采油工程第7章酸化处理
酸化技术 PPT课件
2
2 、油井结垢井数逐年增加：
新立油田由于近井地带温度、压力的变化，使油井的近
井地带产生结垢现象。从近年来已发现的检泵结垢井数据看，
从2000年开始截止到2005年底，累计出现结垢井为334口，
这些结垢井的存在，既堵塞油层、使得近井地带导流能力下
降、影响油井产量。
3 、压裂层渗透率下降：
油井压裂后，由于岩层的压实作用和压裂砂破 碎，以及压裂液的残留物使地层渗透率下降，使油 层压后导流能力下降，影响油井产量。
总矿化度 2390 2230
3810
PH 值 8.39
8.33
8.51
水型
NaHCO3 NaHCO3
NaHCO3
7
(1)无机垢来源
A、温度的影响 1000ml水源水在常压、不同温度 下放置24小时后垢的析出量。 B、压力的影响 模拟新立油田地层温度(67℃)， 测定了不同压力下注入水中析出 的CaCO3量。 C、结论 随着温度、压力的变化油井结垢, 且大多都集中在近井地带。
14
3、酸化配方体系的选择:
(1) 主体酸液体系的选择 我们分别用浓度为3%、5%、7%、9%、11%、13%、
15%的盐酸对新立油田的三种不同的无机垢样进行溶解， 结果发现酸液浓度在9-13%的盐酸对以无机垢的溶解效果 较好。同时分别用不同类型的有机溶剂对有机垢为主的垢 样进行试验，结果表明以多琏为主的烃类对有机垢溶解效 果较好。
水质分析数据表
检测结果 泵出口 井口注入水 油井采出水
氢氧根 0.00
0.00
0.00
碳酸根 28.8
14.4
57.9
氯离子 588
559
1160
硫酸根 895
《油田酸化工艺》PPT课件_OK
参数设计
• 酸液用量：在保证酸化效果的前提下尽量少的向 地层注入酸液：
(23)
酸化准备
配制酸液、循环均匀备用； 紧固酸化井采油树螺栓、电缆穿透器和毛细管死堵； 用地下水大排量洗井，直到有大量地下水返出为止； 停电泵并检测电泵机组绝缘情况； 倒通平台反替或者正替流程；
(24)
酸化准备
普通合采电潜管泵管柱柱
动力电缆 生产油管 套管 自平衡卸油阀 电潜泵总成 套管
(16)
电潜泵Y电型潜泵管“Y”柱管
柱
生产油管
控
• 采用油管正挤的方
制
动力电缆
管
线
井下安全阀
式
放
电缆穿透器
气
阀
电缆封隔器
堵塞器座
电潜泵总成 带孔管 定位密封 生产滑套 防砂管
座落接头 NO-GO
7”套管
(17)
导向器
地层防污染装置与酸化
(39)
酸化施工流程示意图
酸罐
酸罐
酸罐
耐酸泵
数据采集
采油树 泥浆池
低压管汇
三通阀 传感器
泥浆池
泥浆泵
(40)
结束语
本次讲课到此结束，请各位同 事多提宝贵意见，以便今后能 够不断加以完善！
谢谢！！
(41)
• 为防止地层污染，目前二期部分油井采 用地层防污染装置，以防止洗井液进入 地层，造成近井地带产生污染。同时， 也能达到提高洗井效率，缩短修井后正 常产油周期的目的。
(18)
地层防污染装置与酸化
• 地层防污染装置起到单流阀的作用。即地层 产液可通过防污染装置进入油套环形空间， 但环形空间液体不能进入地层。
• 酸化时，在一定压力下，防污染装置可以打 开，建立酸化通道。
油气田酸化和压裂废液处理技术
油气行业是我国的重要行业，现阶段，我国对于石油和天然气的开采已经逐渐步入到了中后期，若想继续提高油气开采效率，实现油气增产，必须要加强对低渗透油气田的开发。
而在低渗透油气田的开发中，需要运用到一项关键技术就是油气田酸化和压裂技术。
不过，伴随着油气田酸化和压裂，会产生一些废液，它们会对油田水体造成极大的污染。
