深度酸化的可行性分析
酸洗、酸化及防腐
2、压裂酸化增产原理
压裂酸化是碳酸盐岩储层增产措施中应用最广 的酸处理工艺。压裂酸化施工中酸液壁面的非均匀 刻蚀是由于岩石的矿物分布和渗透性的不均一性所 致。沿裂缝壁面，有些地方的矿物极易溶解(如方 解石)，而有些地方则难以被盐酸所溶解，甚至不 溶解（如石膏，砂等）。易溶解的地方刻蚀的厉害， 形成较深的凹坑或沟槽，难溶解的地方则凹坑较浅， 不溶解的地方保持原状。此外渗透率好的壁面易形 成较深的凹坑，甚至是酸蚀孔道，从而进一步加重 非均匀刻蚀。酸化施工结束后，由于裂缝壁面凹凸 不平，裂缝在许多支撑点的作用下，不能完全闭合， 最终形成具有一定几何尺寸和导流能力的人工裂缝， 大大提高了储层的渗流能力。
ρ % HCL 15% HCL β 15 X 15 = ρ 3 caco
用β表示反应酸质量与溶解的岩石质量之比。 表示反应酸质量与溶解的岩石质量之比。
Ji ln (rd rw ) 1 = 1+ 1 Jd Xd ln (re rw )
未污染井，措施后井的采油指数与原始采油指数
Ji 1 = J 1 + [(1 X i ) 1][ln (rd rw ) ln (re rw )]
5 4 3 2 1 0 增产率 表皮因子
30 24 18 12 6 0 1.2 表皮因子，s(无因次)
封闭油藏污染井示意图
地层污染引起的产量下降
1 0.8 J d /J 0.6 0.4 0.2 0 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 rd-r w ，m
Xd=0.02 Xd=0.2 Xd=0.05 Xd=0.5 Xd=0.1
受污染井，酸化半径等于污染带半径时， 增产倍比可由下式计算
污染/酸化半 径 ra 2rw 5 rw 10 rw 20 rw 污染井产能伤 害比(Xd=0.05) 0.364642 0.198186 0.147315 0.117225 污染井污染解除后增产倍 比(Xd=0.05) 2.742419 5.04577 6.788189 8.530607 未污染井酸化增 产倍比(Xi=20) 1.095435 1.253586 1.40728 1.603927
酸化(压裂)测试录井准备工作及施工资料收集
酸化(加砂)测试录井准备工作及施工资料收集
二、测试录井准备及资料收集 （二）资料收集 1.纯气井测试： 7)产层中部井深的确定 （1）大斜度井或水平井既要有斜深，又要根据该斜深落实在
垂深上。 （2）直井按以下方法计算 a) 一般情况下，裸眼和测试段为顶深与底深之和除以2； b) 如果有充分理由（如生产测井）证明产气井段，则以该 产气井段的顶深与底深之和除以2。
化、油、气、水显示等。（特别注意应排/实排量的关系）
酸化(加砂)测试录井准备工作及施工资料收集
一、酸化(加砂)施工录井准备及资料收集 压裂、酸化质量要求（2003年中国石油天然气股份有限公司 企业标准）
a）压入井内的各种流体和支撑剂应符合设计要求；
b）施工压力及排量应连续记录； c）酸化施工前后均应加深油管至油层以下彻底洗井； d）酸化施工后应及时排酸; e）排酸工作应连续进行，以氯离子或其他微量元素检查排
酸化(加砂)测试录井准备工作及施工资料收集
二、测试录井准备及资料收集 （二）资料收集 1.纯气井测试：
测试中有关数据控制和选择 （3）上流压力的控制：孔板选定后，就要选择上 流压力的控 制范围；上流压力的最高线一定要低于分离器和测试管线的试压 压力，但又不能过低。一般在1～3MPa左右。 （4）测试前的放喷降压：若气产量很大时，尽可能使用双管 线放喷降压（不得已时可使用套管降压），当套压降到预期的值 时，即可倒测试管汇进行测试。 （5）流动压力计算中的常年平均温度和地热增温率：常年平 均温度以县级为准，一般由甲方向当地气象部门索取。地热增温 率是温度每增高1℃所增加的深度称地热增温率，以m／℃为单位。 由于地球的热力场并不是均匀的，故地热增温率各地不同。
酸化(加砂)测试录井准备工作及施工资料收集
酸液体系
酸液体系概述1引言酸化作业是碳酸盐岩和砂岩油气藏增产措施之一。
早在1895年，Standard oil 公司就在Ohio油田首次采用酸处理技术，并取得了较大的成功。
