碳酸鹽巖酸化技術(shù)

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1、三、酸化研究的主要內(nèi)容灰?guī)r與酸反應(yīng)碳酸鹽巖酸反應(yīng)機(jī)理白云巖與酸反應(yīng)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)研究反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程的確定反應(yīng)控制條件研究酸刻蝕形態(tài)研究反應(yīng)速度及影響因素研究反應(yīng)礦物的影響研究1.酸化機(jī)理研究12.酸液及添加劑試驗(yàn)研究酸型研究、酸濃度選擇、各種添加劑試驗(yàn)篩選、酸液配方評(píng)價(jià)、酸化效果試驗(yàn)基質(zhì)酸化模型、二維、三維酸壓擴(kuò)展模型、施工參數(shù)優(yōu)化、考慮酸蝕蚓孔、酸液指進(jìn)的影響、增產(chǎn)倍比預(yù)測(cè)、實(shí)時(shí)檢測(cè)技術(shù)等3.酸化設(shè)計(jì)模型及優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究三、酸化研究的主要內(nèi)容24.酸化工藝技術(shù)研究碳酸鹽巖儲(chǔ)層酸化工藝技術(shù)砂巖儲(chǔ)層深部酸化工藝技術(shù)多層非均質(zhì)儲(chǔ)層酸化工藝技術(shù)三、酸化研究的主要內(nèi)容3酸化增產(chǎn)原理4一

2、、基質(zhì)酸化增產(chǎn)原理1、酸液進(jìn)入孔隙或裂隙與巖石發(fā)生反應(yīng)，溶蝕孔壁或縫壁，增大孔隙體積，擴(kuò)大裂縫寬度，改善流體滲流條件。2、酸液溶蝕孔道或裂縫中的堵塞物，或破壞堵塞物的結(jié)構(gòu)使之解體，然后隨殘酸液一起排出地層，起到疏通流道的作用，恢復(fù)地層原始滲透能力。5評(píng)估傷害井產(chǎn)能下降程度評(píng)估傷害井酸化增產(chǎn)幅度評(píng)估無(wú)傷害井酸化增產(chǎn)幅度Xd=Kd/K0，Xi=Ki/K0用采油指數(shù)評(píng)價(jià)酸化前后產(chǎn)能變化：一、基質(zhì)酸化增產(chǎn)原理6?儲(chǔ)層嚴(yán)重污染時(shí)，基質(zhì)酸化處理可大幅度提高油氣井產(chǎn)量；對(duì)污染儲(chǔ)層，基質(zhì)酸化一般可獲得較好增產(chǎn)效果。?無(wú)污染儲(chǔ)層，基質(zhì)酸化處理效果甚微。?基質(zhì)酸化解除污染帶儲(chǔ)層污染后，均勻改善區(qū)不宜

3、過(guò)大，以解除污染帶儲(chǔ)層污染為主要任務(wù)。一、基質(zhì)酸化增產(chǎn)原理7計(jì)算結(jié)果表明：污染地層：在污染半徑一定時(shí)，污染程度由輕到重，在酸化解除污染后，所獲得的增產(chǎn)倍比值也在逐漸增大。這說(shuō)明基質(zhì)酸化對(duì)存在污染的井是極有效的。無(wú)污染地層：進(jìn)行基質(zhì)酸化處理，效果甚微。地層沒(méi)有受到污染堵塞，一般不進(jìn)行基質(zhì)酸化處理。研究課題儲(chǔ)層傷害原因及傷害程度分析一、基質(zhì)酸化增產(chǎn)原理8二、壓裂酸化增產(chǎn)原理壓裂酸化形成裂縫，增大滲流面積，改善油氣流動(dòng)方式，降低井附近的滲流阻力。消除井壁附近的儲(chǔ)層污染。溝通井筒附近的高滲透帶、儲(chǔ)層深部裂縫系統(tǒng)及油氣區(qū)。不用于砂巖儲(chǔ)層。9增產(chǎn)是酸壓的主要目的解堵是酸壓的必然結(jié)果注意：酸壓

