油田油水井复合酸酸化技术
油水井酸化
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目录
一、酸化的概念 二、酸化的目的 三、酸化的分类 四、酸处理的施工工艺 五、影响酸处理效果的因素 六、小结
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一、酸化的概念： 酸化又称酸处理，是油层改造、增产增注的重要措施之一。
它是将酸液注入到地层中，依靠酸液的化学溶蚀作用，使酸液与油层岩 石中的粘土矿物、碳酸盐岩类等成分发生化学作用来提高油层的渗透性，
改善油、气、水的流动状况，从而增加油、气井的产量或注水井注入 量的工艺方法。
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主要油田样品统计：胶结 物
总含量平均16.6%。粘土胶 结物8.91%，碳酸盐胶结物
5.08%，……
1、改造低渗透地层，提高油层渗透率。 二、酸化的目的：
2、解除油层孔隙堵塞，打开油气流入井的通道。
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三、酸化的分类
按酸化工艺分： (1)常规酸化：注入压力＜油层破裂压力 (2)压裂酸化：注入压力＞油层破裂压力
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五、影响酸处理效果的因素 1、油层方面的因素
井底不清洁，会阻碍酸液进入 地层与岩石作用，还会使酸液 失去一部分活性，在注入压力 大的情况下还可能将污物带到 地层深处，造成深部堵塞。 所以井底一定要清洁。
包括油层岩石的成分、物理性质，油层的温度、压力和井底的清洁程
度等。
2、酸液本身的因素
酸液浓度及用量。浓度过大，会使反应物浓度升高而难以排出，还
CaAI2Si2O8+16HF=CaF2↓+2AIF3+2SiF4↑+8H2O 2HF+CaCO3=CaF2↓+CO2 ↑ +H2O
当油层岩石中含有碳酸盐时，碳酸盐不仅与盐酸反应，同时也会和
氢氟酸反应而生成CaF2、MgF2沉淀，这将部分堵塞油层孔道，为了尽
油田酸化工艺简介
一、酸化工 艺
单击此处可添加副标题
砂岩油藏酸化常用酸液体系 1、根据主体酸液特点分为： （1）常规土酸体系 （2）氟硼酸缓速体系 （3）硝酸粉末体系 （4）磷酸缓速酸体系（低伤害酸） （5）自生土酸体系（缓速酸体系） （6）新氢氟酸体系 （7）泥酸体系 2、根据酸液分散形态的不同又可分为： （1）常规酸液体系 （2）稠化酸体系 （3）乳化酸体系 （4）胶束酸体系 （5）泡沫酸体系
三、酸化施工步骤
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三、酸化施工步骤
酸化施工是一项工序繁多的系统工程，每一工序的施工质量将直接影响 到酸化施工的效果。
1、施工准备 （1）井场必须具备摆放酸化施工所需车辆和正常施工的条件。 （2）井场要有容积足够的废液池。废液池必须满足残酸返排量和施工
内径：50mm； 耐温能力：≥150℃； 用途：分层酸化。
二、酸化工艺管柱
2、Y221/K344封隔器组合的任一 层段酸化管柱
优点：可对上下封隔器进行验封及 一趟管柱实现验窜酸化施工。
缺点：酸后无法气举排液和洗井。 适用于不排液酸化施工。