J.R.Wilson与Standard Oil于1933年一起对氢氟酸(HF) 处理砂岩地层提出专利申请。
1933年Halliburton公司首次将氢氟酸和盐酸组成的混合液试注入井中[1]。
但是，此创举由于当时的技术条件限制并未取得成功。
直到20世纪50年代中期，经过人们的反复实践，这两种酸液的混合液在工业上才终于得以成功应用。
土酸的成功应用极大地推动了酸化技术的发展，随之而成立的一些提供酸化服务的公司又很大程度的加速了酸化技术的发展[2]。
经历了100 多年的发展历程，到目前，酸化处理技术已成为油气井增产、注水井增注的主要措施之一[3]。
当前国内外酸化作业的技术进步，主要反映在施工设计、施工技术和酸化工作液质量3个方面。
酸化工作液的质量大致分为酸化反应、残酸返排和设备防腐等方面，原则上它们都可以通过使用各种化学添加剂得以改善。
本文综述了油井酸化作业中常用的几种酸液及其作用过程和作用机理，并展望了油井酸化的发展趋势。
2 常用酸液体系2.1 酸液类型增产措施的实用性与经济性要求合理选用酸型及酸化工艺，选择的关键在于了解各类酸的作用及其适用范围。
目前常用的酸可分为无机酸、有机酸、固体酸、多组分酸和缓速酸等类型。
（1）无机酸目前，常用的无机酸是盐酸、土酸(盐酸和氢氟酸的混合酸)，有时也用硫酸、碳酸、磷酸这些特殊酸。
绝大多数的碳酸岩地层的酸化处理采用盐酸。
一般盐酸的质量分数为15% ，人们通常称其为常规酸。
氢氟酸多用于砂岩地层。
1996年，BJ公司的GinoDL等在SPE 第六届国际亚太油气会议上介绍了《砂岩储层增产的一种新型酸》[4]。
这种新型酸混合物是用膦酸复合物水解氟盐来代替HCl。
这种新型酸液体系成功地应用在新西兰小间隔地热井，使其产量增加了6倍。
第7章酸化处理-new
第七章酸处理技术Acidizing主要内容：主要内容碳酸岩层酸处y g 1、碳酸盐岩地层盐酸处理Hydrochloric Acidizing for carbonate reservoir2、酸化压裂技术Acid Fracturing g3、砂岩油气层的土酸处理Mud acid treatment4、酸液及添加剂Acidizing fluid and additives5、酸处理工艺technology of treatment酸化原理：Mechanism of acidizing g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的渗透性解和溶蚀作用，恢复或提高地层孔隙和裂缝的渗透性。
Dissolve the rock, clay or plugging in formation flow channels improve the flow of reservoir fluids to ●酸洗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channels, improve the flow of reservoir fluids to wellbore Acid wash性颗粒和钻屑及结垢等，并疏通射孔孔眼。
在低于岩石破裂压力下将酸注入地层，依靠酸●基质酸化Matrixidi i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。
acidizing ●压裂酸化A id 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Acidfracturing 匀溶蚀形成高导流能力的裂缝。
第节碳酸盐岩地层的盐酸处理第一节Acidizing for carbonate reservoir碳酸盐岩地层主要成分：方解石calcite和白云石dolomite第一节第节碳酸盐岩地层的盐酸处理Acidizing for carbonate reservoir碳酸盐岩地层主要成分：方解石calcite和白云石dolomite目的：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流性原有的孔隙和裂缝，提高油气层的渗流性一盐酸hydrochloric acid与碳酸盐岩carbonate的化学反应、盐酸hydrochloric acid 与碳酸盐岩carbonate的化学反应2HCl+CaCO3→CaCl2+H2O+CO2↑4HCl+MgCa(CO3)2→CaCl2+MgCl2+2H2O+2CO2↑生成物状态氯化钙氯化镁全部溶于残酸中二氧化碳：氯化钙、氯化镁全部溶于残酸中。
