清洁转向酸技术应用

1、清洁转向酸技术应用第1页，共37页，2022年，5月20日，13点16分，星期四汇报内容一、研究目的二、清洁转向酸性能特点三、清洁转向酸酸液性能评价四、清洁转向酸现场施工技术五、典型井例分析第2页，共37页，2022年，5月20日，13点16分，星期四一、研究目的 碳酸盐岩储层改造的特点（难点）主要表现为： 1）钻井、完井、固井等综合作业对产层的伤害严重； 2）粘土矿物普遍存在，粘土膨胀、运移、沉淀堵塞孔喉，导致储层渗透率降低； 3）酸敏矿物使储层遭受二次伤害； 4）天然裂缝的存在，天然裂缝将改变酸液的流向和造缝部位； 5）中孔-细喉的孔隙结构特征，造成排液困难；第3页，共37页，2022年，

2、5月20日，13点16分，星期四 6）储层非均质性严重，不均匀酸化，造成酸化效果的偶然性； 7）气、水同产储层的酸化改造，在增加气产量的同时也增加了水产量； 8）大斜度、水平井的开发应用为酸化改造提出了新的挑战，如何达到长水平井的均匀布酸酸化改造是水平井酸化的难题(连续油管拖动酸化受注入压力、管径、材质限制，施工排量、规模和适用范围受限)。 酸化改造斗争的对象是储层，因此开发更加适宜于储层的酸液配方和新的工艺技术是我们的宗旨！第4页，共37页，2022年，5月20日，13点16分，星期四不同酸液类型酸化作用过程变粘酸:高分子聚合物(固相) ，分子量大,会给地层造成伤害第5页，共37页，2022

3、年，5月20日，13点16分，星期四二、清洁转向酸酸液性能特点 清洁转向酸是一种无聚合物类新型酸液体系。它是将表面活性剂加入酸液中，最初形成球状胶束，外观与普通活性剂溶液，如肥皂、洗粉溶液一样粘度很低,当酸液遇到盐类(CaCl2) 或温度上升时，球状胶束将转变为蠕虫状胶束，相互缠绕,产生粘弹性液体,粘度骤然升高，实现酸液的暂堵转向作用。随酸岩反应完成，pH值升至4以上时、钙离子浓度增加的共同作用下，蠕虫状胶束向球状胶束转化而自动破胶。如遇到地层中的烃类物质（如原油、天然气），将加速破胶。第6页，共37页，2022年，5月20日，13点16分，星期四清洁转向酸演变过程球状胶束缠绕蠕虫状胶束破胶第

4、7页，共37页，2022年，5月20日，13点16分，星期四 采用7.5%的表面活性剂和15%的盐酸配制而成的低粘蜜状清洁转向酸。 低粘清洁转向酸和CaCO3反应后形成高粘液体，在井底实现自动转向功能。第8页，共37页，2022年，5月20日，13点16分，星期四不同浓度转向酸粘温曲线(100sec-1)温度80左右粘度达到顶峰，随之有所降低；温度继续升高，其粘度出现反弹，至120左右再次达到最高第9页，共37页，2022年，5月20日，13点16分，星期四不同剪切速率转向酸粘温曲线(100sec-1)温度小于80 ，粘度受剪切速率的影响，高温下（94 ）基本不受剪切速率影响。第10页，共37

5、页，2022年，5月20日，13点16分，星期四不同酸浓度（7.5%表面活性剂）转向酸的流变曲线(170sec-1)低酸浓度转向酸粘度明显大于高酸浓度（20%HCl）粘度第11页，共37页，2022年，5月20日，13点16分，星期四项 目清洁转向酸变粘酸稠化剂种类低分子表面活性剂(无固相)，分子量小高分子聚合物(固相) ，分子量大。变粘方式盐类物质、温度、 pH值pH值滤失滤失低，全粘度滤失滤失由滤液（残酸）控制破胶方式盐类物质、 pH值（烃类物质加速破胶）受温度影响自然降解配制工艺无聚合物水化，配制简单聚合物，配制复杂，配制时间长清洁转向酸与常规变粘酸性能比较第12页，共37页，2022年

