酸液与岩石矿物反应速度的作用。 磁场能够破坏正负离子间的静电平衡，使正负离子间的电偶极矩发生变化，引起 H+与其他离子（如 Ca2+、Mg2+等）交换能力减弱，从而使酸岩反应减慢，可以较长时间内保持较强的酸液活性，实现地层深部酸化。 技术交流材料 （十四）、低伤害酸酸化工艺技术 • 低伤害酸是以磷酸为主体，复配多种添加剂而成的酸液体系。 它的主要特点是对地层伤害小，反应速度慢，酸化半径大，据中国石油天然气集团公司石油勘探开发科学研究院酸化压裂中心介绍，低伤害酸对岩心的伤害程度仅是土酸（ 12%HCL+3%HF）的 1/5～ 2/5。 另外，低伤害酸还具有对钢片腐蚀速度小、低表面张力的特点。 适用于同时含泥质、钙质的砂岩地层和充填物为绿泥石、方解石的火成岩地层。 技术交流材料 （十五）、硝酸酸化工艺技术 • 非活性硝酸粉末酸化是在常规酸化工艺中引入非活性硝酸粉末。 正常状态下，该硝酸粉末呈非活性，本身不具有腐蚀性。 当其溶于水后，因分解出 HNO3而具有弱酸性，被酸激活后则具有强腐蚀性。 该酸化工艺研究初期，利用非活性硝酸粉末的特殊性，现场将非活性硝酸粉末配制成水溶液，和其它活性酸分段注入地层，非活性硝酸粉末依靠储层顺道捕捉反应后，滞留残酸的激发产生强氧化性的 HNO3，与 HCL共同作用于地层。 技术交流材料 • 硝酸粉末酸化工艺技术具有以下优点： • 对有机质、无机质有较高的溶蚀能力。 • 增加油层渗透率。 • 有效作用半径长。 • 对地层污染小。 • 酸岩有效作用长，可达到深部酸化的目的。 技术交流材料 （十六）、 泡沫酸酸化工艺 • 泡沫用于油气井的增产处理已有 30多年的历史。 它具有滤失率低，粘度适当，悬浮力强，用量小，对地层伤害小，返排性好等特点。 泡沫酸酸化施工费用要高于普通酸化，而且对设备要求较高，因此，此种工艺各油田不常采用。 技术交流材料 • （十七）深部油层酸化预处理技术 油层预处理是指油层在进行压裂改造作业时， 按优化设计的额定工作压力无法完成现场作业而采取的一种为完成改造作业而进行的前期油层处理技术，它的目的是破坏油层的坚硬程度，以达到降低油层破裂梯度，或降低油层的进液压力，提高吸液指数，从而使油层压裂改造作业顺利实施的一种前期油层改造技术。 技术交流材料 常用的预处理技术有：油层爆炸、油层补孔、油层激动（即压力猛蹩猛放）及油层的酸处理技术，酸处理技术一般包括：低浓度盐酸处理、胶凝酸处理、土酸处理和复合酸处理等，经预处理的油层一般能降低 3－ 5MPa的工作压力，这就使那些由于埋藏深、地层致密、渗透率低而破裂梯度高、吸液指数小的油层得以在额定的工作压力内完成作业。 因此，预处理技术在国内外已得到广泛重视，并发展成为一项专门技术。 技术交流材料 （十八）、酸压工艺技术 • 酸压的基本原理和目的与支撑剂压裂大体相同，即产生有足够长度的导流裂缝。 其差异在于如何获得导流能力。 压裂是利用支撑剂支撑已形成的裂缝，以增加油层的渗透能力；而酸压是依靠酸液对裂缝（包括天然裂缝），不整合的裂缝表面酸蚀，以提供导流能力。 技术交流材料 该项技术是针对注水井长期注水压力过高达不到配注要求甚至停住，采取常规压裂、酸化、复合射孔震荡解堵等措施很难奏效或有效期短而开发的。 它是集压裂、酸化和防膨工艺技术于一体，即在高于地层破裂压力注入适合砂岩注水井地层的复合解堵液体系解堵和改造地层，达到降压增注的目的。 并开发出了系列配套技术： 注水井注水压力高达不到配注要求原因诊断技术； 复合解堵液体系评价技术； 控制二次沉淀和微粒运移技术； 长效防膨技术； 长井段多层均匀布液技术。 砂岩注水井降压增注技术 技术交流材料 高温碳酸盐岩油层酸压改造 工艺技术是针对大港油田潜山碳酸盐岩油气藏勘探开发的需要研究开发的。 根据油层埋藏深（ 42005500m）、油层温度高（ 185 ℃ ）、油气比高、地层压力低和井况复杂（多为组合套管）的特点开发出了系列配套技术： 酸液体系优选技术； 高温缓蚀技术； 酸液降阻技术； 油层暂堵及降滤失技术； 套管保护技术； 保护油层快速排液技术。 该工艺技术目前主要针对潜山油气藏酸压改造。 其适用于深井、高温井酸压改造，酸压井深可达 6000m，温度 180℃ ，酸液总量达 360m3，施工中排量。 高温碳酸盐岩油层酸压改造 工艺技术： 技术交流材料 钢片腐蚀速率 (g/m2 h) 粘 度 酸 液 配 方 160 ℃ 180 ℃ 漏斗 (S) 旋转 (mp a s) 降。