深穿透缓速酸液体系分析与应用
深穿透缓速酸液体系分析与应用摘要：本文详细分析了缓速酸的成酸机理及其技术特点，并在现场进行了应用，结果表明：酸化效果明显，所应用井注水压力下降，注水能力上升，平均油压由措施前12.76下降到措施后的9.76MPa，平均套压由措施前的12.59MPa 下降到9.67MPa，日增加注水能力1037m3/d；产油量由措施前的276.47t，上升到284.54t。
关键词：深穿透缓速酸应用一、缓速酸成酸机理酸液体系主要由盐酸、乙酸、氟硼酸、成酸剂，综合解堵剂、鳌合促进剂和氧化发生剂等组成，缓速酸与岩石反应速度缓慢，且表面张力小，疏通孔道能力强，避免了粘土残片脱落，达到深部酸化解堵塞的目的。
同时溶液内部物质之间发生化学反应，放热并生成ClO2，ClO2在酸性条件下被激活，生成的极端氧化剂具有极强的氧化和杀菌能力，可使高分子长链有机物氧化分解，解除地层堵塞。
1.缓速成酸机理X+H2O+Y→HCL+W+CH3COOH+VV+HCL+NH4F→HF+M+ZX-综合解堵剂Ⅰ；Y-HS-1、柠檬酸等；V-酸化增效剂；Z-有机酸，W-低界面张力剂；M-无机粘土稳定剂2.强氧化剂的生成机理A+B→C+D+E+F5NaClO2+4HCl=4ClO2+5NaCl+2H2OA-氧化发生剂；B-盐酸、综合解堵剂II、螯合促进剂等；C-氢氟酸；D-CLO2；F-CO2；E-粘土稳定剂等2ClO2+H2O→5[O]（极端氧化剂）+2HCL二、缓速酸的技术特点1.缓速原理缓速原理是基于化学动力学的二级反应，其中第一级反应较慢，是整个反应的控制步骤。
有机酸和中强酸，其一级电离度低，具有进入地层后缓速释放H+、维持低PH（PH≦2）的特点，而且具备了随质量分数减小而PH值变化不大的优点，与地层反应速率比盐酸低得多，可满足深度化。
通过室内试验深穿透缓速酸液比常规土酸与岩石反应速度降低了约75-90%，与粘土的反应速度降低约50%。
2.具有较强的溶蚀能力采用石油大学智能岩心梯度仪评价综合解堵剂1对储层渗透率影响情况。
PH值对环境污染及人类健康影响深度分析
PH值对环境污染及人类健康影响深度分析随着工业化和城市化进程的加速，环境污染逐渐成为全球范围内的严重问题。
而PH值作为其中一个重要的指标，对环境污染以及人类健康有着深远的影响。
本文将对PH值对环境污染和人类健康的影响进行深入分析。
首先，PH值是衡量溶液酸碱程度或者说酸碱性的指标。
其数值范围从0到14，其中7表示中性溶液，小于7表示酸性溶液，大于7表示碱性溶液。
在自然环境中，不同的物质会对水体和土壤的PH值产生不同的影响。
一些人类活动，比如工业生产、农药使用以及废弃物排放等，会释放出一些有害物质，这些物质会改变环境中水体和土壤的PH值，进而对环境造成污染。
其次，PH值的变化对环境的污染程度有着直接的影响。
酸性溶液的存在导致水体和土壤中的重金属离子被释放出来，这些重金属离子具有高毒性，对生态系统和生物多样性造成严重的损害。
例如，酸雨就是酸性溶液对环境污染的一个典型案例。
酸雨不仅直接损害了植物表面的叶片和树皮，还通过被植物吸收进入土壤和地下水，对土壤和水生生物产生有害影响。
此外，酸性溶液还会改变土壤的结构，导致土壤的肥力减弱，进而影响农作物的生长和产量。
在人类健康方面，PH值的变化也对人体产生重要影响。
人类的身体需要在一定的PH范围内维持内部酸碱平衡，否则会导致健康问题。
饮食习惯、环境污染和生活方式都可能对人体的PH值产生影响。
例如，酸性食物如肉类、谷类、糖类等会导致体内PH值下降，进而引发酸中毒等健康问题。
此外，环境中可能存在的酸性化物质也会通过空气、水和食物进入人体，进而影响血液和体液的酸碱平衡，对人体健康造成危害。
对于环境污染和人类健康问题，调整环境的PH值是一个重要的解决方法。
