酸压及酸化技术发展现状ppt课件

1、酸压及酸化技术开展现状汇报提纲一、酸岩反响机理研讨现状与开展二、酸压工艺技术现状与开展三、酸压优化设计软件开展现状四、砂岩酸化技术开展概略五、新世纪酸压技术开展展望一、酸岩反响机理研讨现状与开展经典物理模型：旋转岩盘、空心岩心流动安装、平板裂痕流动安装等。 普通采用旋转岩盘测定酸岩反响动力学参数，采用平板裂痕流动安装测定酸岩动态反响速度，并测定氢离子传质系数等。经典数学模型：分散对流偏微分方程。现代数学模型：分形几何学为分析工具建立的数学模型。酸岩反响机理研讨现状与开展酸岩反响动力学实验研讨进展 酸岩反响的根本方式：经典实际 灰岩储层：受传质反响控制 白云岩储层：两种方式，主要受温度控制 T6

2、5，反响主要受外表反响控制 T93，反响主要受传质反响控制 酸岩反响机理研讨现状与开展有研讨调查温度低至7.2，这对实践储层没有本质意义，仅是实际研讨。Van Domelen M.S的研讨强调指出，在灰岩储层，液体的滤失速度才是影响酸压改造效果的主要要素。温度敏感性与反响方式 酸岩反响动力学实验研讨进展 灰岩普通酸单纯反响动力学研讨已较少， 主要结合胶凝酸、乳化酸进展研讨。 有机酸反响动力学模型及实验2003年研讨温度：120140国内、胶凝酸， 121178 国外，乳化酸实验方法的改良 旋转岩盘 隔板分散室a diagram diffusion cell ) 酸岩反响机理研讨现状与开展实验介

3、质： 淡水、海水、 地层水1.酸岩反响动力学研讨白云岩酸岩反响及滤失机理酸岩反响机理研讨现状与开展 酸岩反响动力学实验研讨进展 新结论新观念：如Navarrete R.C(1998)等人34系统进展了灰岩酸岩反响中酸液滤失及导流才干模拟实验研讨，比较了普通盐酸和乳化酸的效果，实验阐明，乳化酸的缓速才干是普通盐酸的8.5倍，而且乳化酸在高温储层比其它技术更加有效。酸岩反响机理研讨现状与开展“压裂酸化中心20002003年先后开展了灰岩、白云岩及复杂岩性储层的高温酸岩反响动力学实验研讨，当温度从120升到140，普通酸的反响速度添加57%；稠化酸的添加了30%；乳化酸的反响速度反响速度添加了40%

4、；这与以往利用120以下的数据外推高温储层的反响速度是很不一样的。实验阐明，在一样酸浓度下，温度上升，反响速度添加，其中对普通酸的影响更为明显，其次为乳化酸，胶凝酸添加较为缓慢为什么？粘度与质量酸岩反响机理研讨现状与开展酸岩反响机理研讨现状与开展 酸岩反响动力学实验研讨进展白云岩酸岩反响研讨依然是世界难题，国内外学者均在进展探求研讨外表反响系统反响研讨。近年来的研讨阐明：白云岩比灰岩更易进入外表反响控制区域，对外表反响与传质反响的转换条件的研讨获得了一定的认识，即：酸与白云岩的反响动力学控制条件与两个要素有关：温度和转速粘度特性？反响动力学模型开展：Conway1999等人运用隔板分散室和旋转

5、岩盘进展研讨，计算分散系数的方程有进一步改良，开展了一个新的模型来计算传送系数，即用舍伍德数Sh来表示传送系数。该文研讨的仅是低温下的分散系数，也未讨论胶凝酸、乳化酸的酸岩反响特性和动力学方程以及粘度对酸岩反响的影响。Marten Buijse 2003等人初次讨论了有机酸的酸岩反响机制，建立了思索有机酸酸液体系的酸岩反响模型，这个模型适用于强酸，也适用于弱酸和盐酸的组合酸液体系，弱酸体系以醋酸和甲酸为主。酸岩反响机理研讨现状与开展“压裂酸化中心2003对白云岩胶凝酸反响动力学的研讨阐明，胶凝酸的反响速度为K106107，而普通酸反响速度为K105，胶凝酸反响速度比普通酸低12个数量级，与灰岩