二、酸化工艺管 柱
3、细分酸化管柱
应用范围：
油层细分酸化改造工艺技术 用于厚油层层内分层酸化， 尤其适合于层间差异较大多 层细分酸化。利用该技术解 决了河南油田开发后期，大 厚层内动用程度差的中低渗 透层段的挖潜改造问题。
水井酸化解堵技术
注水井酸化解堵工艺技术二00九年十一月一、概况随着油田注水开发不断深入进行，大量注水井都实施了多次作业，部分井由于作业时入井液污染或酸化后返排不彻底，对地层造成二次污染，近井地带岩石骨架受到一定的损害，随着注入水推进，堵塞污染也越来越深入地层，造成地层深部污染。
对这类储层的污染，单纯采用常规酸化由于酸液反应速度快，在近井地带很快消耗，难以有效进入地层深部实施解堵，使降压效果不明显，绝大部分井措施有效期短，严重影响了地层能量的补充，制约了油田的正常开发。
我公司在多年试验和应用过程中不断探索完善，逐步形成了综合酸化解堵技术，在中原油田、吉林油田、吐哈油田、长庆油田等大中油田累计推广实施200余井次，取得了较好的现场效果。
二、主要酸化技术在对砂岩应用土酸酸化，对碳酸盐应用常规盐酸酸化技术的前提下，研究推广了低伤害缓速深部酸化技术、泡沫酸酸化技术、缩膨降压增注技术、CLO2复合解堵技术等具有自身特色的解堵技术。
根据不同油田地质、地层、水质、污染状况，研制了缓速酸、稠化酸、低伤害酸、高效缓蚀剂、预处理液、转向暂堵等酸化体系，复配使用可优势互补、相互增效，解堵效果明显。
（一）、砂岩低伤害缓速深部酸化技术该技术是通过应用依靠水解作用在地下缓慢生成HF体系的氟硼酸体系或通过使酸液中活性离子逐渐释放及在地层表面产生吸附阻碍H+与砂岩接触等措施，延缓酸岩反应速度，实现深部酸化。
通过对该酸液体系的不断优化完善，其综合性能评价结果显示，该酸液体系具有较好的缓速性能，较高的溶蚀能力和防二次伤害能力，且与地层配伍性好。
低伤害缓速酸配方体系具有如下特点：1、反应速度是常规盐酸的1/2-1/4。
2、可有效的控制酸化沉淀的发生，沉淀控制率在80%以上。
3、酸液活性好，是常规土酸活性的6－8倍。
4、自身粘土防膨效果好，防膨率可达80%以上（对比注水井）。
5、新型增效活性添加剂，可使酸液表面张力降至21×10-3N/m。
6、新型螯合剂1%的浓度可在残酸PH为6时螯合9.0g/L的Fe3+。
水井酸化解堵技术
注水井酸化解堵工艺技术二00九年十一月一、概况随着油田注水开发不断深入进行，大量注水井都实施了多次作业，部分井由于作业时入井液污染或酸化后返排不彻底，对地层造成二次污染，近井地带岩石骨架受到一定的损害，随着注入水推进，堵塞污染也越来越深入地层，造成地层深部污染。
对这类储层的污染，单纯采用常规酸化由于酸液反应速度快，在近井地带很快消耗，难以有效进入地层深部实施解堵，使降压效果不明显，绝大部分井措施有效期短，严重影响了地层能量的补充，制约了油田的正常开发。
我公司在多年试验和应用过程中不断探索完善，逐步形成了综合酸化解堵技术，在中原油田、吉林油田、吐哈油田、长庆油田等大中油田累计推广实施200余井次，取得了较好的现场效果。
二、主要酸化技术在对砂岩应用土酸酸化，对碳酸盐应用常规盐酸酸化技术的前提下，研究推广了低伤害缓速深部酸化技术、泡沫酸酸化技术、缩膨降压增注技术、CLO2复合解堵技术等具有自身特色的解堵技术。
根据不同油田地质、地层、水质、污染状况，研制了缓速酸、稠化酸、低伤害酸、高效缓蚀剂、预处理液、转向暂堵等酸化体系，复配使用可优势互补、相互增效，解堵效果明显。
