砂岩酸化PPT课件

1、概述：一、砂岩储层酸化在油气田开采中地位恢复油气井产能提高油气井产能第1页/共105页酸化处理历史酸化处理历史1、早期的除垢处理，盐酸作为除垢剂2、1933，HF处理砂岩获得工艺专利3、1940 ，土酸的首次工业性应用4、至今，全面工业化应用第2页/共105页一口井无产能或产能低：(1)地层渗透率低； (2)地层受伤害；(3)地层压力低； (4)井筒或油管堵塞；(5)地层流体粘度高； (6)井底回压过高；(7)机械采油方法不当； (8)其它原因。砂岩酸化 解堵砂岩酸化增产原理第3页/共105页 砂岩酸化工艺过程三个过程 地面管流 酸由酸罐经过低压管线到达压裂车组，经压裂车组增压后的酸液进入高压

2、管线到高压井口。在这个过程中酸液可能腐蚀地层管线及压裂车组和高压井口装置；在高压管线中酸液流到井口要产生摩阻损失，管线中的酸液流态由排量和酸液粘度决定，酸液浓度基本不变。第4页/共105页 砂岩酸化工艺过程三个过程 垂直管流 酸液由高压井口进入酸化管柱(或油管柱)到井底的流动。该过程酸液可能腐蚀酸化管柱和套管柱，酸液的动能降低，沿管柱流动产生摩阻损失，流态由排量、粘度、管径决定，酸液浓度基本不变，从井口到井底酸液温度升高第5页/共105页 砂岩酸化工艺过程三个过程 酸进入地层的流动反应 酸沿径向经孔隙及微裂缝作流动反应，溶解地层各矿物成分及胶结物。沿径向酸液浓度逐渐变小失去活性，温度发生变化，

3、压力及流速也发生变化。近井带地层孔隙度和渗透率发生改变。第6页/共105页注入井内四种液体的作用 前置液 (1)顶替井筒中的原有积液到油套环空或排出地面；(2)顶替走近井带的地层水，避免Na2SiF6、H2SiF6沉淀；(3)优先溶解碳酸盐类，减轻CaF2沉淀，并保持低pH值；同时，避免浪费较昂贵的HF等处理液；(4)降低井温及地层温度，避免添加剂高温失效及降低酸岩反应速度。第7页/共105页注入井内液体的作用 处理液 注入储层的主体酸液，溶解地层矿物及胶结物、堵塞物等，改善地层渗透性 后置液 隔离处理液和顶替液； 加入添加剂可帮助处理液的返排，恢复地层固相及沉淀性酸反应生成物的亲水性，提高原

4、油的相对渗透率，防止乳化。顶替液 将井筒中的注入液顶入地层第8页/共105页常规酸化工艺常用工序洗井洗井注前置液注前置液注处理液注处理液注后置液注后置液注顶替液注顶替液顶 替 液后 置 液处 理 液前 置 液地层井筒第9页/共105页酸化酸 洗基质酸化砂岩储层工艺分类第10页/共105页酸洗-酸洗-清洗：井筒 射孔眼清洗：井筒 射孔眼方式：正洗 反洗方式：正洗 反洗压裂车压裂车第11页/共105页酸洗 酸洗是一种清除井筒中的酸溶解性结垢物或疏通射孔眼的工艺。 井筒侵泡将一定量的酸液注入预定井段，让其静置反应，在无外力搅拌的情况下溶蚀结垢物或射孔眼中堵塞物。 正反循环洗井将酸液通过正反循环，使酸

