砂岩基质酸化设计
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复杂砂岩储层平衡酸压闭合酸化技术
[收稿日期]2007204213 [作者简介]李年银(19792),男,2003年江汉石油学院毕业,博士生,现主要从事油气藏增产技术方面的研究工作。
复杂砂岩储层平衡酸压闭合酸化技术 李年银,赵立强,刘平礼 (“油气藏地质及开发工程”国家重点室验室(西南石油大学),四川成都610500) 蒲洪江 (新场气田开发有限责任公司,四川德阳618000)[摘要]砂岩储层一般不能冒险进行酸压,要大幅度提高产能应采用水力压裂。
针对新场气田新855井复杂砂岩储层岩性变化大,岩矿组成复杂,碳酸盐岩含量高,且在不同井段分布极不均匀等特点,提出采用新的酸压技术———平衡酸压闭合酸化技术对该储层实施酸压改造。
对该酸压工艺的原理及其适用性进行了理论分析。
通过大量室内试验,并考虑到该地层酸化时酸液需具备降滤失和延缓反应速度的特点,优选出以盐酸为主体酸的胶凝酸体系配合该酸压工艺。
现场施工实践表明该酸液体系及酸压工艺对该类复杂砂岩储层是合理的。
[关键词]砂岩油气藏;平衡酸压;闭合酸化;新场气田[中图分类号]TE35712[文献标识码]A [文章编号]100029752(2007)0320142204近年来,随着一些油气田逐步进入中后期的开采,原有碳酸盐岩油气藏产量迅速递减,因此占很大比例的砂岩油藏的生产日益受到重视。
针对一般砂岩储层地质情况复杂、储层伤害严重的特点,往往通过酸化增产措施提高油田开发效果。
长期以来,国内外对砂岩储层基质酸化进行了广泛研究[1,2],取得了不少成果,推动了酸化工艺技术的发展。
但是到目前为止,针对各种复杂砂岩储层的酸化设计在很大程度上还是依赖于现场经验。
由于储层岩石成分、结构及储层中流体特征的不同导致酸化技术的复杂性,使得有的酸化作业不仅不能解除原有堵塞物,相反还会造成储层的进一步伤害,最常见的储层伤害主要为酸化后二次产物的沉淀;酸液与储层岩石、流体的不配伍以及储层润湿性的改变、毛管力的产生;酸化后疏松颗粒及微粒的脱落运移堵塞、产生乳化等[3]。
第4章 砂岩酸化
1酸2矿物模型
(C HF ) C HF * * u ( S F VF E f , F S S VS E f ,S )(1 )C HF t x
[(1 )VF ] t
* MWHF SF VF F E f ,F CHF
F
*
(1 )
MWHF SSVS S E f ,S CHF [(1 )VS ] (1 ) t S
典型酸响应曲线
Lower strength HF yields less damage in early stages Conservative treatment would select the low concentration
酸用量优化
酸用量优化受几个因素竞争影响:
主要取决于污染带深度 然而，为保证地层大多数部位得到酸液，酸液量应加大， 酸液量依赖于 acid placement technique
砂岩酸化
过程：
酸洗阶段：用5%HCl加缓蚀剂和铁离子稳定剂清洗管柱，防止铁
离子进入地层产生沉淀； 地层水驱替阶段：可选，用5%NH4Cl驱替地层水，避免碳酸钙和 硫化钙沉淀 前置酸注入阶段：常为5~10%HCl或有机酸将碳酸盐溶解，避免
HF与钙离子接触产生沉淀
主体酸阶段：注入与地层配伍的酸液体系，解除泥浆污染，溶 解地层矿物，恢复地层渗透率
酸：HF 矿物：快反应矿物和慢反应矿物 酸：HF和HSiF6 矿物：快反应矿物（mineral 1）、慢反应矿 物（mineral 2）和Si(OH)4 （mineral 3）