（一）、砂岩低伤害缓速深部酸化技术该技术是通过应用依靠水解作用在地下缓慢生成HF体系的氟硼酸体系或通过使酸液中活性离子逐渐释放及在地层表面产生吸附阻碍H+与砂岩接触等措施，延缓酸岩反应速度，实现深部酸化。
通过对该酸液体系的不断优化完善，其综合性能评价结果显示，该酸液体系具有较好的缓速性能，较高的溶蚀能力和防二次伤害能力，且与地层配伍性好。
低伤害缓速酸配方体系具有如下特点：1、反应速度是常规盐酸的1/2-1/4。
2、可有效的控制酸化沉淀的发生，沉淀控制率在80%以上。
3、酸液活性好，是常规土酸活性的6－8倍。
4、自身粘土防膨效果好，防膨率可达80%以上（对比注水井）。
5、新型增效活性添加剂，可使酸液表面张力降至21×10-3N/m。
6、新型螯合剂1%的浓度可在残酸PH为6时螯合9.0g/L的Fe3+。
油水井酸化
（一）土酸
酸化常用酸液体系
土酸：一般组成为3％－6％氢氟酸＋10％－ 15％盐酸的混合液。 氢氟酸作用：与砂岩反应溶解泥质和二氧化硅。
盐酸作用：（1）与碳酸盐岩反应，先把大部分碳酸盐溶解掉，防止CaF2等 生成物沉淀。
（2）碳酸把地层水顶走，避免氢氟酸与低层水接触，防止低层 水中的Na+、K+与H2SiF6作用生成沉淀物，从而充分利用土 酸对粘土、石英和长石等的溶蚀作用。
储层内的流体、岩石的反应 地层岩石的 润湿性反转 生物作用 热力开采造成的矿物溶解和矿物转化
酸岩反应：
酸岩反应是在液固两相（酸液与岩石）间的界面上进行的复相反应。
质量传递过程：酸液中的H＋传递到碳酸盐岩表面； 表面反应过程：H＋在岩面上与碳酸盐岩进行反应； 质量传递过程：反应生产物离Ca2＋、Mg2＋和CO2离开岩面。
害的反应产物。
其他的常规酸液体系
含醇土酸
含醇土酸为土酸与异丙醇或甲醇（达50％）的混合物，主要用于低渗 透干气层。用乙醇稀释可降低酸与矿物的反应速度，起缓速作用；且混合物 蒸汽压增加时易于返排；同时因酸表面张力被己醇减小，使气体渗透率因水 饱和度下降而得以增加。
有机土酸
常规土酸反应速递快，受温度的影响很大。甲酸和乙酸为弱离子型、 慢反应的有机弱酸。用甲酸或乙酸替代 盐酸，能延缓氢氟酸的消耗，适用于 高温油井（高于120℃）
压裂酸化: 其增产原理与水力压裂基本相同，即沟通井筒附近高渗带或其它裂缝系统、清除井 壁附近污染、增大有其向井流通面积、改善油气向井流动方式和增大井附近渗流能 力。
❖ 酸浸：是将浓度在6%以下的酸液泵入井内，关井2-6小时，使粘附在孔 眼的盐类和油气层表面的堵塞物被溶解掉，再用大排量将井内赃 物冲洗干净，以提高酸化效果。
油水井增产增注措施之酸化
油水井增产增注措施之酸化
通过酸液对岩石胶结物或地层孔隙、裂缝内堵塞物等的溶解和溶蚀作用，恢复或提高地层孔隙和裂缝渗透性能的工艺措施称为酸化。
酸化按照工艺不同可分为酸洗、基质酸化和压裂酸化(也称酸压)。
酸洗是将少量酸液注入井筒内，清除井筒孔眼中酸溶性颗粒和钻屑及垢等，并疏通射孔孔眼。
基质酸化是在低于岩石破裂压力下将酸注人地层，依靠酸液的溶蚀作用恢复或提高井筒附近较大范围内油层的渗透性。
压裂酸化是在高于岩石破裂压力下将酸注入地层，在地层内形成裂缝，通过酸液对裂缝壁面物质的不均匀溶蚀形成高导流能力的裂缝。
酸化靠酸液溶蚀地层的岩石，改善油流通道，提高油井产量。