通过减少有害物质的排放，采取环境保护措施，可以减少环境的酸碱度，降低对生态系统和人类健康的危害。
此外，个人的生活习惯也可以通过调整饮食结构和改善生活环境来维持体内的酸碱平衡。
增加摄入碱性食物如蔬菜、水果以及碱性水，可以有效提高体内的PH值，减少酸中毒的风险。
油水井酸化设计、施工及评价规范-宣贯多媒体
3.3.2 添加剂的选择与评价
u 根据储层特征、酸化工艺、油套管及施工管柱保护要求，选择添加剂类型及用量，评
价方式应依照以下相关标准执行：
a) 缓蚀剂按SY/T 5405评价；
e) 互溶剂按SY/T 5754评价；
b) 粘土稳定剂按SY/T 5762评价；
u 根据套管钢级、壁厚及抗内压数据、储层射孔段数及分层酸化需求等情况，确定是否
下封隔器。然后选择合适的注入管柱及井内装置，并进行强度校核，以确保施工安全。
3.4.3 酸化排液方式
u 根据酸岩反应状况优选关井时间、根据井内管柱情况及排液要求确定放喷及排液方式。
3 、 油水井酸化设计
3.4 酸化工艺设计要求
3.4.4 酸液用量
u根据酸化处理半径、油层厚度和油层有效孔隙度，以措施效果最佳、施工安全及经济最 优为原则确定酸液用量。
3.4.5 施工压力、排量确定
u在低于储层破裂压力下，综合考虑储层条件、酸化管柱、井口装置多个因素确定施工压 力及排量。
3.4.6 酸化泵注程序
u为获得合理的措施效果，应综合考虑井况、施工管柱、施工安全、设备能力、酸液性能 因素确定前置液、主体酸、后置液泵注程序及关井时间。
3 、 油水井酸化设计
3.1 酸化前录取资料种类
3.1.11 施工井史资料
包括历次措施相关资料，如措施类型、参数、效果；目前井内管串结构、套管损坏情 况、井底落物；注水井的转注时间及注水情况。
3.1.12 生产动态资料
包括井网及井排距；生产井及同层位邻井的日产 量、累计产量、井口压力与开井时间；注水井及同层 位邻井的日注量、累计注入量与井口压力和与其对应 的生产井生产情况。
南部油田酸化工艺技术应用
在 油 田的 生 产 过 程 中 由于 各种 因素 造 成 对 油 层 的 伤 害 ， 如 钻 井 过 程 中泥 浆 对 地 层 的 污 染 、 修 井 作 业 中入 井 药液 对 地 层 的 污 染 等 各 种 因素 ， 使近 井 地 带 油 层产 生 一 些 机械 杂 质 ， 堵 塞 近 井地 带 油 层的 孔 隙喉 道 ， 或使 油 气 层改 变 岩 石 结构 和 表 面性 质 ， 引起 岩 石 润 湿 和 流 体状 态 改 变 ， 从 而 降 低 井底 附 近 地 带 油气 层 的 渗 透率 ， 使储 集 层近 井地 带造 成 流 体 产 出 或 注 入 的 能 力 降 低 。 截 至２ ０ ｌ Ｏ 年１ 月南部 油 田 共有 １ ２ Ｏ 口注 水井 因为高 压欠 注 ， 而 其 中 除 了有 自身 地 层高 压 的 原 因外 ， 大部 分 水 井 是 由于 粘 土膨 胀 、 机
工 业 技 术
南 部 油 田酸 化 工艺 技 术 应 用
苏 风 玲 （ 大港油 田采油 三厂培训 学校 天 津 ３ ０ ０ ２ ８ ０）
摘 要： 酸化是 一种 使油 气井增 产或注水 井增 注的有 效方法 。 从 酸化 工 艺体 系出发 ， 分析 美速酸 、 消淀酸 ， 氛硼酸 等 多种酸 液主体 适应 的不 同地 质条件 ， 评价前期 油水井酸化 效果 ， 为后续的酸化措 施提供 有 力的技术 支持 。 同时针对酸化 失败井 ， 分析其可 能原 因， 并提 出几
１ ～５ 月施 工 的 ７ 井 次 油 井 均取 得 较 好 的 增 油 效果 ， 这 些 油 井 主 要位 于 王 官 屯 油 田 的 官 １ ５ —２ 区块 、 官 三 区块 。 １． ２消 淀酸的 应用 消 淀酸 是 以磷 酸 为 主 体 的 复合 酸 ， 其ｐ Ｈ值 能 在一 定 时 间内 保 持较低值 ， 使其 自身 成 为 缓 速 酸 ， 而且 对二 次沉 淀 有 抑 制 作 用 ， 同 时具有对地层伤害小 ， 反 应速 度 慢 ， 酸化半径大的特点 。 消淀 酸酸 化运 用于 风化 店 油 田 枣４ ４ 区块 和 枣 ３ ５ 区块 ， 以 及 王 杂 堵 塞 引起 近 井 地 带 孔 隙堵 塞而 导 致 欠 注 。 ２ ０ ０ ９ 年 份 油 水 井 酸 化 措 施 实施 规 模 与成 效 较 往 年 明显 提 高 ， 官屯 油 田 官三 区块 和官 ｌ ３ — ７ 区块 。 但是风２ ３ —１ ５ 、 段３ ６ － ５ ４ 施 工 后 且 枣２ ３ ０ １ 井 酸化 有 效 期短 ， 三 日井均 属 于 典 型的 高 泥 质砂 岩 截止５ 月底 共计 实施 ４ ３ 井次， 其 中油 井２ ６口、 水井ｌ ７口 ， 采 用 与地 层 无效 ， 相 配 伍 的 酸 化 工艺 ， 取得显著效果 ， 日增产 量７ ２ ． ５ ｔ ， 日增 注 水 量 地 层 。 ３ ３ ６ 方。 酸化工艺具体应用方案见表１ 。 １ ． ３土酸 的应用 土酸是盐酸和氢氟酸的混合酸， 用 于 砂 岩 地 层 的 酸 化 …。 一 般 １ 应用技术 采 用ＨＣ Ｉ ＋ ＨＦ 这 一 土酸 体 系 。 南 部 油 田 油 层解 堵 工 艺技 术 已根 据 不 同 区块 、 地 层原 油物 性 、 Ｓ ｉ Ｏ ２ ＋ ４ ＨＦ Ｓ ｉ Ｆ ４ ＋２ Ｈ ２ Ｏ 堵 塞 类 型 形 成 系 列 有效 的 油 层酸 化解 堵 工艺 技 术 。 去 年 我 们 在 应 Ｓ ｉ Ｆ ４ ＋２ＨＦ Ｈ２ Ｓｉ Ｆ ６ 用较 成熟 的 工 艺 技术 基础 上 ， 并 加 以 适 当 的调 整 改进 试 验 ， 从 目前 Ｎａ Ａｌ Ｓ ｉ ３ Ｏ８ ＋ ２ ２ ＨＦ— ３ Ｈ２ ｓ ｉ ＋ Ａｌ Ｅ＋ Ｎ ａ Ｆ ＋ ８ Ｈ２ Ｏ ｌ ～５ 月 酸 化 措 施 井 数据 进 行 分析 ， 均取 得 良好 的 效 果 。 Ａ Ｉ ［ Ｓ ｉ ４ Ｏ ｌ ０ Ｉ （ ｏ Ｈ ） ＋ ３ ６ Ｈ Ｆ ４ Ｈ ２ ｓ ｉ ｒ ， ＋ ２ Ｈ ３ Ａ 珉＋ １ ２ Ｈ ２ Ｏ １ ． １缓速 酸 （ 盐酸 ） 的应 用 该 配 方 土 酸 适 用 于 中孔 低 渗 透 率 高泥 质 的 砂 岩 地 层 ， 可 根 据 缓 速酸 酸 化 工 艺 在南 部 油 田运 用 广泛 ， 效果显著。 缓 速 酸 主要 不 同地 层条 件 调 节 各 组 分 的 体 积 比 。 在油井酸化 中， 枣７ ５ —１ ２ Ｈ井 以盐 酸 为 主 体 ， 其 中加 入 适量 的缓 速 剂 ， 是针 对 碳 酸 盐 岩 （ 生 物 灰 的 日产 油 量 从０ ． ３ ６ Ｔ增 至４ ． ２ ９ Ｔ， 增油 效 果 显著 ； 在 水 井酸 化 中 ， 共 表 １ 酸 化工 艺具体 应用 施工两井次 ， 都 达 到 地 质设 计 要 求 。 １ 。 ４ 氟硼 酸的 应用 井 别 应 用 工艺 技 术 井 数 效果 氟 硼 酸酸 化 体 系 ， 基本 原 理 是 注 入本 身不 含 ＨＦ 的化 学 剂 进 入 油井 缓速酸 ７ ｌ ０ ０ ％ 储 层 后 发生 化 学 反 应 ， 缓 慢生 成 ＨＦ， 从而 增 加 活 性 酸 的穿 透 深 度 ， 达到 深 部 解堵 目的 。 氟硼 酸 能 自身缓 速 的 原 因 是 ， 其 在 水 溶液 中能 消淀酸 缓速消淀酸 １ ４ ７ ７ ８ ． ６ ０ ％ 发生多级水解反应， 且 第 一 级 水 解是 一 慢 反应 过 程 。 缓速酸 ＋ 消淀酸 ７
水解酸化888池
水解酸化池一、概述酸化是一类典型的发酵过程，微生物的代谢产物主要是各种有机酸。
从机理上讲，水解和酸化是厌氧消化过程的两个阶段，但不同的工艺水解酸化的处理目的不同。
水解酸化-好氧生物处理工艺中水解目的主要是将原有废水中的非溶解性有机物转变为溶解性有机物，特别是工业废水，主要将其中难生物降解的有机物转变为易生物降解的有机物，提高废水的可生化性，以利于后续的好氧处理。
考虑到后续好氧处理的能耗问题，水解主要用于低浓度难降解废水的预处理。
混合厌氧消化工艺中的水解酸化目的是为混合厌氧消化过程的甲烷发酵提供底物。
两相厌氧消化工艺中的水解酸化目的是将混合厌氧消化中的产酸相和产甲烷相分开，以创造各自的最佳环境。