2酸3矿物模型
1酸2矿物模型
《砂岩油田酸化技术研究》范文
《砂岩油田酸化技术研究》篇一一、引言砂岩油田作为全球石油开采的主要目标之一，其高效开发和增产技术的不断研究具有重要意义。
酸化技术作为砂岩油田中常用的增产措施之一，通过利用酸液对储层进行酸化处理，以改善储层的渗透性，增加油气流的流通能力，进而提高采收率。
本文将重点研究砂岩油田酸化技术的研究现状、应用、效果评估以及未来的发展趋势。
二、砂岩油田酸化技术研究现状砂岩油田酸化技术经过多年的发展，已经形成了多种不同的酸化方法和技术。
其中，最为常见的包括：基质酸化、溶解剂酸化、预处理酸化等。
这些技术手段各有其特点，但最终目的都是为了通过酸化处理改善储层的物理性质，从而提高油田的采收率。
三、砂岩油田酸化技术应用1. 基质酸化技术：基质酸化是最常见的砂岩油田酸化技术之一。
该技术通过向储层注入含有缓蚀剂、催化剂等添加剂的酸液，使酸液与储层岩石发生化学反应，从而溶解岩石中的矿物成分，扩大孔隙和裂缝，提高储层的渗透性。
2. 溶解剂酸化技术：溶解剂酸化技术是利用某些特定化学物质作为溶解剂，通过与储层岩石中的矿物成分发生反应，达到溶解岩石的目的。
这种方法主要用于处理含有特定矿物成分的储层。
3. 预处理酸化技术：预处理酸化技术是一种预先对储层进行处理的酸化技术。
该方法主要针对含有杂质较多的储层，通过预处理去除储层中的杂质和堵塞物，为后续的酸化处理提供良好的条件。
四、砂岩油田酸化效果评估砂岩油田酸化技术的效果评估主要从以下几个方面进行：1. 增产效果：通过对比酸化前后油田的产量变化，评估酸化技术的增产效果。
2. 成本效益：综合考虑酸化技术的投资成本、操作成本以及增产效益等因素，评估该技术的成本效益。
3. 环境影响：评估酸化技术对环境的影响，包括对地下水、地表水等的影响。
五、砂岩油田酸化技术未来发展趋势随着科技的不断进步和石油开采难度的不断增加，砂岩油田酸化技术将朝着以下几个方向发展：1. 智能化发展：随着人工智能、大数据等技术的发展，砂岩油田酸化技术将更加智能化，能够根据储层的实际情况进行精确的酸化处理。
砂岩酸化原理与工艺技术
多样化
针对不同类型和性质的砂岩，开发和应用多种酸化技术，实现精细化的处理。
高效化
酸化技术向高效率、大规模、集成化方向发展，提高砂岩的渗透性，降低成本。
环保化
酸化技术向低污染、环保化发展，减少对环境的负面影响。
酸化技术的发展趋势
酸化技术广泛应用于石油工业中，提高石油开采效率，改善油井性能。
石油工业
结构检测
检测酸化后砂岩样品的物理性能，如密度、孔隙率等。
性能检测
酸化效果的检测与表征
通过室内加速试验模拟酸化后砂岩样品的耐久性表现。
室内加速试验
将酸化后的砂岩样品放置在现场环境中，观察其耐久性表现。
现场试验
通过化学分析方法检测酸化后砂岩样品的化学稳定性。
化学稳定性评估
酸化效果的持久性评估
05
砂岩酸化发展趋势与挑战
高压水力喷射法
利用高压水力喷射器将酸液注入砂岩层，通过冲击和溶解作用实现砂岩的疏通和溶解。
微生物法
利用微生物在砂岩表面产生酸性物质，实现砂岩的溶解和疏通。
新型酸化工艺
选择适合的酸化工艺
优化酸化工艺参数
控制酸化对环境的影响
酸化工艺的选择与优化
03
砂岩酸化技术应用
砂岩酸化技术可以提高油田的采收率，通过清除堵塞物和溶解岩石颗粒，增加油流的通畅性，从而提高石油产量。
谢谢您的观看
增加石油产量
油田开发进入中后期，地层能量逐渐枯竭，砂岩酸化技术可以重新打开未开发的储层，提高油田的注入能力，延长油田的寿命。
延长油田寿命
油田开发与增产
地层改造
砂岩酸化技术可以用于地层改造，通过注入酸液，溶解地层中的岩石颗粒，扩大地层孔隙度和渗透率，提高地层的储油和导流能力。