地层的岩石不同，使用的酸液也不同。
例如,盐酸对石灰岩的处理效果好，土酸对砂岩的处理效果好。
酸化施工时使用诸如水泥车、泵车一类的施工车辆，将酸性水溶液(如盐酸、氢氟酸、有机酸)注入地层。
注入的酸液会溶解地层岩石或胶结物，从而增加地层渗透率，使油气的产出、驱替水注入更加方便。
（油田酸化施工现场）
在酸化作业前后，准确掌握原油中的含水量，对于评估地层渗透性改善效果、优化生产策略至关重要。
ALC05井口原油含水分析仪通过实时监测原油含水率，能够即时反馈酸化作业对地层孔隙及裂缝渗透性能的影响，帮助油田管理者精准调整酸化方案，实现更高效、更经济的开采过程。
一种用于油田油水井的复合酸及其制备方法
一种用于油田油水井的复合酸及其制备方法随着人们对能源需求的不断增加，油田开采已经成为了全球经济发展的重要支柱之一。
但是，随着油田的开采和油井的老化，原油的产量逐渐下降，而且油水井的污染也越来越严重。
因此，针对这些问题，研究一种高效的油水井处理方法势在必行。
本文提出了一种用于油田油水井的复合酸及其制备方法。
该复合酸由硫酸、盐酸、草酸和氢氟酸组成，通过合理的配比和反应条件，可以得到一种高效的油水井处理剂。
制备方法如下：
将硫酸、盐酸、草酸和氢氟酸按照一定比例加入反应釜中，控制反应温度和反应时间，使得反应物充分反应。
反应结束后，将反应物进行过滤和浓缩，即可得到复合酸。
该复合酸具有以下优点：
1.高效：该复合酸可以有效地溶解沉积在油井中的杂质和油垢，从而提高油井的产量和效率。
2.环保：该复合酸不含有毒有害物质，对环境和人体健康没有危害。
3.经济：该复合酸成本低廉，制备工艺简单，可以实现规模化生产。
该复合酸的应用范围广泛，可以用于不同类型的油井，包括含硫油井、低温油井和高温高压油井等。
同时，该复合酸还可以用于清洗和维护油井设备，从而延长设备的使用寿命。
总之，本文提出的一种用于油田油水井的复合酸及其制备方法，具有高效、环保和经济等优点，可以有效地解决油井产量下降和污染等问题。
在今后的油田开采中，该复合酸将会得到广泛的应用和推广。
油气井增产技术-酸化
02 酸化技术实施步骤
酸液选择
总结词
选择合适的酸液类型
详细描述
根据油气井的实际情况，选择适合的酸液类型，如盐酸、氢氟酸、土酸等，以满足不同的增产需求。
施工设计
总结词
制定合理的施工方案
详细描述
根据油气井的特点和增产目标，制定详细的施工方案，包括酸液浓度、施工压力、施工温度、施工时间等参数的 估
酸化后油气井产能提升
增产效果影响因素
通过酸化处理，油气井的渗透率得到 提高，从而增加油气产量。
酸化效果受到多方面因素影响，如地 层岩石的性质、酸液的配方和浓度、 施工工艺等。
增产效果持续时间
酸化处理的效果并非永久性的，其持 续时间取决于多种因素，如酸液的种 类、地层条件等。
竞争力，以应对市场的挑战。
05 酸化技术的发展趋势与展 望
技术创新
酸化技术不断升级
随着科技的不断进步，酸化技术也在不断升级，包括新型 酸液体系、高能酸化和微生物酸化等技术的研究和应用， 提高了酸化效果和作业效率。
智能化和自动化技术的应用
智能化和自动化技术的应用，如智能监测、远程控制和机 器人作业等，将进一步提高酸化作业的安全性和效率。
油气井增产技术-酸化
目 录
• 酸化技术概述 • 酸化技术实施步骤 • 酸化技术效果评估 • 酸化技术面临的挑战与解决方案 • 酸化技术的发展趋势与展望
01 酸化技术概述
