泡沫酸解堵技术简介
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泡沫型堵水调剖剂泡沫型堵水调剖剂具有成本低、抗高温、堵水不堵油等优良特性,是有发展前途的一种选择性堵剂。
泡沫体系具有粘度高、封堵能力强、堵大不堵小、堵水不堵油等特点,且封堵能力随渗透率的增大而增大。
因此,泡沫在驱油及堵水调剖方面均有广泛应用。
对于高含水其至特高含水开发阶段的油田,泡沫调剖(驱)以其实施成木低、工艺相对简单、提高采收率效果明显等优点,有望成为进一步改善高含水阶段开发效果及聚合物驱后提高原油采收率的有效接替技术。
泡沫形成的必要条件,一是要气液连续、充分接触;二是要在水中加入起泡剂,在纯净液体中产生的泡沫只能在瞬间存在。
起泡剂的加入,第一可以降低液体的表面张力,降低体系的表面自由能,增加体系的稳定性;第二可以增加泡沫液膜的强度和弹性,提高液膜承受外力的能力,增加液膜的稳定性;第三可以提高泡沫液膜的表面粘度,降低液膜的排液能力,增加泡沫的稳定性。
起泡剂的质量直接影响产生泡沫的性质,稳定性是泡沫研究的核心问题。
泡沫调剖就是利用泡沫对地层孔喉的封堵作用而迫使蒸汽转向,提高采收率的一种方式。
泡沫是气体在液体中的粗分散体系,构成蒸汽泡沫的主要成份是表面活性剂,与普通泡沫不同的是,用于稠油吞吐井中所产生的泡沫必须耐高温,表面活性剂在注蒸汽的地层条件下能产生泡沫并能稳定一定的时间。
泡沫调剖依赖其在注汽过程中产生的大量泡沫封堵高渗透地层的咽喉地带,注入蒸汽由于压力增高而转向其它孔隙,平面上提高蒸汽的波及面积,纵向上增加低渗透层的吸汽量,从而提高注汽效率。
其优点在于对地层伤害较小,经过半衰期后,其泡沫缓慢、自然解堵;其施工简单、方便。
其缺点在于封堵压力较低,有时达不到要求的理想压力,对水窜没有控制能力;泡沫稳定性受稠油特性、储层粘土含量、水质影响很大,使应用受到较大限制。
要获得较理想的封堵效果,需要持续不断地挤入药剂,以维持泡沫稳定和处理周期,造成成本过高。
另外,目前国内可供选择的起泡剂较少,进口起泡剂成本较高,使现场应用受到很大程度的限制。
低密度氮气泡沫流体应用技术探讨摘要:本文探讨了氮气泡沫流体的酸化及排酸技术的应用,通过不断注入低密度泡沫液进行循环,逐步降低井筒流体的密度,减少液柱对地层的回压,以达到举通井筒或降液到预定深度,实现诱喷的目的。
关键词:低密度氮气泡沫酸化排液解堵泡沫流体是一种可压缩的非顿流体,其独特的结构决定了泡沫流体具有许多优点,如低漏失,对油层伤害小,强携砂能力以及在地下与天然气混合不易发生爆炸等性能。
结合油田油藏生产现状及存在问题,主要对泡沫酸酸化、泡沫流体混排工艺开展了现场应用。
一、泡沫酸酸化及泡沫流体排酸技术1、泡沫酸酸化原理泡沫酸酸化工艺是一种对低渗、低压、水敏性地层很有效的新型酸化增产技术,与其它酸化工艺相比,具有如下特性:液柱压力低、返排能力强,粘度高、滤失小、对地层损害小,酸液有效作用距离长,施工简便、综合成本较低、经济效益高。
其酸化基本原理为:泡沫酸是用起泡剂稳定的气体在酸液中的分散体系,气相为压风机供给的氮气,液相是根据油井情况,采用各种不同的酸液,将起泡沫液泵入渗透率较高的含水层,使流体流动阻力逐渐提高,进而在吼道中产生气阻效应。
在叠加的气阻效应下,再使用起泡沫酸液进入低渗透地层与岩石反应,形成更多的溶蚀通道,以解除低渗层污染、堵塞,改善油井产液剖面或注水井吸水剖面。
2、泡沫酸酸化氮气泡沫返排技术要求酸化后,酸液和岩石反应的生成物若在地层中停留时间过长,将发生某些反应,生成二次沉淀,同时与悬浮在残酸中的一些不溶物质沉降堵塞地层孔道,影响酸化施工效果。