表1水解（酸化）-好氧处理工艺中是水解（酸化）与厌氧消化的比较工艺项目水解酸化-好氧水解（酸化）段两相厌氧消化中产酸相厌氧消化Eh/Mv 0 -100～-300 <-300 pH值 6.5～7.5 6.0～6.5 6.8～7.2 温度不控制控制控制优势微生物兼性菌兼性菌+厌氧菌厌氧菌产气中甲烷含量极少少量大量高浓度的有机酸如乙酸、CH4/CO2最终产物低浓度的有机酸少量CH4/CO2二、功能原理第一阶段 水解酸化阶段复杂的大分子、不溶性有机物先在细胞外酶的作用下水解为小分子、溶解性有机物，然后渗入细胞体内，分解产生挥发性有机酸、醇类、醛类等。
这个阶段主要产生较高级脂肪酸。
第二阶段 产氢产乙酸阶段在产氢产乙酸细菌的作用下，第一阶段产生的各种有机酸被分解转化成乙酸和H2，在降解奇数碳素有机酸时还形成CO 2。
第三阶段 产甲烷阶段产甲烷细菌将乙酸、乙酸盐、CO 2和H 2等转化为甲烷。
此过程由两组生理上不同的产甲烷菌完成，一组把氢和二氧化碳转化成甲烷，另一组从乙酸或乙酸盐脱控产生甲烷，前者约占总量的1/3，后者约占2/3。
三、水解酸化的影响因素及控制对策1.污泥浓度污泥浓度是水解酸化池的最重要的控制参数之一。
高温高盐油藏微乳酸体系酸化性能研究
高温高盐油藏微乳酸体系酸化性能研究X赵 根1,赵仁保2,李贻勇3,郭 娜4(1.中国石化集团国际石油勘探开发公司,北京 100083; 2.中国石油大学(北京)石油工程学院,北京 102249;3.辽河油田分公司沈阳采油厂,辽宁沈阳 110316;4.中原油田分公司采油五厂,河南濮阳 457001) 摘 要:通过正交实验设计,优选出了适用于高温高盐油藏的微乳酸酸化体系。
该体系振动时电导率下降,静置时电导率上升,表现为双连续结构;在高温高盐条件下具有良好的稳定性;沿程损耗量低,产出液pH 值小;溶蚀速率低,溶蚀时间持续较长。
长岩心酸化实验结果表明:微乳酸溶液酸化后,岩心孔、渗参数得到改善,深部酸化效果明显。
关键词:微乳酸;酸化;高温;高盐 中图分类号:T E 357.2 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)04—0004—03 目前许多酸化配方主要是解除近井地带的污染,对于解除油层深部的污染效果往往不理想,主要是酸液一进入地层,很快与地层岩石颗粒和污染物反应,酸液没有进入地层很深就变成残酸。
尤其是对于地层温度高的油藏,酸岩反应速度更快。
目前也研制了一些深部酸化的配方,比如泡沫酸、乳化酸等,但由于这些酸稳定性差,在高温高盐的油藏中极易破乳,因此酸化的深度有限[1-4]。
由于微乳液体系能够自发的形成,液滴被表面活性剂和助表面活性剂组成的混合界面膜所稳定,是一种热力学稳定体系[5-9]。
本文以酸液作为内相,煤油作为外相,通过优选表面活性剂和助表面活性剂,配制成能耐高温高盐的微乳酸,并对其性能和酸岩反应效果进行评价,从而为现场的应用提供依据。
1 微乳酸溶液的配制1.1 实验原料阳离子表面活性剂CT AB(分析纯);氢氟酸,化学纯,40%(质量百分数,下同);盐酸,化学纯,37%;非离子表面活性剂NP-15,工业级,92%;航空煤油(使用前过滤);戊醇、辛醇、氯化钠、氯化钙、氯化铵均为分析纯。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
户部寨气田深度酸化可行性分析 气田地质工艺研究所 二○一一年二月 目 录 一、 深度酸化技术应用情况 ......................................................... 1 二、 户部寨气田基本情况 ............................................................. 1 三、 深度酸化可行性分析 ............................................................. 1 四、 结论及建议 ............................................................................. 1 1