为此，我们必须通过有效的酸化和压裂废液处理技术对这些废液进行处理。
以下笔者就结合实际，简要介绍了几种常用的油气田酸化和压裂废液处理技术，仅供参考。
1 油气田酸化和压裂废液的危害分析(1)对油气藏储层的危害 在油气田酸化和压裂过程中，需要制造裂缝并使裂缝始终保持张开的状态，目的是为了保护油气层原有的特性，并方便对低渗透油气田的开采与液体的外排。
但是，在油气田酸化和压裂过程中所产生的废液，有时并无法完全从裂缝当中排净，从而造成裂缝堵塞，影响到导流通堵，降低了油气开采效率。
其次，有时油气田酸化和压裂废液还会进入到喉道当中，然后经毛细管力的作用，导致水锁及润湿性发生反转，从而降低了油气相渗透率。
同时，这还会引起油气田与底层流体配伍性变差，从而降低其导流能力。
(2)对各类水相的危害 油气田酸化和压裂废液的成分是非常复杂的，而且不同的酸化和压裂废液，其组分特点也各不相同。
不过，对于在相同块区中使用的同一种油气田酸化和压裂废液来说，其特点是十分相似的，所造成的危害也是相似的。
一般情况下，水是油气田酸化和压裂废液的最大受害者，若油气田酸化和压裂废液未处理干净而渗入到地下水当中、或是流入到河流当中后，会大大污染其水质。
而由于油气田酸化和压裂废液本身难以在自然环境中降解，所以其污染水质后是很难治理的。
(3)对油气田周边土壤环境的危害 油气田酸化和压裂废液当中的成分大多呈一定酸性或一定碱性，部分更带有毒性，当其未经处理而直接渗入油气田周边的土壤当中后，会大大危害到土壤环境。
也许刚开始，其危害并不显见，但是随着时日一久，油气田酸化和压裂废液会在淋溶条件下逐渐渗入土壤深处，从而进一步增加对土壤环境的危害，使土壤彻底失去肥沃性，无法再生长植物，更会间接危害到人类健康。
油层水力压裂、酸化处理和设备讲解
（1）前置液，即不包含支撑剂的压裂液。用于形成和延伸地
层裂缝，为支撑剂进入地层建立必要的空间，同时可以降低
地层温度保持压裂液的粘度。
（2）携砂液，用于进一步延伸裂缝，将支撑剂带入压裂裂缝
预定的位置，充填裂缝，形成高渗透支撑裂缝带。
（3）顶替液，用于将井筒内携砂液全部顶入地层裂缝，避免
井底沉砂。
13
一、油层水力压裂
裂缝延伸
图5-1 油层压裂工作原理示意图
1－油管；2－套管；3－封隔器；4－地层
8
一、油层水力压裂
1.1 油层水力压裂的作用和基本原理 2、压裂的基本原理
当地面泵停止向井内打入高压液体后，由于岩石的弹性，以及油层上覆压力 的作用，会使人造裂缝大部分闭合。所以为了保持这些裂缝长期处于张开的状态， 一般压裂时均向油层裂缝内充填固体颗粒，称为支撑剂，裂缝内填入了支撑剂， 尽管地面泵停止注入高压液体，裂缝也不会闭合了，见图5-1（d）所示。通过这 种方式提高油层的渗透能力，改善油气层的物理结构和性质，进而增加油井的产 量或水井的注水量。
一、油层水力压裂
1.2 压裂液和支撑剂 1、压裂液 3）压裂液的种类
目前，约有70%的压裂采用以胍胶和羟丙基胍胶为主的水 基压裂液，5%的压裂液采用油基压裂液，25%的压裂液采用气 化压裂液。为满足压裂工艺的要求，还需要在压裂液中加入 多种添加剂。
为满足压裂工艺的要求，还需要在压裂液中加入添加剂。 例如：PH值调节剂、杀菌剂、粘土稳定剂、破乳剂、降滤剂、 温度稳定剂、起泡剂和减阻剂等。
1.3 压裂施工