常规酸化后往往由于残酸返排不完全,使酸化产物在地层沉淀,造成二次污染使酸化增产效果不明显。
低密度泡沫液排酸是利用向油、套环形空间注入低密度泡沫液,将井筒液体从油管内排出。
通过不断注入低密度泡沫液进行循环,逐步降低井筒流体的密度,减少液柱对地层的回压,以达到举通井筒或降液到预定深度,实现诱喷的目的。
使用低密度泡沫可大大降低井筒的液柱压力,形成井筒较地层的负压,可以使地层中残酸比较完全地排入井筒,进而随泡沫流体排出地面,达到酸化后排酸的目的。
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+。
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+。
成人高等教育毕业设计(论文)题目泡沫酸化机理及应用研究学生指导教师评阅人教学站点专业油气开采技术完成日期成人高等教育毕业设计(论文)任务书论文题目泡沫酸化机理及应用研究学生姓名专业班级内容与要求内容:1.查阅国内外文献,调研泡沫酸化技术在国内外的应用现状,了解泡沫酸化的特点;2.概括总结泡沫酸化的室内评价方法;3.常用的泡沫酸化技术的适用性分析;4.对泡沫酸化应用效果进行评价。
要求:1.掌握泡沫酸化的主要性能及室内评价方法;2.按照毕业设计论文格式规范撰写论文。
设计(论文)起止时间年月日至年月日指导教师签名学生签名年月日成人高等教育专科毕业设计(论文)审阅意见表学生姓名专业班级学号论文题目泡沫酸化机理及应用研究序号评审项目指标分值评分1 工作态度对待工作严肃认真,学习态度端正,按照要求按时完成各阶段工作任务。
82 工作能力与业务水平能够综合和正确利用各种途径收集信息,获取新知识。
5能够应用基础理论与专业知识,独立分析和解决实际问题。
5毕业设计(论文)所得结论具有应用或参考价值。
3基本具备独立从事本专业工作的能力。
33 论文质量论文条理清晰,结构严谨;文笔流畅,语言通顺。
4 方法科学、论证充分;专业名词术语使用准确。
4 设计类计算正确,工艺可行,设计图纸质量高,标准使用规范。
44 工作量论文正文字数达到8000字及以上。
不足8000字的,每少300字扣1分。
85 论文格式论文正文字体字号使用正确,图表标注规范。
6 论文排版、打印、装订符合《西安石油大学继续教育学院毕业设计(论文)撰写规范》的要求。
66 创新工作中有创新意识;对前人工作有改进、突破,或有独特见解。
4 是否同意参加评阅(填写同意或者不同意):总分60说明有下列情况之一的毕业设计(论文)不得参加评阅:1、毕业设计(论文)选题或内容与所学专业不相符的;2、毕业设计(论文)因1/2以上内容与他人论文或文献资料相同,被认定为雷同的;3、正文字数不足6000字的。
技术与检测Һ㊀氮气泡沫在油水井解堵㊁混排中的应用分析李文生摘㊀要:由于氮气具有制(提)取范围广,操作方便,形成的氮气泡沫热稳定性好,可有效解决油水井层内㊁层间渗流矛盾,有效提高油田酸化解堵效果;混排施工中在井底易形成负压,诱导近井地带污染物外排,带出井底的残酸和污染物㊂因此,氮气泡沫技术在油田解堵㊁混排中得到了广泛的应用㊂关键词:制氮;氮气泡沫;解堵;混排一㊁氮气的基本性质在常温常压下,氮气为无色无嗅的气体,1m3液氮在标准大气压下,汽化647m3氮气,氮气冷却至-195.8ħ(沸点)时,变成无色的液体,冷却至-209.8ħ(熔点)时,液态氮变成雪状的固体㊂在标准状况下,氮气密度为1.25g/L㊂二㊁制氮的方法通常是采用膜