深度酸化的技术含义是用较多的酸量，采用降滤缓速等方法，增加活性酸的有效作用距离，提高油气产量的一种酸处理工艺。“深度酸化”指提高酸处理深度，增加酸液有效穿透距离。该酸液是由强弱酸结合的多组分酸和多功能酸化添加剂所组成。其中的前置酸可以有效解除碳酸盐、有机物等伤害，又可以避免氟硅酸钾、鈉的形成。主体酸是磷酸/氢氟酸体系，可在硅酸盐表面形成覆盖膜从而避免CaF2的生成，不破坏油层骨架，是钙质含量高、酸敏、水敏性油气层解堵的优良酸液。整个酸液体系在地层条件下PH值不大于2，可以有效地预防氢氧化物沉淀。多功能添加剂则可以防乳化，防粘土膨胀、助排等作用。反应速度缓慢（10h以上），活性酸穿透距离可以达到3.0米以上（以成本考虑）。所以是一种理想的油气水井增产增注的低伤害酸化液。 一、 深度酸化技术简介 （一）机理 缓速酸深层解堵液体系由三组化学剂组成，分别是：岩石溶蚀剂、粘土溶蚀剂和多功能调节剂。该解堵液体系在常温下由于抑制催化剂的影响，只起抑制作用而不产生化学反应。当三种化学剂原液进入地层后，在地层温度条件下，抑制催化剂的催化作用逐渐发挥，缓慢促使解堵原液发生多级化学反应，产生缓速活性解堵液，并对深部地层污染堵塞发生溶蚀解堵化学反应，使流体渗流通道的喉道半径得以恢复或扩大，从而恢复或提高地层渗透率。 （二）特点 该技术与常规酸化解堵技术相比有如下特点： 2
1、在多功能调节剂作用下，与地层岩石的反应速率慢，是常规解堵液的1/10-1/20。 2、开发的添加剂可极大的改善酸液性能，可有效的控制对于储层碳酸盐、泥质含量高的井在酸化中CaF2、硅酸盐等沉淀的产生，大大降低伤害，提高酸化效果。 3、酸敏感性弱，更适合于酸敏低渗透地层酸化。 4、主体酸是有机磷酸/氢氟酸体系，从而保护了砂岩的胶结结构，避免了产层结构骨架被大量破坏造成井壁附近地层的坍塌。整个酸液体系在地层条件下PH值不大于2，可以有效地预防氢氧化物沉淀。 5、解堵半径大，理论上可达10m以上，考虑生产费用，可选择2-8m。 6、在FC表面活性剂及聚合醇表面活性剂作用下，一方面，可防止并解除水锁现象，另一方面，有利于提高返排效率。 7、由于多功能调节剂的作用，酸液具有一定的粘性，所以不需要暂堵剂，同时具有活性自均转向作用。 8、施工简单、可不动管柱施工，作业费用低，见效快、增产效果显著。 （三）添加剂及酸浓度的研究 在油气藏开发中，酸化、压裂等一直是必不可少的维护措施，由于处理液不可避免要侵入或接触储层，如果这些外来液体与储层不配伍，将会粘土矿物敏感而伤害地层，例如油层中如果使用不合适的酸处理，一则不能起到酸化效果，二则会造成酸反应物再次沉淀，所以应该正确选择酸种类及配套施工工艺。同时，酸浓度和用量不当也会对储层造成伤害，如造成近井地带坍塌导致出砂和颗粒运移再堵塞等等。 3
（1）酸液的溶失能力 采用不同的酸液成份组合，对岩屑进行溶失实验，计算不同酸液配方组成对岩屑的溶失率，并绘曲线，筛选出溶失量较高且随时间平稳变化的酸液作为主体解堵液配方。本次试验进行了6种酸液配方的室内实验，其溶失率随时间变化如下，其中5#、6#加入了新配制开发的复合有机缓速酸。 六种配方主体组分：1# 12％HCL＋3％HF 2# 12％HCL 3# 12％HCL＋3％H3BF4＋1％HF 4# 12％HCL＋5%醋酸＋3％H3BF4＋1％HF 5# 12％HCL＋8％有机缓速酸 6# 8％HCL＋8％有机缓速酸＋1％H3BF4
051015202530354045500123456789101112时间（h）溶失率（％）1#2#3#4#5#6#
1＃岩屑溶失率曲线 4
0510152025303540450123456789101112时间（h）
溶失率（％）1#2#3#4#5#6#
2＃岩屑溶失率曲线 从图中可知5#、6#复合有机酸总体溶失率不低，且反应速度较慢，可有效的提高酸液的穿透距离，解除远井地带堵塞。最终选择性能较好的6#作为增注的主体液，该酸不但有缓速作用，根据实验分析还有较好的阻垢作用，在地层条件下可有效的阻止Ca2+、Mg2+的沉淀物产生。 （2）防水锁添加剂研究 酸化时各种入井液在油气层孔道中产生叠加贾敏效应，使其极难排除，造成残酸滞留地层孔隙或毛管中，形成水锁或永久性液堵，增加了流动阻力，严重影响了生产。因此开展防水锁添加剂研究，对于降低酸化时酸液表（界）面张力，改变液体对地层润湿状况，增大润湿角，降低毛管阻力，增强返排效果具有十分重要的作用。 国内外使用的防水锁剂种类很多，如低分子醇类及非离子型聚氧乙烯醚，含氟表面活性剂等。其中聚合醇（JIX）是最新开发的酸化残液返排的高效助排剂。聚合醇主要由烯醇类单体和乙二醇类单体聚合而成的聚合体。 5