经过充分准备后便可以进行压裂施工了，施工按以下工 序进行：循环—试压—试挤—压裂—加支撑剂—替挤—反洗 或活动管柱 1）循环，目的是鉴定各种设备性能，检查管线是否畅通。循 环路线是液罐车→混砂车→压裂车→高压管汇→液罐车。 2）试压，关死井口总闸，对地面高压管线、井口、连接丝扣 等憋压至30～40Mpa，保持2～3分钟不降压为合格。 3）试挤，试压合格后，打开总闸门，用1～2台压裂车将压裂 液注入油层，直到压力稳定为止。 4）压裂，逐个启动或同时启动压裂车，加大排量，以很高的 速度向井内泵注压裂液，在井底瞬时造成高压，当泵注量大 大超过地层吸收能力，压裂液产生的压力大于地层破裂压力 时，地层被压开裂缝，继续泵入压裂液使裂2缝1 延伸和扩展。
7.1酸化本03
碳酸盐岩油气田储量占总储量的一半 以上，已经发现的高产井几乎均在碳酸盐 岩地层。 国内碳酸盐岩储层分布： 四川、华北、胜利、辽河、新疆、长 庆、滇黔桂
1
§7-1 酸化增产原理
酸化的概念：
酸化又叫油层酸处理。它利用酸液的 水力作用和化学溶蚀作用来扩大油气渗流 通道，提高地层的渗流能力，达到增产增 注目的。
溶解能力系数 酸液密度 X 岩石密度
溶解能力系数100，即单位质量的纯酸反应完全后所能溶 解的矿物质量。
100
矿物相对分子质量 矿物在反应方程式中的摩尔数 酸的相对分子质量 酸的在反应方程式中的摩尔数
7
例：根据式7-1，以100％盐酸与纯石灰岩反应时 的溶解能力为：
100
2
一、酸化的分类
类型
酸洗/浸 概念 是一种清除井筒中酸溶性结垢或疏通射孔孔眼的工艺。 作 用: 清除井筒结垢、疏通孔眼（预处理措施） 特点: 用量小，浓度低（5%左右）
基质酸化 概念 也称常规酸化，即施工时井底压力低于岩层破裂压力，把 酸液注入地层 。 作 用:解除近井堵塞、扩大和延伸缝缝洞洞，恢复和提高 地层渗透率。 3 特点: 用量一般，浓度较低（10%左右）
m3/m3
酸液浓度，% 反应矿物 酸液类型 5 盐酸 甲酸 乙酸 盐酸 甲酸 乙酸 0.026 0.02 0.016 0.023 0.018 0.014 10 0.053 0.041 0.031 0.046 0.036 0.627 15 0.082 0.062 0.047 0.071 0.064 0.041 30 0.175 0.129 0.096 0.152 0.112 0.083
状态。为什么？
11
地层温度>30C时， CaCl2的溶解度为52%,
采油工培训课件-油水井酸化
1、胶凝剂 2、乳化剂
稳定剂
1、粘土稳定剂 2、ห้องสมุดไป่ตู้离子稳定剂
缓蚀剂
1、多胺缩合物缓蚀剂 2、胺衍生物缓蚀剂 3、复合缓蚀剂 4、苯烯铜缓蚀剂
国外酸液添加剂
表面活性剂
降低表、界面张力，使地层水湿加速返排。
破乳剂
使原油不产生乳化
暂堵剂
酸化时用以桥堵地层孔隙，使酸液转向。 有美国TLC－80、J－2227等
• 油气从地层径向流入井底，越靠近井底，流通面 积越小，流速不断增大，流体所受的阻力也越大， 压力损耗也就越大。 • 一般距井轴10m以内，油井的压力消耗要占全部压 力降的80－90％。
• 因此，通过酸化解除井底污染和堵塞，提高井底 附近的孔渗性，减少压力消耗，在生产压差不变 的情况下，能显著增加油气井产量。
系 列 缓 速 酸
蚀。
氟硼酸水解速度较慢，水解能生 成HF，处理砂岩地层有以下优点： 缓速土酸 1、活性酸可进入较深部位。 HF是由(NH4)2TiOF4缓慢水 2、能稳定粘土微粒防止运移伤害。 解而生成的。适用于粘土含量 1、氟硼酸 3、能抑制粘土的水敏性膨胀。 高的地层，可用于65-120℃甚
低伤害酸酸化工艺技术
主要技术指标和性能特点 基本原理 使用范围