制氮技术制取氮气的,膜制氮是指利用空气分离膜从空气中提取氮气㊂从大气中提取的空气,净化处理后泵入空气分离膜组后进行分离,提取达到规定纯度的氮气,经检测及增压后使用㊂制氮注氮工艺流程如下:空气源提供系统ң空气净化处理系统ң空气膜分离制氮系统ң氮气检测和计量ң氮气增压系统ң送至用户(或注入井下),详见图1㊂图1㊀膜制氮技术示意图油田现场一般是通过氮气发生车制取氮气的,详见图2㊂图2㊀氮气发生车三㊁氮气泡沫解堵㊁混排机理①由于泡沫具有密度可调㊁对油层伤害小㊁携液(砂)能力强㊁与天然气混合不易发生爆炸等优良性能;同时泡沫在地层中良好的选择性,遇水稳定㊁遇油消泡,调剖能力强,可以有效解决层内㊁层间渗流非均质性矛盾㊂②氮气少量溶解或混合在原油中,使原油体积膨胀,增加地层能量,提高油井产量㊂③贾敏效应㊂泡沫通过孔隙喉道时,由于气泡界面变形而对液流产生阻力效应,称之为贾敏效应㊂当泡沫进入地层时,先进入高渗透层,由于贾敏效应,高渗带流动阻力逐渐增加,随着注入压力的变大,泡沫解堵液可依次进入低渗透层,提高解堵波及系数,增强解堵效果㊂④由于氮气泡沫密度低,可在井底建立负压,诱导近井地带污染物外排,解除产层堵塞㊂⑤泡沫携带能力强,可以把井底的残酸和污染物带出㊂四㊁氮气泡沫解堵㊁混排工艺应用①解堵时向目的层中注入氮气泡沫,闷井扩散后回采,起到油层解堵的作用㊂②酸化解堵后泡沫助排技术:针对常规酸化残酸和反应物不能及时排出,存在沉淀后伤害地层的问题,利用泡沫流体高携带能力和低密度的特点,将地层中的残酸和反应产物排出,提高酸化解堵效果㊂五㊁案例解析案例:S672-2-X7井氮气泡沫酸化㊁混排㊂该井为新井投产,实施水力喷砂射孔及氮气泡沫酸化㊁混排工艺㊂关键施工步骤及施工参数①连接管线㊂②管线试压㊂③氮气泡沫酸化:灌满井筒;前置氮气;正挤氮气泡沫酸;关井反应1h㊂④倒管线,放喷㊂⑤氮气泡沫混排㊂⑥回收废液㊂⑦恢复液面㊂⑧洗井㊂施工现场布置详见图3;施工参数详见表1:图3㊀泡沫解堵㊁混排现场布置图表1㊀S672-2-X7氮气泡沫酸化和泡沫混排施工参数表施工工艺氮气泡沫密度g/m3预计泵压MPa氮气车组排量Nm3/h泵车排量m3/h液量m3氮气用量m3备注前置氮气/ɤ151200//600氮气泡沫酸0.6-0.7ɤ15120014.32-23.11201282氮气泡沫液0.6-0.7ɤ15120014.32-23.116385泡沫混排0.7ɤ15120023.1120.111044设计1周泡沫混排0.6ɤ15120014.3220.111685设计1周洗井40.22设计2周合计106.444996㊀㊀备注:1.理论计算用氮气量4996Nm3,实际氮气按1.5倍准备即7494Nm3;2.现场施工时当返出液无酸性显示时,方可结束混排施工㊂作者简介:李文生,胜利油田鲁胜石油开发有限责任公司㊂961。
低液量水平井泡沫酸化射流解堵技术研究与应用 宋岱锋;许浩伟;张岩;赵云献;周大君;陈辉 【期刊名称】《石油天然气学报》 【年(卷),期】2011(033)003 【摘 要】孤岛油田属于疏松砂岩油藏,地层微细砂粒运移易堵塞防砂管柱,造成了约30%的水平井出现低液量.针对水平井堵塞问题,研究并应用了泡沫酸化射流解堵技术.介绍了水平井泡沫酸化射流解堵工艺原理,评价了酸化解堵剂、发泡剂的性能,优选出发泡剂使用浓度为0.3%~0.5%,酸化解堵剂使用浓度为10%~15%.现场试验效果表明,泡沫酸化射流解堵技术能够有效解决水平井防砂管柱的堵塞问题,共施工14井次,成功12井次,成功率85.7%,累积增油量已达4540t,单井平均增油378.3t.