酸化压裂
一、酸化设计
常用酸化工艺
⑵碳酸盐岩酸化工艺
③压裂酸化
压裂酸化简称酸压。当实施酸压施工时，若直接使用酸液进行酸压， 则酸液既是压开裂缝的流体，又是与压开裂缝的岩石壁面进行酸岩反 应的液体；若首先使用非反应性前置液将储层压开一条水力裂缝，再 注入酸液，酸液将沿着这条水力裂缝流动，并与裂缝壁面岩石发生反 应。由于地层的非均质性，裂缝壁面与酸的反应是不规则的，这种被 酸液不均匀刻蚀的岩石壁面，在裂缝闭合后会形成具有较高导流能力 的酸蚀蚓孔，使地层的渗流能力得到改善和提高。鲜酸沿水力裂缝反 应，其穿透距离一般在几十米到一百多米之间，可以提高对储层深部 油气产量的控制能力。
⑼转向剂为保证处理液起到应有作用，常要求转向。 转向剂的作用在于平衡酸液流动，以便不同渗透 率层均能达到处理。
三、现场施工
（一）施工前准备
1、必须严格按照设计优选的酸液配方进行现场酸液配制。 2、检查准备配制现场施工酸液的原酸浓度，根据原酸浓度
计算配制酸液所需的活性水加量，并对配置酸进行现场滴 定，以核对浓度。 3、检查各类添加剂的种类、生产厂家、备用量是否正确， 确认各种添加剂在给定条件下的性能。 4、配制液体前，检查现场所有装活性水、酸液、前置液的 大罐是否干净，并彻底清洗；同时要求运送有关液体的罐 车的酸罐、水罐在运液前必须清洗。
定的相比混入原油或成品油，充分搅拌即可形成分散均匀 的稳定乳化酸（大多为W/O）。若配方和相比适当，乳化 液的粘度可达几百毫帕秒。
⑾微乳液微乳液由油和酸的细分散组成，并由合适的表面
活性剂和助表面活性剂稳定。通过调整不同成分的浓度， 可制得酸包油或油包酸微乳液。与普通乳化液的差别是液 滴的大小，微乳液的液滴大小范围是0.005～0.2µm。
砂岩酸化用酸指南砂岩酸化用酸指南环境或矿物酸强度盐酸溶解率20仅用盐酸高渗透率50103高石英80低粘土5前置15盐酸12盐酸3氢氟酸高长石20前置15盐酸135盐酸15氢氟酸高粘土10前置10盐酸10盐酸1氢氟酸高铁绿泥石粘土15前置10醋酸10醋酸1氢氟酸低渗透率10103m2粘土106盐酸1氢氟酸粘土106盐酸05氢氟酸前置液选择标准前置液选择标准矿物渗透率10103202010010010微粒10粘土75盐酸10盐酸15盐酸10微粒10粘土5盐酸75盐酸10盐酸10微粒10粘土5盐酸75盐酸10盐酸10微粒10粘土5盐酸75盐酸10盐酸土酸选择标准土酸选择标准矿物渗透率10103202010010010微粒10粘土6盐酸15氢氟8盐酸2氢氟酸12盐酸3氢氟酸10微粒10粘土45盐酸05氢氟9盐酸1氢氟酸135盐酸15氢10微粒10粘土6盐酸1氢氟酸9盐酸15氢氟12盐酸2氢氟酸10微粒10粘土6盐酸1氢氟酸9盐酸15氢氟砂岩酸化工艺自生土酸酸化工艺技术二氧化碳酸化增油技术二氧化氯酸复合解堵技术酸互溶剂酸化工艺二氧化碳预处理酸化工艺有机土酸酸化工艺技术砂岩酸化工艺胶束酸酸化工艺技术乳化酸酸化工艺技术转向酸化工艺技术粉末硝酸酸化技术11非酸解堵技术12高压旋转水射流解堵技术碳酸盐岩酸化工艺酸洗酸洗也称为酸浸常作为洗井中的一种手段用来清除井筒中的酸溶性结垢物或疏通射孔孔眼
砂岩酸化设计要点
2、砂岩酸化设计
2.5、酸化评层选井内容及工作顺序图
地质资料 油气藏资料 录井资料 物性参数 测井资料 试油、试井、生产资料 中途测试 完井试油 或试井 生产测井 和试采
静态储层基本结构及 物性参数
测井解释储层结 构及参数
渗滤模式、动力和阻力分布 与大小、流体性质
提出工作液伤害的 地层因素
确定井层储、渗模 式及渗滤特征
后置液
顶替液 配方体系确定
推荐用酸指南
室内试验 结合现场实施经验