① 可以解除多种有机物、无机物对地层的堵塞，可以 低伤害酸是由强弱酸结合的多组分酸和多功 解除泥浆对地层的污染，疏通油流通道。 ① 用于新井投产解堵酸化。 ② 能酸化添加剂所组成。其中的前置酸可以有效解 反应速度缓慢，活性酸穿透距离可以达到1-1.5米。 除碳酸盐、有机物等伤害，又可以避免氟硅酸钾、 ③ 减少 CaF2、K2SiF6难溶氢氧化物生成，不破坏油层 ② 用于水井解堵增注。 骨架，是钙质含量高、酸敏、水敏性油层解堵的优 鈉的形成。主体酸是磷酸 /氢氟酸体系，可在硅 良酸液。 ③ 用于解除修井、补孔等作业造成的泥 酸盐表面形成覆盖膜从而避免 CaF2的生成。整个 ④ 表面张力33mN/m、界面张力0.5mN/m，有利于残酸的 浆污染。 酸液体系在地层条件下 PH值不大于2，可以有效 返排。 ⑤ 地预防氢氧化物沉淀，多功能添加剂则可以防乳 酸液与油层流体配伍性好，具有防乳化、防酸渣形 ④ 特别适用于碳酸盐、泥质均较高的地 成的性能。 化，防粘土膨胀、助排等作用，所以是一种理想 层解堵酸化。 ⑥ 的油水井增产增注的低伤害酸化液。 酸液具有较好的抑制粘土膨胀的作用。 ⑦ 酸液腐蚀性小，施工运输安全可靠。
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
单击此处添加正文，文字是您思想的提炼，为了演示发布的良好效 果，请言简意赅地阐述您的观点.您的正文已经经简明扼要字字珠 玑，但信息却千丝万缕
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。
酸处理技术
第五章酸处理技术酸处理是油气井增产、水井增注的主要手段之一。
利用酸液可以解除生产井和注水井井底附近的污染，清除孔隙或裂缝中的堵塞物质，或者沟通(扩大)地层原有孔隙或裂缝，提高地层渗透率，从而实现增产增注。
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结垢等，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；酸压(酸化压裂) 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。
本章主要介绍碳酸盐岩地层的盐酸处理、砂岩油气层的土酸处理、酸化工艺设计、酸液及添加剂、酸化处理工艺。
第一节碳酸盐岩地层的盐酸处理碳酸盐岩分布较广，它既可生油，又可储油，目前世界上近一半的油、气田属碳酸盐岩型。
碳酸盐岩地层的主要矿物成分是方解石CaCO3和白云石CaMg(CO3)2，其中方解石含量高于50％的称为石灰岩，白云石含量高于50％的称为白云岩。
碳酸盐岩的储集空间分为孔隙和裂缝两种类型。
根据孔隙和裂缝在地层中的主次关系又可把碳酸盐岩油气层分为三类：孔隙性碳酸盐岩油气层，孔隙—裂缝性碳酸盐岩油气层，裂缝性碳酸盐岩油气层。
碳酸盐地层的盐酸处理，就是要解除孔隙、裂缝中的堵塞物质，或扩大沟通油气岩层原有的孔隙和裂缝，提高油气层的渗透性。
一、盐酸与碳酸盐岩的化学反应碳酸盐岩油气层的酸化常用盐酸，其化学反应如下：2HCl + CaCO3═ CaCl2+ H2O + C02↑4HCl + MgCa(C03)2═CaCl2+ MgCI2+ 2H20 + 2C02↑盐酸与碳酸盐岩发生反应时，所产生的反应物如氯化钙、氯化镁全部溶于残酸中。
二氧化碳气体在油藏压力和温度下，小部分溶解到液体中，大部分呈游离状态的微小气泡，分散在残酸溶液中，有助于残酸溶液从油气层中排出。