【总页数】3页(P141-143) 【作 者】宋岱锋;许浩伟;张岩;赵云献;周大君;陈辉 【作者单位】中石化胜利油田分公司孤岛采油厂,山东,东营,257231;中石化胜利油田分公司孤岛采油厂,山东,东营,257231;中石化胜利油田分公司孤岛采油厂,山东,东营,257231;中石化胜利油田分公司孤岛采油厂,山东,东营,257231;中石化胜利油田分公司孤岛采油厂,山东,东营,257231;中石化胜利油田分公司孤岛采油厂,山东,东营,257231
【正文语种】中 文 【中图分类】TE358 【相关文献】 1.环保型欠平衡水平井可循环泡沫钻井液的研究与应用 [J], 赵晓竹 2.吐哈油田深层稠油水平井酸化解堵技术研究与应用 [J], 张泽兰 3.水平井泡沫酸化技术的研究与应用 [J], 张佩玉;刘建伟;滕强;张金凤 4.高压脉冲射流酸化解堵技术的研究与应用 [J], 刘明峰;杨永超 5.低液量挤注解堵技术在煤层气井产量恢复中的应用 [J], 彭鹤;石斌;张聪;刘春春;李学博;冯树仁
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自生气泡沫酸酸化技术探讨作者:任丽辉康明杨德春来源:《中国科技博览》2013年第29期摘要:本文针对松原油田的低渗透油藏,油井由于地层的非均质性和能量不足,造成酸液在地层中指进严重、返排速度慢、酸化效果差等现象,提出了自产气泡沫酸酸化技术。
自产气剂在井下生成泡沫,用泡沫产生的贾敏效应,封堵地层中的大孔道,使后续酸液转向,提高了酸液与地层的作用效率;产生的气体和起泡剂具有高表面活性,大大提高了返排效果。
关键词:自生泡沫泡沫酸化贾敏效应解堵中图分类号:TF046.6 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)29-582-01对于松原油田的低渗透油藏,油井由于地层的非均质性和能量不足,造成酸液在地层中指进严重、返排速度慢、酸化效果差等现象,提出了自产气泡沫酸酸化技术。
泡沫酸具有对高渗层封堵、对低渗层地层波及效果好的特点。
因此,对于渗透率较低、层间矛盾突出的非均质性严重的地层,泡沫酸将具有选择性深层酸化解堵作用,同时其形成的低密度残液具有低压助排效果。
所携酸液的化学溶蚀作用能解除地层污染,扩大和连通油层孔隙,恢复和提高油层近井地带的渗透率,从而达到增产的目的。
一、泡沫酸酸化原理(一)、泡沫产生机理在前置液中,加入设计量的自产气剂和起泡剂,自产气剂进入地层后,与酸液相遇后或在地层温度的作用下,反应(分解)产生气体,气体和起泡剂在流动过程中产生泡沫。
(二)、自产气泡沫酸酸化机理1.自产气剂产气原理自产气剂由小分子有机酸铵盐为主剂复配而成。
该剂与酸相遇时(或在57℃以上时)发生分解反应,可连续产生气体,产生的气体主要为CO2,与起泡剂产生泡沫。
2.起泡原理采用DXQ一1起泡助排剂,由特种表面活性剂及相应的助剂组成,在地层温度下稳定。
泡沫半衰期平均为1500 S左右,初期稳泡能力强。
可在地层水中与产生的气体形成稳定的泡沫。
3 .泡沫暂堵转向原理泡沫在地层孔隙中流动时,产生贾敏效应,可在孔隙中起到封堵作用。
泡沫酸解堵技术
一、技术简介