4、一般只適合于碳酸鹽巖儲(chǔ)層二、壓裂酸化增產(chǎn)原理10酸化工藝的特點(diǎn)及適用情況對(duì)照表11碳酸鹽巖儲(chǔ)層酸化技術(shù)12控制酸化效果的因素有效作用距離裂縫導(dǎo)流能力酸巖反應(yīng)速度酸液濾失降濾劑粘度酸濃度酸類(lèi)型巖石類(lèi)型酸液流速溫度面容比同離子效應(yīng)酸液用量酸液流速巖石類(lèi)型酸類(lèi)型酸濃度閉合應(yīng)力13概述酸化溶解物1、基質(zhì)礦物2、堵塞物(傷害物)反應(yīng)特點(diǎn)1、碳酸鹽礦物反應(yīng)碳酸鈣、碳酸鎂、少量粘土2、多孔介質(zhì)、微裂縫、人工裂縫中3、蚓孔、非均勻刻蝕－－導(dǎo)流能力14存在問(wèn)題1、反應(yīng)速度快(作用半徑小)2、沉淀物易產(chǎn)生(二次傷害)3、液體置放研究方向1、酸液及添加劑2、設(shè)備提高3、優(yōu)化設(shè)計(jì)(工藝和參數(shù))概述15

5、一、碳酸鹽酸化用酸類(lèi)型及選擇酸液的合理使用對(duì)酸化效果起著主要的作用。酸液選擇的關(guān)鍵在于了解各類(lèi)酸的作用、適用范圍、以及所針對(duì)的儲(chǔ)層類(lèi)型、結(jié)構(gòu)、礦物成分、酸化目的。16對(duì)酸液的要求1.溶蝕能力強(qiáng)，與儲(chǔ)層及其流體配伍，在地層中液體及反應(yīng)產(chǎn)物不產(chǎn)生沉淀，不產(chǎn)生傷害2.加入添加劑后物化性能穩(wěn)定，能施工滿足要求3.運(yùn)輸、施工方便，安全4.價(jià)格便宜，貨源廣一、碳酸鹽酸化用酸類(lèi)型及選擇17選擇處理液的標(biāo)準(zhǔn)1、巖石礦物學(xué)2、地層傷害3、巖石力學(xué)4、油井條件(T、P)敏感性巖石礦物敏感裂縫系統(tǒng)--應(yīng)力敏感潤(rùn)濕性的改變一、碳酸鹽酸化用酸類(lèi)型及選擇18●酸液類(lèi)型●鹽酸●有機(jī)酸(甲酸和乙酸)●多組分酸●

6、緩速酸●延遲酸●粉狀酸(固體酸)一、碳酸鹽酸化用酸類(lèi)型及選擇19鹽酸的優(yōu)點(diǎn)：★成本低★對(duì)地層的溶蝕能力強(qiáng)，反應(yīng)生成物(氯化鈣、氯化鎂及二氧化碳)可溶，不產(chǎn)生沉淀?！锼釅簳r(shí)對(duì)裂縫壁面的不均勻刻蝕程度高。鹽酸的缺點(diǎn)：★與石灰?guī)r反應(yīng)速度快。特別是對(duì)于高溫深井。由于地層溫度高，鹽酸與地層巖石反應(yīng)速度太快，因而處理范圍有限?！飳?duì)井中管柱具有很強(qiáng)的腐蝕性，溫度高時(shí)腐蝕性更強(qiáng)，防腐蝕費(fèi)用大，而且容易損壞泵內(nèi)鍍鋁或鍍鉻的金屬部件。一、碳酸鹽酸化用酸類(lèi)型及選擇20高濃度鹽酸處理效果較好的原因：◆酸液有效作用時(shí)間較長(zhǎng)，有效作用范圍大；◆單位體積鹽酸可產(chǎn)生的二氧化碳?xì)怏w較多，利于殘酸的返排；◆單位體積

7、鹽酸可產(chǎn)生較多的氯化鈣、氯化鎂，提高殘酸的粘度，控制了酸巖反應(yīng)速度，并有利于懸浮。攜帶固體顆粒從地層排出。一、碳酸鹽酸化用酸類(lèi)型及選擇21一、碳酸鹽酸化用酸類(lèi)型及選擇●甲酸和乙酸甲酸又名蟻酸(HCOOH)，是無(wú)色透明的液體，熔點(diǎn)8.4℃，有刺激性氣味。易溶于水，水溶液呈弱酸性。我國(guó)的工業(yè)甲酸濃度為90%以上。乙酸又名醋酸(CH3OOH)，我國(guó)工業(yè)乙酸的濃度為93%以上，因?yàn)橐宜嵩诘蜏貢r(shí)會(huì)凝成象冰一樣的固態(tài)，故俗稱(chēng)為冰醋酸。22優(yōu)點(diǎn):反應(yīng)速度慢、腐蝕性較弱，在高溫下易于緩速和緩蝕。