酸化技术的定义
酸化技术是一种通过酸液处理油气井 岩石，解除近井地带堵塞，提高油气 井产能的增产措施。
它通过向地层注入酸液，利用酸液与 地层岩石的反应，溶蚀孔隙和裂缝中 的堵塞物，扩大孔隙和裂缝的通道， 恢复或提高地层的渗透性。
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油田油水井复合酸酸化技术
本文针对长庆油田某区块的油水井，经过多年的反复研究实验和应用，研究应用了复合酸酸化工艺技术，该酸液具有缓速性能好、能有效防止铁离子二次沉淀、有效防止酸渣生成、与地层水配伍性好、防膨能力强、排残酸迅速等特点。
经过现场应用增注效果明显。
标签：复合酸；技术；工艺
1 复合酸技术原理
1.1技术原理：复合酸酸化技术是针对低渗、油层温度低、原始压力小、碳酸盐沉积大、水敏、酸敏性地层。
利用多组分酸液和氧化剂、铵盐反应形成极端氧化剂和一个缓冲调节体系，并减缓酸液与粘土矿物的反应速度，也可达到缓速的目的。
同时，体系内的高效缓蚀剂、粘土稳定剂等添加剂可有效防止二次沉淀和粘土膨胀。
1.2适用范围：
（1）固相颗粒堵塞伤害；
（2）油层水敏、速敏伤害；
（3）油水乳化液段塞污染；
（4）常规酸化引起的二次伤害；
（5）水井注入水冷却地层引起的石蜡、胶质、沥青质沉积伤害。
2 复合酸体系配方
2.1配方组成：多组分解堵液、酸性解堵液、氧化解堵液
多组分解堵液：盐酸+乙酸+低伤害解堵剂+其他添加剂（该体系在地层条件下逐渐缓慢释放出活性酸成份，在储层深部溶解无机堵塞污染，解除各类酸溶性无机盐垢同时又可以避免二次沉淀、乳化等对储层造成的伤害。
）
酸性解堵液：盐酸+乙酸+氢氟酸+低伤害解堵剂+其他添加剂（溶蚀、增大近井储渗空间，与氧化解堵液反應，生成新的地层解堵体系。
）
氧化解堵液：铵盐+氧化剂（解除各类原油胶质、蜡质、沥青等重质组分堵塞污染和有机堵塞污染；清除难溶垢堵塞，清洗杀菌。
）
2.2复合酸酸化机理
复合酸：（1）当多组分酸液进入地层，酸液中的无机酸首先与地层中的矿物反应，有机酸缓慢电离，不断补充H+；
（2）酸性解堵液和氧化解堵液在地层环境中相互混合，可生成极端氧化剂和氢氟酸。
该氧化剂具有极强的氧化与杀菌能力，氧化剂可使部分长链有机物氧化分解，降低其粘度，解除地层堵塞。
在地层环境下该氧化剂可部分氧化分解胶质、蜡质、沥青质、聚丙烯酰胺、植物胶等各种高分子、高粘度有机物；氢氟酸可以和地壳中的硅酸盐反应，双重反应可以解除多种有机物堵塞。
（3）酸液添加剂中含有大量的NH4+、醇类等物质，可进一步增强体系中各组分的互溶性、降低表面张力、防止粘土膨胀。
从而使酸液体系能够进入地层较深部位，能全面的和地层中的各种堵塞物反应达到缓速和深部酸化的目的。
2.3各种添加剂
高效添加剂：主要包括高温缓蚀剂、粘土稳定剂、缓速剂剂、铁稳定剂、防乳化剂、防淤渣剂等。
高温缓蚀剂这些元素最外层均有未成键的电子对，在金属表面吸附，控制金属的腐蚀。
粘土稳定剂将粘土中的钠土转变氢土，通过吸附起稳定作用。
缓速剂加在酸中能延缓酸与地层反应速率的化学剂。
（酸液中的H+传递到岩石表面；酸岩反应；反应生成物离开岩面。
）
铁稳定剂钢铁腐蚀产物和含铁矿物在酸中的溶解，都可在乏酸中产生Fe2+和Fe3+。
铁稳剂可以螯合或络合Fe3+，也可以将Fe3+还原为Fe2+，有还原和螯合的功能。
2.4各种添加剂