泡沫酸解堵技术主要是针对常规纯液相酸解堵技术在注入能力悬殊较大的多层油气藏酸化时,酸液优先进入高渗透层带,而低渗透层或伤害严重层不能进酸或进酸太少,高渗透层吸酸过多,对岩石过量溶蚀,造成储层垮塌,引起储层二次伤害,低渗透层则得不到改善,达不到酸化解堵目的;并且由于地层压力低,排酸不及时或不彻底,会造成地层的二次污染,影响酸化的效果这一存在问题而提出的。
充气泡沫酸解堵技术将酸液溶蚀储层矿物及污染堵塞物的特点和泡沫流体的特性有机的结合起来,形成独家技术优势。
该工艺技术是把预先配制好的高效泡沫酸液体系,经泵注入井,对目的层进行酸化解堵。
由于泡沫充气酸是一种高效多组份活性体系酸,可广泛的溶解CaCO3,MgCO3,FeS 粘土等各种矿物和机械杂质,还可溶解沥青质,胶质和重油,解除各种乳化堵塞。
当开井时,井口压力降低,气体膨胀,残酸携带大量溶解和不溶解的油层堵塞物排出地面,从而达到疏通油流孔道,达到增产的目的。
第一阶段高渗透层进泡沫酸多,渗透率下降。
第二阶段低渗透层段逐渐进酸多
泡沫酸在地层中的流动示意图
二、泡沫酸配方体系研究
通过对中原油田典型砂岩储层矿物成份及储层污染伤害因素细致分析,在大量岩心溶蚀试验基础上确定出泡沫酸体系中主体酸液;然后逐步确定泡沫酸起泡剂、稳定剂及其它添加剂,并对体系进行了整体性能评价确定出了适合中原油田高温高
盐非均质砂岩油藏的泡沫酸液配方体系。
达到技术指标如下:
(1)泡沫酸耐温:120℃;(2)泡沫起泡体积大于4.0倍,泡沫半衰期大于15分钟。
(3)泡沫酸具有较好的抗油、抗盐性能,泡沫酸耐油≥30%、抗盐16×104mg/l;(4)泡沫酸具有较好的缓蚀速率:4.8g/m2.h(120℃);对管柱伤害比常规酸低;(5)防膨率:88%(120℃) ;(6)铁离子处理后总铁离子:<0.4mg/l ;(7)残酸返排率大于75%。
(8)泡沫充气酸与地层流体配伍性好,适合注入不同的油气水层进行酸化解堵。
并在高温高压下对该泡沫酸体系在多孔介质中流动形态及渗流特征进行了观察试验,对其渗流机理进行了探讨,通过在不同渗透率条件下注入特性、溶蚀性能及残酸返排等动态实验,验证泡沫酸配方体系性能,进一步得出现场施工工艺参数,为泡沫酸现场推广应用提供了技术依据。
120℃、压力30Mpa下稳定泡沫图像。
气液比为2:1
一组不同渗透率岩心泡沫驱替实验曲线
充气泡沫酸溶蚀性能曲线
三、技术特点
与常规纯液体酸液解堵技术相比,具有以下技术优势:
1、可根据渗透率的差异调节气液比不同实现无工具选择性酸化;
2、缓速性能好,能进入地层深部进行解堵;
3、属增能型液体,易返排,携带能力强,因此二次伤害小,增产效果好;
4、对管柱设备腐蚀低;
5、施工简单安全可靠。
四、适用范围
1、适用于新井及措施污染的油井、气井、水井(低压)解堵增产增注;
2、由于含液成分少、静水柱压头可适合用于低压、低渗透、水敏地层;
3、由于泡沫酸具有很好的自动选择性进酸,适合于非均质复杂油气藏;
4、特别适合于重复酸化的老井;
五、现场应用效果
2005年3月26日对濮3-428井进行了全井笼统充气泡沫酸酸化。
该井于2004年4月完井,射孔井段为2882.4~2947.0m,目前生产层位S2X8- S3S1.5,2882.4-2947.0m,10.4m/8层。
酸化前泵压16MPa,油压16 MPa,配注120 m3,实注56m3。
酸化后泵压16MPa,油压16 MPa,配注120 m3,实注120m3,取得较好的效果,达到了增注的目的。