6、储层及以往的国内外的研讨结论胶凝酸的反响速度是普通酸的1/3有较大的差别， 胶凝酸的粘度影响是主要缘由。酸岩反响机理研讨现状与开展酸蚀裂痕导流才干模拟实验九十年代以来，多采用“多级注入酸压闭合裂痕酸化组合技术方法来进展室内实验，也开展了单一胶凝酸、乳化酸酸压导流才干与组合闭合裂痕酸化后获得的导流才干实验的比较。实验阐明：闭合裂痕酸化提高导流才干可以到达几倍甚至数十倍，而多级注入酸压裂闭合酸化技术更能几十倍甚至上百倍地提高酸蚀裂痕导流才干。多级注入闭合酸化裂痕导流才干实验研讨 C.Ruffet (1997)等人运用地貌学的原理分析讨论了在酸压过程中酸蚀裂痕壁面的几何形状以及对酸蚀导流才干的影响；

7、Gong M(1998)等人建立了思索裂痕壁面粗糙变形下的酸蚀裂痕新模型，研讨阐明，酸蚀裂痕导流才干受闭合应力影响的裂痕宽度和面容比的影响，同时裂痕壁面的非均匀刻蚀程度和支撑裂痕的岩石的嵌入强度等也明显影响最终裂痕导流才干，因此建立思索非均匀刻蚀和岩石力学性质的裂痕扩展模型更加符合现场的实践条件。多级注入闭合酸化裂痕导流才干实验研讨 酸液滤失机理及溶蚀孔洞构成机制研讨经典实际与现代实际相结合 分形实际的运用物模： “水/石膏模型 “岩心/酸液模型 合金Wood合金铸模 数值模拟方法 网络模型、分散限制聚集模型(DLA)、绝缘击穿模型(DBL)：浸透率驱动指进模型(PDF)、 A.D.Hill的

8、特征参数模型 借助溶蚀孔洞及滤失控制研讨，开展了多级注入技术酸液滤失实验及计算具有代表性的有Wang等人引见的滤失实验系统和方法、Gulbis等人的空心岩心滤失实验系统和方法、Harris及Penny的径向流动滤失实验系统和方法等。A.D.Hill1992年建立了思索酸液溶蚀孔洞的计算模型；Settari(1991)提出了一种确定酸液滤失速度的新方法。室内实验技术与实际研讨国内现状与差距压裂酸化中心、西南油气田分公司分别引进有Stimlab、CER等美国公司的九十年代国际先进程度的大型酸压实验设备。具有进展旋转岩盘实验、平板裂痕流动实验、胶凝酸流变、泡沫流变、酸蚀裂痕导流才干实验等才干。国内外

9、在物理模型及数学模型上根本相当，差距主要表达在物理模型单一，现代数学实际的研讨及运用薄弱。室内实验技术与实际研讨二、酸压工艺技术现状与开展 影响酸压技术程度和才干的主要参数 有效酸蚀作用间隔(Lef)， 闭合裂痕有效导流才干(WKf)。 影响上述两参数的各种影响要素分为两类 不可控要素：储层的地质构造、岩性、浸透率、孔隙度、产层厚度、岩石力学性质、流体特性等 可控要素：深度酸压工艺技术类型、酸液体系和浓度、用酸强度、注酸排量，酸液滤失速度、酸岩反响速度、裂痕高度、酸岩反响温度、酸岩接触面容比碳酸盐岩酸压裂技术国内外研讨现状单一液体体系运用的酸压技术 普通酸酸压常规酸压技术 稠化酸胶凝酸酸压 化

10、学缓速酸酸压 泡沫酸酸压 乳化酸酸压 高效酸地下交联酸、滤失控制酸酸压等。 技术方法构成的酸压技术前置液粘性指进酸压技术两级注入多级注入酸压技术前置液酸压前置液酸压)新型组合技术：多级注入酸压技术闭合裂痕酸化技术深度酸压技术成熟技术 “多级注入酸压闭合裂痕酸化组合技术为主技术特点及开展变化优化设计技术目的与过去不同由于闭合裂痕酸化技术可以极大的提高裂痕的有效导流才干，多级注入技术优化目的多以获得长的酸蚀裂痕为主要求采用高排量施工，有利于实现长缝。不再细思索单纯酸压技术优化设计中裂痕长度与导流才干的最正确匹配问题，导流才干的提高经过闭合裂痕酸化来实现。碳酸盐岩气藏酸压裂技术国内外研讨现状主流技术

