压裂酸化设备简介

压裂、酸化工艺简介

分二部分一、压裂现场工艺技术简介二、酸化现场工艺技术简介压裂基础知识压裂：依靠地面注入设备，以高于储层吸收能力的排量向地层注入流体，在储层中产生裂缝，在裂缝中填入一定量的支撑剂，形成高导流能力的流动通道。压裂的目的：加快石油流体的产率压裂的增产机理：减少流体流动的阻力，改善近井地带的渗流环境。（向井流线性流）压裂基础知识向井流线性流流动方向改变示意图压裂基础知识裂缝的形状：二维模型：PKN与GDK

项目PKNGDK垂直剖面椭园形状矩形水平剖面抛物线形椭园形裂缝形态长而窄短而宽PKNGDK压裂基础知识

普通三维模型没有对裂缝方位作假设；适合于研究水力裂缝起裂的细节平面三维模型假设裂缝是平面的，其方向与最小主应力方向垂直；适应研究裂缝的主体在起裂地层以外或压裂液垂向流动比水平流动更强烈的情况拟三维模型以单元为基础对裂缝形态进行研究三维模型：压裂施工的基本步骤压裂组织流程：压裂地质方案压裂工程设计压裂准备（井场准备、配液、备砂）压裂施工压裂资料交接压裂评价考核压裂现场施工流程：井场压裂设备布置压裂高低压管线连接走泵排空井口、管线试压注入前置液注入携砂液注入替置液施工结束储液罐砂罐低压管汇混砂车供液管汇压裂泵车高压管汇监控车压裂井口压裂施工现场示意图压裂现场2500型型压裂泵车车压裂施工主主要设备简简介2500型型压裂泵外型尺寸：：10.94×2.6m×4.05m额定最大排排量：15.9m3/min额定最大输输砂：10909Kg/min工作液最大大含砂浓度度：1820Kg/㎥添加支撑剂剂、为压裂裂泵车供液液、添添加化学添添加剂外型尺寸：：10.8×2.5m×3.97m液吊最大吊吊重：8000Kg试压泵最高高试验压力力：103.4MPa3″高压管管汇最大推推荐排量：：2.86m3/min（（18bbl/min））外型尺寸：：11m××2.6m×3.7m罐罐有效容容量：7.5m3最高高工工作作压压力力：：103.4MPa最大大液液氮氮排排量量：：97.96l/min最大大氮氮气气排排量量：：101.2Nm3/min采集集施施工工参参数数、、控控制制压压裂裂泵泵车车压裂裂施施工工曲曲线线供液液车车水力力压压裂裂控控制制缝缝高高技技术术1、、影影响响裂裂缝缝几几佑佑形形态态因因素素有有：*流流体体的的粘粘度度和和密密度度。。*支支撑撑剂剂浓浓度度。。*施施工工排排量量。。*射射孔孔孔孔眼眼位位置置分分布布2、、垂垂直直裂裂缝缝即即可可以以向向上上延延伸伸主主要要因因素素是是：*可可向向下下延延伸伸。。*控控制制裂裂缝缝向向上上延延伸伸在在压压裂裂液液的的前前置置液液中中加加入入漂漂浮浮暂暂堵堵剂剂，，在在裂裂缝缝顶顶部部形形成成一一个个低低渗渗透透层层，，改改变变压压裂裂过过程程中中裂裂缝缝顶顶部部应应力力状状态态，，堵堵塞塞裂裂缝缝向向上上延延伸伸通通道道。。*暂暂堵堵剂剂是是固固体体颗颗粒粒，，化化学学性性质质稳稳定定，，不不会会对对油油造造成成伤伤害害由由于于裂裂缝缝在在吉吉壁壁附附近近处处延延伸伸高高度度最最大大*在在裂裂缝缝形形成成的的早早期期就就必必须须加加以以控控制制。。煤层层气气压压裂裂配配套套技技术术*煤煤层层气气是是一一种种储储存存于于煤煤层层及及其其邻邻近近岩岩层层中中的的天天然然气气。。*是是我我国国尚尚待待开开发发的的重重要要天天然然气气资资源源。。*煤煤层层气气在在煤煤田田开开采采中中，，一一直直被被视视为为灾灾害害气气体体。。*以美国国为代表表的煤层层气开发发已形成成工业开开采，年年产量超超过2000亿亿m3，，*我国是是一个煤煤碳大国国，目前前正在进进行勘探探和开以以应用研研究，但但最关键键的技术术之一就就是煤层层改造工工艺技术术。*煤层特特点：①煤层的的原始渗渗透性一一般都比比较差，，主要导导流能力力的主要要是煤层层的原生生和次生生裂隙。。②这些裂裂隙的连连通性受受多种因因素响很很难相互互沟通，，这注需需要改造造。③最常常用的的改造造方法法，是是压裂裂和洞洞穴应应力释释入法法。CO2压裂特点与与应用用范围围泡沫由由气液液两相相组成成，具具有静静液柱柱压力力低、、滤失失量小小、携携砂性性能好好、助助排能能力强强、对对地层层伤害害小等等特点点。