6、，5月20日，13点16分，星期四转向酸的应用范围 1)非均质储层无伤害均匀解堵，恢复天然产能； 2)大斜度、水平井转向酸化，实现水平井段的均匀布酸； 3）低渗透储层变粘深度改造； 4）产水储层选择性酸化改造。对低渗、非均质、酸敏性储层及大斜度井、水平井等的增产作业具有较强的适应性。第13页，共37页，2022年，5月20日，13点16分，星期四三、清洁转向酸性能评价（1）清洁转向酸酸液配方清洁转向酸配方组成第14页，共37页，2022年，5月20日，13点16分，星期四（2） 稳定性试验 配方酸稳定性试验结果表 第15页，共37页，2022年，5月20日，13点16分，星期四配方酸缓速性能试

7、验结果表 （3） 缓速性能试验 第16页，共37页，2022年，5月20日，13点16分，星期四配方酸表面张力测定试验 （4） 表面张力测定试验 第17页，共37页，2022年，5月20日，13点16分，星期四不同条件下缓蚀剂缓蚀性能试验结果（90） （5） 缓蚀性能试验 第18页，共37页，2022年，5月20日，13点16分，星期四（6）转向酸破胶性能试验 转向酸在地层中与岩石反应后粘度逐渐增加，在残酸浓度降到5%时粘度最高，随后开始缓慢下降。随酸岩反应完成，pH值升至4以上时、钙离子浓度增加的共同作用下，蠕虫状胶束向球状胶束转化而自动破胶。如遇到地层中的烃类物质（如原油、天然气），将加速

8、破胶。第19页，共37页，2022年，5月20日，13点16分，星期四 将残液PH调到5，然后再将残酸与柴油混合破胶，在剪切速率为170s-1，测定了残酸破胶后的粘度。转向酸破胶性能测试结果 试验表明：该转向酸具有良好的稳定性、缓速性、缓蚀性，较低的表面张力，极好的转向性和破胶性能。第20页，共37页，2022年，5月20日，13点16分，星期四四、清洁转向酸现场施工技术由于清洁转向酸是将表面活性剂加入酸液中配制而成，常温下粘度很低，配制过程中便于加注和循环。配制方法与常规酸的配制方法相同，比胶凝酸简单。1、配制方法第21页，共37页，2022年，5月20日，13点16分，星期四 单级注入:清

9、洁转向酸酸压设计与闭合酸酸压施工设计方法基本相同，待酸蚀裂缝闭合后注入一定数量的闭合酸，以提高缝口导流能力。 多级注入:可根据需要与前置液、胶凝酸、降阻酸等进行交替多级注入。2、施工工艺 3、排液由于酸液反应速度慢、无伤害，根据实验结果，可关井12小时，然后开井排液。第22页，共37页，2022年，5月20日，13点16分，星期四五、典型井例分析 实例一：清洁转向酸在MX气田高压含水气藏水平井完井酸化中的成功应用第23页，共37页，2022年，5月20日，13点16分，星期四 1、概况 M005-H3为MX气田JLJ气藏一口水平开发井，完钻井深4068m，水平井段长500m，该区储层岩性为针孔

10、白云岩(灰岩、石膏)，储层总体上反映低孔、低渗特征，物性总体较差，孔隙度平均值仅为4.27；渗透率平均值为2.096mD；含水饱和度较高，储层普遍产水。平均地层压力68.12MPa 3 。为解除钻、完井伤害，恢复地层天然产能，完井试气一般都要经过酸化增产措施。第24页，共37页，2022年，5月20日，13点16分，星期四2、历次增产措施简况1）射孔 2006年5月21日，进行射孔:层位:J二2J二1,井段4050-3565m,段长485米,射厚247.2米,孔数3349,孔密13.55孔/m。 2006年5月28日射孔后测试:用4mm油嘴、18mm孔板测试:稳压4小时,油压14.7MPa,套