11、周期增产效果成为优选酸压技术方法的主要优化目的。多级注入技术不再是单纯的低渗致密储层的酸压技术。在中高渗储层，多级注入闭合裂痕酸化技术依然成为了主流技术，但规模及注入级数等的优化与低渗储层有所不同。施工规模相对较大。用酸强度大多在69m3/m之间，加上交替注入运用的非反响前置液，总液量更大。注入级数多，分段液量小。注入级数普通在812级之间，分段液量普通2040m3。主流技术碳酸盐岩酸压裂技术国内外研讨现状构成多级注入的液体体系更加丰富前置液从单纯的凝胶水胍胶液等开展到运用油基前置液，或者采用乳化酸与胶凝酸交替注入的方式。转向酸、醇酸等也投入了运用。压裂酸化技术中心在玉门油田曾经胜利进展了“乳

12、化酸胶凝酸多级注入闭合酸化与投球分层酸压结合的现场实际。主流技术碳酸盐岩酸压裂技术国内外研讨现状液体体系较为稳定，但液体总体性能有所提高深度酸压技术运用液体体系以胶凝酸、乳化酸为主。胶凝酸用量降低，但粘度显著提高；乳化酸实现了微乳化技术，构成了摩阻相对较低的微乳酸体系。地下交联酸滤失控制酸等那么是针对某些地层特征条件下优选运用的酸液体系。主流技术技术运用程度，国内外根本相当，差距主要表达在液体体系及规模化上。碳酸盐岩酸压裂技术国内外研讨现状西南油气田分公司80年代初开场，先后开展了前置液酸压、胶凝酸酸压、泡沫酸酸压等工艺技术的研讨和运用，并获得了一定的成果。与Halliburton公司、CER

13、公司、NOWSCO公司等进展过技术协作及技术引进。1998年四川局引进Dowell公司的滤失控制酸LCA,即高效酸在川中进展了施工。国内技术现状及差距碳酸盐岩酸压裂技术国内外研讨现状压裂酸化中心及长庆油田协作“八五国家工程：，19921995年。针对该气田储层特点，运用系统工程研讨方法开展了地质评价分析、室内模拟实验、软件研制及开发、气藏数值模拟、优化设计及参数优选、现场工艺实施及质量控制、酸压前后试井分析及效果评价等研讨，提出了针对不同类型储层的优化设计目的和参数优选范围，构成了针对低渗储层以“多级注入闭合酸压技术为主的深度酸压改造技术，该项技术到达九十年代国际先进程度。国内技术现状及差距碳

14、酸盐岩酸压裂技术国内外研讨现状液体体系研制与运用国内压裂酸化中心、西南油气田分公司、长庆等研制完成了胶凝酸稠化酸、乳化酸、滤失控制酸等液体体系及添加剂。酸压运用的资料根本上实现了国产化，且液体性能可以满足优化设计及油田施工需求，性能根本与国外产品相当。差距：液体上主要表达在新型液体的开发研制及产品性能，技术上存在施工规模小、分析手段不完善，技术组合单一等差距。国内技术现状及差距高含硫气藏酸压技术 国外2002报道沙特阿拉伯气藏运用， 国内鲕滩20032004高含硫气藏酸压技术运用。复杂岩性储层酸压技术 玉门青西油田白垩系油藏；青海油田E32、N21油藏 “多级注入深度酸压闭合裂痕酸化技术低渗、

15、塑性特征强、反复酸压 清洁自转向酸酸化技术 多层、油水薄互层等水力放射酸化冲击技术大位移斜井、程度井等羟基酸技术，与单纯的酸液中参与表活剂不同，对低渗气藏改造效果显著胶囊酸技术新的液体方式及技术开展碳酸盐岩酸压裂技术国内外研讨现状新型酸压技术创新技术滤失控制酸技术交联与有效破胶潜在损伤？G.T.Woo1999等人引见了BJ公司的新型交联胶凝酸酸液体系。引见了该酸液体系运用的主体资料和聚合物，以及交联破胶的控制方法，它用微乳聚合物胶凝剂和特殊的外表活性剂作为外相介质，较过去的酸液体系有所改良。1998年四川局引进Dowell公司的滤失控制酸(LCA)在川中莲18井、磨5井进展了现场实验并获得了胜