泡泡沫压压裂特特别适适合于于低渗渗透、、低压压及水水敏地地层的的油气气藏改改造。。N2－－－泵泵注时时为气气体，，井口口形成成泡沫沫CO2－－－泵注注时为为液体体，在在井底底或地地层中中气化化，形形成泡泡沫。。CO2泡沫沫液优优点：：CO2与水水反应应生成成碳酸酸使体体系的的pH值降降低，，减少少了对对地层层的伤伤害，，也降降低了了压裂裂液的的表面面张力力，有有助于于压后后返排排。第二部部分：酸化工工作概概况及及其配配套工工艺技技术一、酸酸化基基础知知识二、灰灰岩酸酸化技技术三、砂砂岩酸酸化技技术基质酸酸化(孔隙隙酸化化，常常规酸酸化)原理：：不压破破地层层的情情况下下将酸酸液注注入地地层孔孔隙(晶间间，孔孔穴或或裂缝缝)的的工艺艺。利利用酸酸液溶溶解砂砂岩孔孔隙及及喉道道中胶胶结物物和堵堵塞物物,改改善储储层渗渗流条条件,提高高油气气产能能。目的：解解堵。特点：不不压破地地层。压裂酸化化原理：压破地层层的情况况下将酸酸液注入入溶蚀裂裂缝壁面面形成沟沟槽的工工艺。利利用裂缝缝壁面的的不整合合,建立立高导流流通道，，改善储储层渗流流条件,提高油油气产能能。目的：改改善渗流流环境特点：压压破地层层。基质酸化化酸化增产产原理1、酸液液进入孔孔隙或裂裂隙与岩岩石发生生反应，，溶蚀孔孔壁或缝缝壁，增增大孔隙隙体积，，扩大裂裂缝宽度度，改善善流体渗渗流条件件。2、酸液液溶蚀孔孔道或裂裂缝中的的堵塞物物，或破破坏堵塞塞物的结结构使之之解体，，然后随随残酸液液一起排排出地层层，起到到疏通流流道的作作用，恢恢复地层层原始渗渗透能力力。压裂酸化化增产原原理1、酸溶溶蚀压开开的人工工裂缝，，形成大大大高于于地层原原始渗透透率的酸酸蚀裂缝缝，提高高油气渗渗流能力力。2、酸蚀蚀裂缝沟沟通高渗渗透裂缝缝带，扩扩大泄流流面积3、酸液液进入裂裂缝壁面面孔隙或或裂隙与与岩石发发生反应应，溶蚀蚀孔壁或或微缝壁壁，改善善流体向向裂缝渗渗流条件件。4、酸液液溶蚀孔孔道或裂裂缝中的的堵塞物物，或破破坏堵塞塞物的结结构使之之解体，，疏通流流道，恢恢复地层层原始渗渗透能力力。酸化压裂裂与加砂砂压裂的的关系1、完全全不同的的两种工工艺（传传统增产产措施））2、、使使用用的的液液体体不不同同3、、形形成成高高渗渗透透裂裂缝缝的的原原理理不不同同4、、对对地地层层的的适适应应性性不不同同（（酸酸压压只只用用于于碳碳酸酸盐盐岩岩储储层层））5、、增增产产原原理理相相似似6、、使使用用的的施施工工工工艺艺相相似似7、、使使用用的的设设备备相相似似碳酸酸盐盐酸酸化化1.碳碳酸酸盐盐矿矿物物分分类类方解解石石：：碳碳酸酸钙钙矿矿物物。。白云云石石：：碳碳酸酸钙钙矿矿物物和和碳碳酸酸镁镁矿矿物物的的比比为为1：：1。2.碳碳酸酸盐盐矿矿物物物物理理性性质质双重重孔孔隙隙或或渗渗透透率率不不均均匀匀分分布布。。3.碳酸酸盐酸化特特点常选用盐酸酸，其目的的是溶解基基质和旁通通伤害物。。碳酸盐酸化化碳酸盐酸化化一般用盐盐酸，其目目的是产生生高导流能能力的通道道（也称酸酸蚀孔洞）），以旁通通伤害物或或存在低渗渗透裂缝性性油层中被被堵塞的裂裂缝。为解决地层层温度高于于205℃℃情况下的的腐蚀问题题，可用有有机酸代替替盐酸。可可通过盐酸酸乳化形成成微乳液，，降低酸与与岩石的接接触面积，，可达到深深穿透的目目的，此种种情况下，，在酸的有有效作用范范围内孔隙隙尺寸均匀匀增加，无无酸蚀孔洞洞的产生。。碳酸盐酸化化有机酸的使使用甲酸和和乙酸酸可一一起使使用，，但常常仅选选用一一种酸酸；可将有有机酸酸和盐盐酸混混合使使用；；有机酸酸与岩岩石的的反应应比盐盐酸更更均匀匀，但但需要要的液液量较较大。。溶解单单位体体积的的岩石石所需需的有有机酸酸的费费用大大大高高于所所用盐盐酸的的费用用，设设计时时必须须考虑虑作业业的经经济效效益；；碳酸盐盐酸化化酸化反反反应应过程程盐酸与与碳酸酸盐矿矿物的的反应应，包包括以以下步步骤：：（1））氢氢离离子子（（H+)传传递递到到矿矿物物表表面面；；（2））离离子子与与矿矿物物反反应应；；（3））反反应应产产物物从从矿矿物物表表面面传传递递到到本本体体溶溶液液。。