聚合醇水溶性好，无毒、无刺激性气味，现场应用安全、方便。 聚合醇基本结构中主要官能团是羟基团，还有少量的其他官能团。在水溶液中，聚合醇表面活性剂可以使其自动吸附在固相颗粒表面，形成一层双性薄膜，包围岩石颗粒、孔隙、降低流动阻力，减轻水锁阻止粘土分散。聚合醇复配到酸液中时可以显著降低酸液的表面张力，有利于提高返排效率。
02468101214
00.511.522.533.5JIX含量，％
界面张力（mN/m)
JIX-Ⅱ与界面张力关系 室内将聚合醇与水配制成不同浓度的液体，采用X2D-3型界面张力仪，
测得的界面张力与聚合醇用量关系图，从图中可以看出，随着聚合醇增加，油水界面张力逐渐减小，当浓度为1.5～2％时，油水界面张力为0.5～1mN/m。 活性剂有降低溶液表（界）面张力的特点，将常用的几种不同的活性剂分别与低伤害缓速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Scientific Americian全自动表面张力测定仪，实验采用吊环法（ZC—3）。测试结果如下表所示。 几种活性剂在低伤害缓速酸中的表面张力
酸液体系 表面张力 （mN/m） 表面张力降低百分数 （％） 6
酸液 49.8 － 酸液＋2%SF-9605 28.2 43.4 酸液＋2%NP-30 27.7 44.4 酸液＋2%聚合醇 22.3 55.2 酸液＋2%KS-96 28.5 42.8
由试验结果可以看出：聚合醇在酸液中表面张力效果良好，有利于残
酸返排。 （3）缓蚀剂研究 在酸化过程中，由井下管柱注入的酸可能造成油气井管材和井下设备的金属表面坑蚀、氢脆及失重腐蚀，严重时可能造成井下油管发生断裂。同时，被溶蚀的金属铁离子可能对地层造成伤害。因此，在酸化中，特别是高温深井和超深井进行酸化时，首要的任务是解决油套管设备的防腐问题。 国内外使用的缓蚀剂大致可以分为无机和有机两大类。为了筛选出较高温度下缓蚀剂效果较好的缓蚀剂，在前期室内缓蚀剂研究的基础上，我们开发出新型高效低伤害酸化缓蚀剂HSJ－Ⅱ。按SY/T5405－1996标准，HSJ－Ⅱ型缓蚀剂各项指标均达到行业标准。其中溶解分散性达到一级指标。将HSJ－Ⅱ缓蚀剂与酸混合均匀并在水浴恒温95℃,静置36小时，酸液透明清亮，无液相分层，无液/固相分离。室内动态试验表明，1%浓度缓蚀剂平均岩心渗透率的损害率小于2%，1.5%浓度缓蚀剂平均岩心渗透率损害率小于4%，有较好的保护储层作用。 参考SY5405-1996盐酸酸化缓蚀剂性能的试验方法及评价指标。进行新型缓蚀剂性能评价。试验主要仪器是高温高压腐蚀测定仪，试片材料为N－80石油专用钢材。下表是HSJ－Ⅱ缓蚀剂性能评价表。 缓蚀剂HSJ－Ⅱ腐蚀速度性能试验 7
试验 温度 ℃ 反应 时间 h 试验压力 MPa HSJ－Ⅱ 缓蚀剂用量 ％
腐蚀速率测定
盐酸浓度 ％ 腐蚀速度 g/m2•h 低伤害酸 腐蚀速度 g/m2•h 60
4 0.1013 0.5～1.0 15.0 3.2 前置酸 1.4 28.0 6.7 90 1.0～2.0 15.0 5.6 主体酸 3.6 28.0 6.7 60 2.5 0.5～1.0 15.0 8.5 前置酸 5.3 28.0 12.9
90 1.0～2.0 15.0 13.5 主体酸 5.6 28.0 19.9
120 1.5～2.0 土 酸 27.6
前置酸 15.9
主体酸 22.4
从上表可以看出，研制的HSJ－Ⅱ缓蚀剂用量在相同的试验条件下，盐
酸（土酸）和低伤害缓速酸的动、静态腐蚀速度均低于相应的部颁标准，可以满足现场施工的要求。同时可以看出，研制的低伤害缓速酸比盐酸有更低的腐蚀速度，现场应用时，可以减少对施工设备井下管柱的工具的腐蚀，减少酸化二次沉淀伤害。 （4）粘土稳定剂研究 酸化过程中，粘土矿物易水化膨胀和分散运移，当外来液体的矿化度比地层水低，并且流体的运移速度较快时，这些粘土矿物就极易水化膨胀和分散运移堵塞油气层，造成酸化层伤害。在国内外常用粘土稳定剂的基础上筛选出QJ－Ⅱ聚季铵类粘土稳定剂按SY/T5971－94标准进行了膨润土防膨稳定剂试验。