2、砂岩酸化设计
2.9、关井反应时间和排液方式确定
1、关井反应时间
根据室内试验评价酸岩有效作用时间、施工过程中压力变化确定。
2、酸化处理后的排液
剩余压力(井底压力)大于井筒液柱压力---自喷方式排；
剩余压力(井底压力)小于井筒液柱压力---人工举升方式排液。
4、设备载体
4.1、设备
4、设备载体
4.2、载体
1、储层伤害
1.3、损害类型及处理对策
1、储层伤害
1.4、常规砂岩酸化用酸指南
1、储层伤害
2、砂岩酸化设计
3、室内实验
4、设备载体
2、砂岩酸化设计
2.1、砂岩基质酸化的目的
消除微粒运移； 粘土膨胀； 碳酸盐、氢氧化物结垢、有机垢； 钻完井作业中产生的封堵微粒而产生的地层损害； 润湿性变化。
2、砂岩酸化设计
2.7、酸化工艺设计技术要点
识别伤害类型，明确解堵对象
酸化工作液的选择－施工成功的关键 酸液体系与储层污染匹配 分流技术与地层特征匹配
酸化工艺参数的确定
2、砂岩酸化设计
2.8、酸化施工规模和配方体系确定
酸化培训班砂岩酸化设计
T
5
,j
T 0,j
r0 r1 r2 r3 r4 r5
T N2 T N2-2 TN2-1 T N2 -3
rN 2-3 rN2-2 rN2-1 rN2
径向单元体划分示意图 18
微元体划分示意图 19
流入、流出及传入、传出该微元体的热量，应用热平衡等式建立了储层温度分布的偏微分方程：
2T AA T
T
r2 r
6
二、砂岩酸化数学模拟
井筒温度场模型
储层温度场模型
酸沿储层径向的浓度分布模型
储层孔隙度及渗透率分布模型
分段、暂堵酸化时暂堵分流量模型
增产效果预测模型及酸化解堵的最优目标
主 要
施工参数和规模的确定方法
模
型
7
(一) 井筒温度场模拟 1. 井筒温度模拟的意义
温度
酸岩反应速度 工作液粘度、流变性 酸液的腐蚀性
4
优化设计的主要内容:
(1)最优目标的确定 (2)计算模型的建立和选择 (3)施工参数的优选 (4)方程的求解及编程
5
优化设计能够提供的信息: 井筒温度、地层温度分布数据及曲线。 地层矿物及酸浓度分布的数据及曲线。 地层酸化后孔隙度、渗透率分布曲线。 酸化增产效果预测。 暂堵酸化加入暂堵剂后，各段的流量分布及注入各段的累计流量分布。 酸化施工参数、包括地面设备选择、施工泵压、排量、使用的各级液体(洗井液、前置液、处理液、后置液 、顶替液)配方，浓度、用量及施工时间监测。
酸化有效作用范围和酸化效果
8
2井 筒温 度分 析现
状
•稳态解析模型
•Moss，Lessem模型 •Ramay模型 •Suquier模型
•非稳态（或称瞬态）换热模型
新型砂岩基质缓速酸化体系的性能研究及应用
ｌｓ ｉｓ ｌｅ ｕ ｒｚａ ｄｐ ｏ ｔｉ ｅ ｏ ｔｕ ｔ ｎ ｅｆｃ ｎ ａｃ ｎ ｅ ｔ ｎ ｌａｉ ｌｉ ｓ ｄ ｆｒｗａｅ ｎｅ ｔｒａ ｉｉｉｇｏ ｌ ｓ ｅｓｄｓｏｖ ｄｑ ａ ｔ ｎ ｏ ｒｍａ ｒ ｒｃ ｎ ｒ ｃｉ ｆｅ ｔｉ ｏ ｖ ｎｉ ａ ｃｄｆ ｄ ｕ ｅ ｏ ｔｒｉｊｃｏ ｃｄｚｎ ｆ ｍｏ ｔ ｘ ｏ ｏ ｕ ａ
ｓ ｎ ｔ ｅｆ ｍａｉ ａ ｄｓｏｎ ｏｒ ｔｏｎ， ｉ ｃ ｍ ｐ ｅ ａｎｌ ｇａ ｉ ｔ ｏ ｏｓ ｄ ｍ ｉ ｙ ｏｆｏｒ ｎ ｃｐｈｏ ｐ ｎｉ ｕｌｈｏｎｃ ａ ｉ ｎｄ ｆｕ ｅ ｓ ｌ ｄ ｓ ｒｅ ｄｄ ｔｖ ． Ａｔ ｔ ｅ ｓ ｍ ｅ ｓ ｈｏ ｃ ｓ ｐ ｉ ｃｄ ａ ｌｏｒ ａｔａｎ ｅ ｉｓ ａ ｉｉｅ ｈ ａ