11、压17.7MPa,上压0.66MPa,上温20.5度,产水7.4m3/天,产气35706m3/d。第25页，共37页，2022年，5月20日，13点16分，星期四2）连续油管加重酸酸化 为达到水平井段均匀布酸的目的，同时，考虑31.75mm连续油管摩阻大，存在挤不进酸的可能，采用了连续油管加重酸酸化（CaCl2作加重剂）。 2006年6月6日连续油管加重酸酸化施工:挤入地层酸液60.4m3，应排液125.4m3。 2006年6月11日酸后测试油压30MPa，套压31MPa，产水0.5m3/d,产气26100m3/d。 第26页，共37页，2022年，5月20日，13点16分，星期四3）清洁转向

12、酸大型（空井）酸化 为达到彻底解堵的目的，同时，试验清洁转向酸对气藏的适应性。 2006年6月13日，油套管高挤转向酸二次酸化:注入总量224m3（转向酸198m3，后置液26m3）酸后应排液289.5m3。第27页，共37页，2022年，5月20日，13点16分，星期四施工曲线分析：在挤转向酸75.6m3后（含压井用酸64.1m3），压力持续下降（65.7MPa60.6MPa），而排量逐步上升，最大排量达6.5 m3/min（总排量），表明转向酸与地层（近井段或高渗区）快速反应。5min后（挤酸98.8m3）压力陡然上升13.6MPa（61.0MPa74.6MPa），表明随着酸岩反应的进行，

13、CaCl2浓度上升，转向酸粘度迅速增大，阻止“本地”酸岩反应的继续。迫使酸液流向远井段或低渗区。 由于本井水平射孔井段长，施工规模小（注酸强仅0.8m3/m），随新的酸岩反应的不断进行和pH值的不断上升，转向酸自动破胶能力大于其增粘能力，因而表现出以后的施工压力逐步走低。第28页，共37页，2022年，5月20日，13点16分，星期四 M005-H3水平井转相酸酸化施工曲线图（注酸98.8m3开始出现转相现象）第29页，共37页，2022年，5月20日，13点16分，星期四 M005-H3水平井转相酸酸化高挤施工过程第30页，共37页，2022年，5月20日，13点16分，星期四 转向酸酸后测

14、试：2006年6月16日，用4mm油嘴，20.1mm孔板测试，油压18MPa，套压22MPa，上压0.7MPa，上温24.6度，日产气47888m3，日产水11.35m3。与加重酸后测试相比，净增井口测试产量21788m3/d。第31页，共37页，2022年，5月20日，13点16分，星期四4）胶凝酸大型酸化 为对比、检验转向酸的酸化效果，同时，试验储层进一步改造的可能性。 2006年7月10日胶凝酸酸化，挤入地层浓度20.28%胶凝酸200.57m3，应排液265.87m3。 2006年7月17日，用4mm油嘴、20mm孔板测试，油压22.2MPa，套压19.8MPa，上压0.47MPa，上

15、温11度，日产气33366m3，日产水6.8m3。 第32页，共37页，2022年，5月20日，13点16分，星期四 酸化效果分析： 1）连续油管加重酸酸化后，与射孔测试相比，气井测试绝对无阻流量减少0.376104m3/d， 2）通过转向酸酸化后,不仅恢复了气井产能，还使储层得到了进一步的改善。与前次酸化相比，气井测试绝对无阻流量增加2.328104m3/d。 3）在转向酸酸化后进行的胶凝酸酸化，不仅未获增产，还减少气井测试绝对无阻流量1.882104m3/d（与射孔后持平）。表明在该气藏成熟应用的胶凝酸对储层仍然会产生不同程度的伤害，即是说，在该井的应用上转向酸体系优于胶凝酸。3、不同酸化工艺类型增产效果对比第33页，共37页，2022年，5月20日，13点16分，星期四M005-H3井不同酸化工艺类型增产效果对比表 第34页，共