5、沿井筒、射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。 酸洗的特点酸液局限于井筒和射孔眼附近、一般不进入地层或进入很少，一般不用地面加压或加压很小。 酸洗不能改善地渗流条件。第12页/共105页- 第13页/共105页基质酸化 基质酸化又称岩体酸化，现场常叫做常规酸化。 基质酸化在低于岩石破裂压力下将酸液注入地层孔隙(晶间、孔穴或裂缝)的工艺。 目的使酸大体沿径向渗入地层，通过溶解孔隙空间内的胶结物、颗粒及其它堵塞物，扩大孔隙空间，消除由于地层污染引起的近井带地层渗透率降低，恢复或提高地层渗透率，从而获得增产效果。 基质酸化的特点不压破地层。第14页/共105页 砂岩储层的酸化通常

6、不进行酸压的原因 砂岩储层的胶结疏松，酸压可能由于大量溶蚀，致使岩石松散，引起油井过早出砂； 酸压可能压破地层边界以及水、气层边界，造成地层能量亏空和过早见水、见气； 由于酸沿缝壁均匀溶蚀岩石，不能形成沟槽，酸压后裂缝大部闭合，形成的裂缝导流能力低，且由于用土酸酸压可能产生大量沉淀物堵塞流道。第15页/共105页砂岩酸化增产原理srrBKHPPqJwewfeln2 .141?wewedirrsrrJJlnlnwewsddirrrrXJJlnln111wddrrKKsln1 wewsiirrrrXJJlnln1111未污染井酸化后增产倍比未污染井酸化后增产倍比污染井酸化后增产倍比污染井酸化后增产

7、倍比Hawkin公式公式采油指数计算采油指数计算rerd,kdkoPdPerw封闭油藏污染井示意图第16页/共105页砂岩酸化增产原理00.20.40.60.811.2Xd，( 无 因次)012345增产率，J i / J d(%)0612182430表皮因子，s ( 无因次)增产率表皮因子05101520Xi，( 无 因次)11.051.11.151.21.251.3增产率，J i / J (%)rd=0.3米rd=0.4米rd=0.5米05101520Xd，( 无 因次)0-0.2-0.4-0.6-0.8-1-1.2-1.4-1.6表皮因子，s ( 无因次)rd=0.3米rd=0.4米rd

8、=0.5米未污染井酸化的非机械表皮降低污染井酸化的潜在产能改善未污染井酸化的潜在产能改善第17页/共105页砂岩酸化增产原理0.11100.010.1110100Xd,渗透率变化，Xi产能变化比rd=2rw2rw5rw5rw10rw10rw20rw20rwI区III区II区第18页/共105页砂岩酸化增产原理 伤害井和未受伤害井酸化潜在产能改善程度伤害/酸化半径 ra伤害井产能伤害比(Xd=0.05)伤害井伤害解除后增产倍比(Xd=0.05)未伤害井酸化增产倍比(Xi=20)2rw0.3646422.7424191.0954355 rw0.1981865.045771.25358610 rw0

9、.1473156.7881891.4072820 rw0.1172258.5306071.603927第19页/共105页砂岩酸化增产原理第20页/共105页砂岩酸化增产原理，增大孔隙体积，扩大裂缝宽度，改善流体渗流条件。，或破坏堵塞物的结构使之解体，然后随残酸液一起排出地层，起到疏通流道的作用，恢复地层原始渗透能力。 第21页/共105页砂岩酸化增产原理研究课题储层伤害原因及伤害程度分析 计算结果表明： 污染地层：在污染半径一定时，污染程度由轻到重，在酸化解除污染后，所获得的增产倍比值也在逐渐增大。这说明基质酸化对存在污染的井是极有效的。 无污染地层：进行基质酸化处理，效果甚微。 地层没有受到污染堵塞，一般不进行基质酸化处理。第22页/共105页储层伤害考虑 颗粒对孔隙空间的堵塞 化学沉淀 流体的伤害 机械伤害 生物伤害第23页/共105页油气井生产期间伤害来源 钻井伤害 完井伤害 生产伤害 注入伤害第24页/共105页砂岩酸化的酸岩反应特性 酸化溶解物 基质矿物 堵塞物(伤害物) 主要使用的酸液 HF+HCl NH4F & HCl 反应特点 多