ｗｉｈ ｔ ｃ ｏｌｇｉａ ｕｃ ｅ ｓ ｒ ｔｏ ｏｆ１ ，ｖａｉ ｃｄｚｎｇ ｒ ｔｏ ｏ ． ． ｔ ｅ ｈｎ ｏ ｃ ｌｓ ｃ ｓ ａ ｉ ００ ｌ ａ ｉｉｉ ａ ｉ ｆ９２ ９ ｄ Ｋｅ ｒ ｓ：Ｏｒ ａ ｉ ｈｏ ｐ ｏ ｃｓ ｌｈ ｎｉ ｃｄ ； ｉｉｉｇ ｆｕｄ； ａ ｄ ｔ ｎ ｔ ｘ；Ｒｅａ ｄ ｄ ａ ｉ ｚｎ ｙ ｗｏ ｄ ｇ ｎｃｐ ｓ ｈ ｎｉ－ ｕｐ ｏ ｃ ａ ｉｓ Ａｃｄｚｎ ｉ Ｓ ｎ ｓｏ ｅ ｍａｒ ｌ ｉ ｔｒ ｅ ｃｄｉｉｇ；Ｐｒ ｃｉａ ｐ ｌ ａｉｎ ａ ｔｃ ｌａ ｐｉ ｔｏ ｃ
ｏｌｉｌ ｓ ａ ｒ ｓ ｎ ，ａ ｎ ｗ ｙ ｅ ｒ ｔ ｒ ｅ ｃｄ ｓ ｓ ｅ （ ｉ ｅ ｄ ｔｐ ｅ ｅ ｔ ｅ ｔ ｐ ｅａ ｄ ｄ ａ ｉ ｙ ｔ ｍ ＯＰＳ ｆ Ａ）ｈ ｓｂ ｅ ｅ ｅｏ ｅ ｉｈ ｃ ｎ ｈ ｓ ｄ ｆ ｒ ｉ— ｅ ｔ ｃｄ ｚ ｔ ｎ ｏ ａ ｅ ｎ ｄ ｖ ｌｐ ｄ ｗｈ ｃ ａ ｅ ｕ ｅ ｏ ｎ ｄ ｐ ｈ ａ ｉ ｉ ｉ ｆ ａｏ
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04d8dd
4
二、井层的选择
1. 区分产能低的井和需要酸化的井
地质、岩石物理、油藏和生产等方面进行酸前评估
Acid Lab，Southwest Petroleum Institute
04d8dd
5
二、井层的选择
2.确定措施类型
Acid Lab，Southwest Petroleum Institute
04d8dd
6
二、井层的选择 3.酸化评层选井技术的工作目标
客观地描述储层的渗流条件 通过不稳定试井技术，描述储层的渗滤特征
及表皮堵塞特征
推荐可供增产作业改造的井和层段
Acid Lab，Southwest Petroleum Institute
04d8dd
7
二、井层的选择 4.选井选层基本原则
Acid Lab，Southwest Petroleum Institute
04d8dd
3
一、概述 施工设计主要包括：
1. 储层认识和评估，伤害识别
2. 酸化工艺确定 3. 酸液类型和添加剂选择 4. 酸液配方确定 5. 施工规模和泵注参数确定 6. 泵注程序确定 7. 排液方式确定 8. 井管理 9. 效果预测和经济评价等 Acid Lab，Southwest Petroleum Institute
测井资料 中途测试
试油和试井资料 生产测井 和试采
完井试油 或试井
静态储层基本结构及 物性参数
测井解释储层结 构及参数
渗滤模式、动力和阻力分布 与大小、流体性质
提出工作液伤害的 地层因素
确定井层储、渗模 式及渗滤特征
为工艺设计提供参 数和井筒工程条件
提出确定工艺方法和规模的依据和建议
Acid Lab，Southwest Petroleum Institute
5. 现场实施
6. 施工评估
Acid Lab，Southwest Petroleum Institute
04d8dd
2
一、概述
工艺设计是指导现场施工的重要依据，要想获得好的酸 化效果，必须有一个符合地质条件和具体井况的技术上可行 、经济上合理、可操作性强的酸化施工设计方案。 影响酸化效果的因素很多，如井层的选择、酸化工艺的选 择，施工参数的确定以及酸化后的排液及质量控制等。
04d8dd
六、砂岩酸化泵注程序确定
典型砂岩酸化泵注程序
步骤 流体系统 盐水 （1）前置液 烃溶剂 盐酸 （2）主体酸 氢氟酸-盐酸配方 （3）后置液 盐酸或 NH4CL （4）暂堵剂 泡沫或者 OSR 段塞 （5）重复 1-4 步，最后重复 1-3 步 （6）氟硼酸 用 OSR 的暂堵剂溶剂或弱起泡剂（如互溶剂） （7）氟硼酸暂堵剂 氟硼酸基流体系统，泡沫或 OSR 段塞 （8）氟硼酸 留在射孔孔眼中的流体