若这这些些步步骤骤中中的的某某一一步步骤骤比比其其它它步步骤骤慢慢，，则则这这一一步步骤骤决决定定整整个个反反应应过过程程的的反反应应速速度度，，并并被被称称作作决决速速步步骤骤。。酸岩反应步步骤1、酸酸至反反应壁壁面的的传递递2、表表面反反应3、反反应产产物离离开表表面酸分子岩面滤失三维径径向酸酸蚀孔孔洞形形式的的实验验模拟拟（据Daccord和Lenormand。1987））砂岩酸酸化砂岩储储层的的酸化化通常常不进进行酸酸压：：砂岩储储层的的胶结结疏松松，酸酸压可可能由由于大大量溶溶蚀，，致使使岩石石松散散，引引起油油井过过早出出砂；；酸压可可能压压破地地层边边界以以及水水、气气层边边界，，造成成地层层能量量亏空空和过过早见见水、、见气气；由于酸沿缝缝壁均匀溶溶蚀岩石，，不能形成成沟槽，酸酸压后裂缝缝大部闭合合，形成的的裂缝导流流能力低，，且由于用用土酸酸压压可能产生生大量沉淀淀物堵塞流流道。砂岩一般只只做解堵酸酸化。砂岩酸化砂岩储层酸酸化主要使使用土酸，，即HF和和HCl的的混合液，，其它使用用的多数酸酸液，如氟氟硼酸、浓浓缩土酸、、胶束土酸酸、互溶土土酸、地下下生成酸等等，其主体体部分都是是HF、HCl，都都是利用HCl溶解解砂岩储层层中的钙质质成分，利利用HF溶溶解砂岩中中其它胶结结物或基质质。酸液添加剂剂添加剂对于油井，，在前置液液或酸中加加入互溶剂剂可使地层层变为水润润湿，这有有助于处理理与岩石更更充分地接接触；酸用缓蚀剂剂和增效剂剂用于保护护管柱。表面活性剂剂和破乳剂剂也是必要要的，它们们的作用为为降低处理理液和油藏藏流体间的的界面张力力和防止乳乳化；抗渣剂、防防垢剂和铁铁离子稳定定剂的使用用可克服特特殊的问题题；混合添加剂剂，不同组组分间的配配伍性和它它们与井底底条件的配配伍。常规酸化工工艺常用工工序：1.洗井，，用1－2m3HCl正替入入油管后用用清水正洗洗井目的：清除除管壁脏物物及铁锈2.注前置置液：盐酸酸作预处理理目的：溶解碳酸酸盐岩类矿矿物，防止止CaF2顶走地层层水，防止止Na2SiF6、、K2SiF6清清洗洗近近井井带带油油垢垢保保持持较较低低的的pH值3.土土酸酸液液：：HCl+HF作用用：：HCL溶溶解解碳碳酸酸盐盐类类胶胶结结物物，，并并保保持持pH值值，，HF溶溶解解石石英英长长石石及及粘粘土土矿矿物物目的的：：沟沟通通并并扩扩大大孔孔道道，，提提高高地地层层渗渗透透性性4.注注后后置置液液：：油油井井柴柴油油等等或或HCl,气气井井用用酸酸或或气气(N2,天天然然气气)目的的：：恢恢复复地地层层固固相相及及沉沉淀淀性性酸酸反反应应物物的的亲亲水水性性，，防防止止乳乳化化生生成成5.注注顶顶替替液液:活活性性水水谢谢谢各各位位！！9、静夜四四无邻，，荒居旧旧业贫。。。12月-2212月-22Thursday,December29,202210、雨雨中中黄黄叶叶树树，，灯灯下下白白头头人人。。。。04:46:0704:46:0704:4612/29/20224:46:07AM11、以以我我独独沈沈久久，，愧愧君君相相见见频频。。。。12月月-2204:46:0704:46Dec-2229-Dec-2212、故人人江海海别，，几度度隔山山川。。。04:46:0704:46:0704:46Thursday,December29,202213、乍见见翻疑疑梦，，相悲悲各问问年。。。12月月-2212月月-2204:46:0704:46:07December29,202214、他乡生白白发，旧国国见青山。。。29十二二月20224:46:07上上午04:46:0712月-2215、比不了得得就不比，，得不到的的就不要。。。。十二月224:46上上午12月-2204:46December29,202216、行动出成成果，工作作出财富。。。2022/12/294:46:0704:46:0729December202217、做做前前，，能能够够环环视视四四周周；；做做时时，，你你只只能能或或者者最最好好沿沿着着以以脚脚为为起起点点的的射射线线向向前前。。。。4:46:07上上午午4:46上上午午04:46:0712月月-229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