16、利，这可以看着是我国在开场运用该项新技术的第一步。碳酸盐岩酸压裂技术国内外研讨现状新型酸压技术改良的技术乳化酸技术研讨与运用更加广泛，优势和特点明显微乳酸的运用得到大力推行高温乳化酸酸液体系。耐温：120176，室温：稳定45天，粘度70MPa.S左右，124：稳定时间超越小时，149：稳定时间超越了小时；现场配制的乳化酸的乳滴的大小在177m之间，该数据比实验室观测到的微乳相中的液滴要大；新型高温乳化酸在120176下，酸压时可以延缓反响速度1419倍，基质酸化时延缓反响速度6.6倍。在Smackover白云岩储层的现场实际中提高增产效果24倍。碳酸盐岩酸压裂技术国内外研讨现状新型酸压技术值

17、得引荐的技术乳化酸在高闭合应力储层中较其它直接与地层反响的酸液可以产生更大的非均匀溶蚀缝宽，从而获得更高的导流才干，提高酸液的有效性复杂岩性储层酸压技术 “稠化酸深度酸压多组分酸闭合裂痕酸化结合了 “碳酸盐岩储层深度酸压砂岩储层基质酸化 两种技术增产根本原理的一种特殊组合技术，技术难题： 储层岩性变化更大，对液体体系及技术方法有更高要求 高闭合应力特征严重影响酸压改造的有效期 天然裂痕发育程度、形状不同，技术方法不同 碳酸盐岩酸压裂技术国内外研讨现状新型酸压技术需求继续攻关的技术泥云岩层理发育砂砾岩块状为主青西油田储层特征斜交缝粗砾三、酸压优化设计软件开展现状 酸压研讨技术的系统化系统工程研讨

18、方法，在酸压优化设计前强调储层评价研讨，注重测井资料的运用分析，常规测井、MFI成像测井，阵列声波测井等方面的信息都会充分提取并进展分析，矿物岩性、微观构造等也是需求系统思索的研讨的内容，在此根底上进展酸液优选和工艺技术的优化。国内目前已有单位在采用这样的系统工程方法进展酸压改造研讨，国外的研讨也有这样的运用报道。酸压技术研讨将不再单纯是选择一个液体，设计一个规模那么简单的问题，而是一项系统工程。优化设计技术方式设计程度及差距采用拟三维或三维裂痕扩展模型为主，结合酸压裂中酸岩反响的二维稳态对流分散方程予以求解。其中，Shell公司5运用全三维水力压裂模拟器用于酸压裂处置设计，从而使三维酸压裂设

19、计又跃上个台阶。他们针对后期水驱油地层，采用全三维水力压裂模拟器来添加酸压裂施工的胜利率。 Barto1992研制了多级注入酸压裂加闭合酸化设计计算软件。可以处置5种液体系统、多级速度、15段施工液体并思索了闭合酸化技术。压裂酸化中心研制完成了二维、拟三维酸压设计软件、多级注入酸压设计软件，在陕甘宁奥陶系气田运用中。在设计输入参数根本一样的条件下，压裂酸化中心软件80110m；加拿大 Settari 软件90125m；哈里伯顿公司软件50100m。压裂酸化中心软件国外90年代软件设计程度根本相当。压裂酸化中心多级注入软件设计级数可以到达12级。实现变浓度，变排量，不同液体性能下的优化计算。可以

20、跟踪分级液量的行进位置及浓度剖面的变化等。设计程度及差距四、砂岩酸化技术开展概略“两酸三矿物砂岩基质酸化优化设计软件根据规范“一酸两矿物 模型，思索流速对酸岩反响的影响，以及次生H2SiF6快反响矿物再反响生成Si(OH)4沉淀。而Si(OH)4作为第三种矿物与HF酸反响这一复杂的酸岩反响过程，开展了“两酸三矿物模型。在砂岩酸化机理研讨中构成了四大新技术 19F核磁共振谱(NMR)分析技术； 等离子体光量计(ICP)分析技术； 长岩心酸岩反响流动模拟实验技术； ESEM环境电镜微观分析技术。 砂岩酸化技术及设计软件砂岩酸化是在低于地层破裂压力的条件下注入酸化液解除井眼附近地层污染的一种有效的增