地层能量较为充足 产层受污染的井 邻井高产而本井低产的井应优先选择 优先选择在钻井过程中油气显示好，而试油效果 差的井层 产层岩心成分分析 油、气、水边界清楚
固井质量和井况好的井 Acid Lab，Southwest Petroleum Institute
8
04d8dd
地质资料 油气藏资料 录井资料 物性参数
序号 1 2 步骤
砂岩酸化施工的典型步骤
步骤的用量 完成 1.0m 的顶替 完成 1.0m 的顶替 CaCO3 用量 ％ gal/ft 0-5 25 5-10 50 10-15 75 15-20 100 据盐酸的溶解率和孔 隙度计算
步骤原因 信息来源 步骤组成 防止油与酸形成酸渣污 酸－原油酸渣污染试 原油顶替 芬香烃溶剂 染地层 验 地层 水 分析 得 到 地层水顶替 预防结垢沉淀 NH4 CL,3％－8％ HCO3－和 SO42- 含量 地层中的铁化合物(黄 铁矿、菱铁矿、赤铁矿) 粘土、绿泥石、沸石
3
醋酸
X 射线衍射分析 (XRD)
3%-8%醋酸
4 5
盐酸 氢氟酸
6
后置液
7
暂堵剂
Acid Lab，Southwest Petroleum Institute
13
盐酸溶解率试验和 X 据岩心矿物特征 衍射分析 3%-16%盐酸 XRD 分析 据地层矿物确定 除去粘土、其他微粒和 75-100gal/ft SEM 分析 3%-13.5%HCl 泥质伤害 +0.5%-3%HF HCI:HF 溶解率 3%-8%氯化铵 消耗酸，将残酸顶替， 3%-8%盐酸 1－2 倍处理液体积 经常采用 远离井筒 氮气(气井) 1.2m 半径的顶替 柴油 OSR 用于油和气油比低的井 改善整段的注入剖面 渗透率差异大的地层 油气井用泡沫 水溶性材料用于水井 CaCO3 和别的溶解物
11
04d8dd
五、砂岩酸化规模和配方体系确定
根据解堵半径和伤害程度确定规模
前置液 处理液 后置液 顶替液
配方体系确定
推荐用酸指南 室内试验 结合现场实施经验
Acid Lab，Southwest Petroleum Institute
04d8dd
12
六、砂岩酸化典型步骤和液体
酸化评层选井内容及工作顺序图
04d8d的主要因素
临界施工参数的估算 可用的面积,设备重量，罐容积，施工时间限制 如何控制酸岩反应速度
合理的酸液体系和施工规模
潜在污染、反应产物的污染沉淀对策
质量保证和质量控制(QC)
Acid Lab，Southwest Petroleum Institute
砂岩基质酸化设计
(Sandstone Acidizing Plan )
刘平礼
西南石油学院采油研究所 lpl@
Acid Lab，Southwest Petroleum Institute
04d8dd
1
一、概述 基质酸化措施系统过程的内容
1. 井层的选择 2. 地层伤害的描述 3. 措施类型的确定 4. 施工设计
04d8dd
10
四、砂岩酸化设计技术要点
1. 2.
3.
4.
5. 6.
7.
8.
识别伤害类型，明确解堵对象 酸化工作液的选择－施工成功的关键 酸液体系与储层污染匹配 分流技术与地层特征匹配 典型的砂岩酸化步骤 管柱的清洗(除锈、氧化铁、油膜、铁的控制) 前置液 主体酸 后置液阶段 转向技术 Acid Lab，Southwest Petroleum Institute
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二、井层的选择
1. 区分产能低的井和需要酸化的井
地质、岩石物理、油藏和生产等方面进行酸前评估
Acid Lab，Southwest Petroleum Institute