防乳化剂原油中的天然表面活性剂、加入酸中的表面活性剂以及酸化产生的岩石微粒（粒径小于1μm），都有一定的乳化作用，它们可使原油与酸形成乳状液，影响乏酸的排出。
防乳化剂易于在界面上吸附，能减少表面活性剂在原油和酸界面上吸附，使酸化过程形成的液珠易干聚并。
防淤渣剂油井酸化过程中，一些原油与酸液接触后，体系中会产生以胶质、沥青质为主要成分的（软）固体，有的像粘稠的沥青，有的呈易脆的碳状物，酸过程中H+和Fe3+破坏了原油胶体分散体系的空间稳定性、电力稳定性和动力稳
定性，导致胶质沥青质从原油中析出。
防淤渣剂的使用提高了胶质的极性，降低了胶质在油中的溶解度，一方面导致胶质容易从油相中析出发生自身聚合，另一方面也削弱了胶质对沥青质胶核的保护作用（胶溶能力降低）。
3 复合酸体系实验
3.1性能测试：
复合酸与常规酸化对比，在室温下，测试其对大理石（CaCO3）样品的溶蚀速率。
试验表明：复合酸体系比原酸体系溶蚀能力增强。
3.2岩心流动实验
3.2.1盐酸+氢氟酸酸体系
处理液：12%HCL+7.5%乙酸+14%低伤害解堵剂+添加剂；实验温度：85℃.
渗透率比（K/K0）—累计孔隙体积倍数（PV）关系曲线
3.3岩心流动实验
3.3.1盐酸+氟硼酸体系
处理液：10%HCL+5%乙酸+5%低伤害解堵剂+1%氢氟酸+添加剂，实验温度：85℃
渗透率比（K/K0）—累计孔体积倍隙数（PV）关系图
实验表明加入处理液后产液量有明显上升，渗透率>1，酸化效果明显。
3.4表/界面张力：
将常用的几种常用的活性剂与复合酸配制相同浓度的处理液，进行表面张力测定（试验仪器采用JYW-200B全自动表面张力测定仪）。
与常规土酸，原酸相比，复合酸具有低的表/界面张力，有利于残酸的返排。
3.5与地层水和注入水配伍性
在模拟地层温度下，选取地层水和注入水按照不同比例混合，测得结果如下。
实验表明，地层水和注入水与酸在地层85℃条件下，配伍性良好，无沉淀
发生，可以满足现场解堵需要。
注入水、地层水与复合酸的配伍性实验（85℃）。
3.6检测评价
2011年5月长庆油田研究院分析实验中心对改体系的综合性能进行检测评价，各项指标符合规定。
4 复合酸施工工艺
酸化解堵体系主要有：多组分解堵液+酸性解堵液+氧化解堵液（碱质）+后置顶替液。
5 技术特点
1、复合酸酸化解堵技术是一项对油、水井进行综合酸化解堵的新技术，能够较好的克服常规酸化酸液体系的缺陷，是理想的酸化酸液体系；
2、复合酸电离速度慢，属中强酸，与砂岩反应速度慢，可以抑制酸液体系与粘土的反应速度，同时可增加对石英的溶蚀率，从而延长酸液的作用时间，实现深穿透；
3、复合酸酸液体系可以保持地层的水湿性，不会对油气渗流造成不利的影响；
4、可螯合难溶BaSO4等无机垢为可溶性盐，可防止CaF2、Fe（OH）3等二次沉淀形成，扩大渗流通道；
5、实验证明，该技术克服了普通酸液体系的缺点，对堵塞严重的油水井均有较好的解堵效果，增产增注效果著。
6 应用效果
该技术2011年开始在试验应用，共试验水井解堵33口，有效20口，有效率100%，措施后达到配注要求，平均日增注35m3，截止目前运行继续达到配注要求。
试验固76-65油井解堵，措施后日增油1.7吨，有效期内增油385.25吨。
参考文献：
【1】常子恒主编.《石油勘探开发技术》上册.北京：石油工业出版社
【2】胡文瑞.《鄂尔多斯盆地油气勘探开发理论和技术》[m].石油工业出版社.2011.。