21、产增注措施国外八十年代砂岩酸化重点研讨各种缓速酸体系，如氟硼酸、地下自生酸、缓速酸、泡沫酸、乳化酸等，并开发研制了相应的添加剂，如缓蚀剂、缓速剂、抗酸渣剂、铁离子稳定剂、互溶剂、暂堵剂等。九十年代以来，耐高温缓速酸和含P新型缓速酸是砂岩酸化体系开发的重点砂岩酸化液体体系开展Halliburton公司的新型专利产品NAS-I和NAS-II即坚持了甲酸-HF和乙酸-HF等有机酸-HF的优点，又有新的特点，它能改动Al和F的平衡，减少溶液中AlF3的量，预防其沉淀，有效的抑制了HF与硅铝矿物二级三级反响引起的储层损伤。BJ公司那么于1995年开发出一种新型HF酸混合体系，用磷酸配合物水解氟盐，此种酸

22、在不同化学计量方程式中可提供5个氢，称做“HV酸。然后HV酸与NH4HF2混合产生磷酸铵和HF 砂岩酸化液体体系开展五、新世纪酸压技术开展展望分形实际在深度酸压机理研讨中的运用研讨酸岩反响过程中岩石矿物微粒外表构造的分形变化，用分形变化的定量表征参数分维数来刻划分形几何外形的复杂程度；研讨分散传质控制和外表反响控制的酸蚀反响分形模型溶蚀孔洞的分形模拟实验研讨酸液粘性指进的分形研讨 分形实际地貌学原理研讨酸压过程中酸蚀裂痕壁面的几何形状以及对酸蚀导流才干的影响岩石矿物学的分形研讨不仅仅只是用分维数来表征微粒外表的分形程度，还将运用于指点对闭合裂痕酸蚀导流才干的模拟计算；在研讨微粒外表酸岩反响的分

23、形模型根底上，建立裂痕酸岩反响的分形数学模型。建立更加符合现场实践情况的溶蚀孔洞计算模型，研讨酸液的滤失特性，使其不仅可以运用于基质酸化中，更能有效地运用于酸压优化设计中。酸压实际研讨的未来开展展望运用分形实际研讨动态和酸蚀裂痕的几何形状，建立思索裂痕壁面粗糙变形下的酸蚀裂痕新模型， 粘性指进研讨随着DLA模型的开展，将会研讨指进构成的内在规律及分维数与宏观参数，如流速、流度比、孔隙分维等宏观特性的关系，并为宏观统计学意义上的大型矿场模拟研讨成果提供定量化的实际根据。酸压实际的开展将是建立在以分形几何学为根底上的现代实际方法酸压实际研讨的未来开展展望“多级注入酸压闭合裂痕酸化技术依然是主流技术

24、酸液体系将多样化，但以乳化酸、胶凝酸为主体。假设储层具有水敏性特征，粘土矿物含量高，那么“非反响的油基压裂液乳化酸体系是今后的重点技术方法； 针对高温超高温储层：有机酸羟基酸与乳化酸、胶凝酸的组合运用将会更加广泛。酸化及酸压技术开展展望酸化及酸压技术开展展望超深井深度酸压技术，可以思索开展加重酸液的酸压技术方法，增大井筒净液柱压力，降低井口施工压力，从而提高施工排量。“压裂酸化中心在塔里木油田运用的“溴盐酸液多级注入技术是一种方式，还可以思索研讨酸液直接加重技术，从而更加有效地实现超深井的深度酸压。在多层、油水互薄层、缝高控制困难储层的酸压技术针对储层岩性、浸透率分布特性，选择自转向酸与其它酸液体系的优化组合方式是构成以分流转向与深度酸压相结合的新技术方式，值得大力推行运用砂岩油气藏新型酸化技术砂岩储层的“酸压闭合裂痕酸化技术值得进展室内研讨和现场实验运用。多级注入技术也值得探求。以往砂岩酸化技术是在闭合酸化技术未建立之前研讨得到的成果，在闭合酸化技术建立并得到广泛运用之后，砂岩酸化技术值得探求新的思绪和研讨方法。酸化及酸压技术开展展望超深井深度酸压技术可以思索开展加重酸液的酸压技术方法，增大井筒净液柱压力，降低井口施工压力，从而提高施工排量。“压裂酸化中心在塔里木