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5
二、井层的选择
2.确定措施类型
Acid Lab，Southwest Petroleum Institute
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6
二、井层的选择 3.酸化评层选井技术的工作目标
客观地描述储层的渗流条件 通过不稳定试井技术，描述储层的渗滤特征
及表皮堵塞特征
推荐可供增产作业改造的井和层段
Acid Lab，Southwest Petroleum Institute
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7
二、井层的选择 4.选井选层基本原则
Acid Lab，Southwest Petroleum Institute
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3
一、概述 施工设计主要包括：
1. 储层认识和评估，伤害识别
2. 酸化工艺确定 3. 酸液类型和添加剂选择 4. 酸液配方确定 5. 施工规模和泵注参数确定 6. 泵注程序确定 7. 排液方式确定 8. 井管理 9. 效果预测和经济评价等 Acid Lab，Southwest Petroleum Institute
测井资料 中途测试
试油和试井资料 生产测井 和试采
完井试油 或试井
静态储层基本结构及 物性参数
测井解释储层结 构及参数
渗滤模式、动力和阻力分布 与大小、流体性质
提出工作液伤害的 地层因素
确定井层储、渗模 式及渗滤特征
为工艺设计提供参 数和井筒工程条件
提出确定工艺方法和规模的依据和建议
Acid Lab，Southwest Petroleum Institute
5. 现场实施
6. 施工评估
Acid Lab，Southwest Petroleum Institute
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一、概述
工艺设计是指导现场施工的重要依据，要想获得好的酸 化效果，必须有一个符合地质条件和具体井况的技术上可行 、经济上合理、可操作性强的酸化施工设计方案。 影响酸化效果的因素很多，如井层的选择、酸化工艺的选 择，施工参数的确定以及酸化后的排液及质量控制等。
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六、砂岩酸化泵注程序确定
典型砂岩酸化泵注程序
步骤 流体系统 盐水 （1）前置液 烃溶剂 盐酸 （2）主体酸 氢氟酸-盐酸配方 （3）后置液 盐酸或 NH4CL （4）暂堵剂 泡沫或者 OSR 段塞 （5）重复 1-4 步，最后重复 1-3 步 （6）氟硼酸 用 OSR 的暂堵剂溶剂或弱起泡剂（如互溶剂） （7）氟硼酸暂堵剂 氟硼酸基流体系统，泡沫或 OSR 段塞 （8）氟硼酸 留在射孔孔眼中的流体
地层能量较为充足 产层受污染的井 邻井高产而本井低产的井应优先选择 优先选择在钻井过程中油气显示好，而试油效果 差的井层 产层岩心成分分析 油、气、水边界清楚
固井质量和井况好的井 Acid Lab，Southwest Petroleum Institute
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地质资料 油气藏资料 录井资料 物性参数
序号 1 2 步骤
砂岩酸化施工的典型步骤
步骤的用量 完成 1.0m 的顶替 完成 1.0m 的顶替 CaCO3 用量 ％ gal/ft 0-5 25 5-10 50 10-15 75 15-20 100 据盐酸的溶解率和孔 隙度计算
步骤原因 信息来源 步骤组成 防止油与酸形成酸渣污 酸－原油酸渣污染试 原油顶替 芬香烃溶剂 染地层 验 地层 水 分析 得 到 地层水顶替 预防结垢沉淀 NH4 CL,3％－8％ HCO3－和 SO42- 含量 地层中的铁化合物(黄 铁矿、菱铁矿、赤铁矿) 粘土、绿泥石、沸石
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醋酸
X 射线衍射分析 (XRD)
3%-8%醋酸
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盐酸 氢氟酸
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后置液
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暂堵剂
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盐酸溶解率试验和 X 据岩心矿物特征 衍射分析 3%-16%盐酸 XRD 分析 据地层矿物确定 除去粘土、其他微粒和 75-100gal/ft SEM 分析 3%-13.5%HCl 泥质伤害 +0.5%-3%HF HCI:HF 溶解率 3%-8%氯化铵 消耗酸，将残酸顶替， 3%-8%盐酸 1－2 倍处理液体积 经常采用 远离井筒 氮气(气井) 1.2m 半径的顶替 柴油 OSR 用于油和气油比低的井 改善整段的注入剖面 渗透率差异大的地层 油气井用泡沫 水溶性材料用于水井 CaCO3 和别的溶解物
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五、砂岩酸化规模和配方体系确定
根据解堵半径和伤害程度确定规模
前置液 处理液 后置液 顶替液
配方体系确定
推荐用酸指南 室内试验 结合现场实施经验
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六、砂岩酸化典型步骤和液体
酸化评层选井内容及工作顺序图
04d8d的主要因素
临界施工参数的估算 可用的面积,设备重量，罐容积，施工时间限制 如何控制酸岩反应速度
合理的酸液体系和施工规模
潜在污染、反应产物的污染沉淀对策
质量保证和质量控制(QC)
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砂岩基质酸化设计
(Sandstone Acidizing Plan )
刘平礼
西南石油学院采油研究所 lpl@
Acid Lab，Southwest Petroleum Institute
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一、概述 基质酸化措施系统过程的内容
1. 井层的选择 2. 地层伤害的描述 3. 措施类型的确定 4. 施工设计
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四、砂岩酸化设计技术要点
1. 2.
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识别伤害类型，明确解堵对象 酸化工作液的选择－施工成功的关键 酸液体系与储层污染匹配 分流技术与地层特征匹配 典型的砂岩酸化步骤 管柱的清洗(除锈、氧化铁、油膜、铁的控制) 前置液 主体酸 后置液阶段 转向技术 Acid Lab，Southwest Petroleum Institute