油水井压裂酸化常用添加剂作用(麒庄技术)
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油井作业压裂酸化及防砂堵水技术探析随着石油工业的不断发展,油井作业中所用的压裂酸化及防砂堵水技术也日渐成熟。
本文将对这些技术进行探析,以期为相关领域的从业者提供一定的参考。
一、压裂酸化技术压裂酸化是一种重要的油井加工维修技术,它能够有效地改善储层的渗透性,增加油井的产出量。
其被广泛应用于油井生产的各个方面,包括生产增产、沉积层调剂及埋藏层的开发利用等。
1.1压裂酸化原理压裂酸化的基本原理是利用高压水的压力,使其进入油井内部的裂隙中,产生裂缝,有效地改善储层的渗透性。
该技术分为两种类型:一种是压裂技术,即利用机械强行打开储层裂缝;另一种是酸化技术,利用酸性溶液与储层化学反应,形成裂缝和孔隙,提高储层的渗透性。
首先需要进行油井的勘探工作,确定储层特征,并确定压裂酸化的合适处理方法。
然后需要对井口的生产设施进行升级改造,提高生产效率。
在开始压裂酸化操作时,需要进行安全检查,确保操作过程安全可靠。
随后进行注入水压,建立压力;然后进行酸液注入,夹杂试验;待试验完毕后测井,确定孔隙压力和流量,最后进行产量测试,确定产量变化。
1.3压裂酸化的优缺点优点:能够有效地提高油井的产出量,改善储层的渗透性,使得油气的储存和运输变得更加便利。
同时,压裂酸化方法操作灵活简单,效果明显。
缺点:压裂酸化存在着一定的安全风险,同时需要高压水及酸液的注入,还需要一定的设备支持,操作成本较高。
二、防砂堵水技术防砂堵水技术也是一种常见的油井维修措施,其可以有效地防止砂层进入油管中引起堵塞,同时也能够控制水的产生,提高油井的产出量。
2.1防砂堵水原理防砂堵水技术一般分为砂岩封堵和降水堵水两种方法。
而其中,降水堵水是一种通过调控井下压力,利用水的两相流动,产生水驱或气驱力,反抗井底水压,在防止油井水淹漫的同时,阻止砂层的进入。
需要进行油井的勘探工作,确定储层特征,并鉴定井底水的运动状态。
在确定防砂堵水的具体工作方案后,需要对井口设施进行升级改造,提高生产效率。
⼀些酸化产品及添加剂介绍国内外酸化产品及添加剂介绍王宝锋(⽯抽勘探开发科学研究院分院压裂酸化中⼼河北廊坊)摘要介绍噕国内外近年研究和开发的酸化产品和添加剂,將美国BJ Services、Dowell和Halliburton及加拿⼤Nowsco公司的产品分成28类逐⼀介绍,并简单介绍了国内氵由⽥使⽤较多的产品及⼀些研究成果主题词:酸处理液酸添加剂酸化酸化是通过溶解或疏通钻井液、完井液或其他阻塞物以清除井眼附近的地层伤害。
该处理包括基岩泵速作业、清洗和化学物注⼊等。
酸⽤于消除钻井、完井和⽣产过中的伤害,原油、浓缩液、柴油和互溶剂等溶剂和表⾯活性剂⽤于改变孔隙流体或地层润湿特性,清洗⽤于除去地层、射孔和套管中的垢及其他可分散或可溶的物质近年来,国外公司在研究和开发新的酸液体系和添加剂产品⽅⾯有不少新的成果。
中国⽯油天然⽓总公司⽯油勘探开发科学研究院分院和各油⽥及相关⼚家等⽴⾜于国内原料,也开发出⼀些性能指标与国外产品相当甚⾄更优的产品,在现场应⽤中取得了好的效果,但与国外产品相⽐尚有很⼤差距。
为更好地进⾏对⽐,将美国BJ Services、Dowell和Halliburton 公司以及拿⼤Nowsco公司的产品分成28类加以介绍。
·⽔基完井液·⽔基聚合物·降阻剂·降滤失剂·转向剂·聚合物堵剂·酸缓蚀剂·酸缓速剂·乳化剂·粘⼟稳定剂·表⾯活性剂.防乳化剂·微粒悬浮剂·抗渣剂·起泡剂·防垢剂·铁控制剂·除氧剂·互溶剂·缓蚀剂·⽯蜡控制剂·处理泥浆和粘⼟的特殊表⾯活性剂.⼟酸与醇混合体系· SGMA·缓速氢氟酸国外户品介堯表1国外酸化产品和添加剂BJ Services DoweIl Halliburton NOWSCO ·⽔基完井液油基泥浆分散剂MCS-3 ,Versol Il NARS 200&201N-Ver-Sperse O通⽤型产品China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.⽔基表⾯活性剂和分散剂体系(对于常规泥桨体系·⽔基聚合物MCS-2&4Vevsol IIN-Ver-Sperse AMud FlushNowflush 5Nowflush 6酸稠化剂(粉状)· 32 ·井与井· 1997年14森第61994.2015续表1BJ & “Dowell H蠃li on' NOW 0粉状黄原胶聚合物(HCI浓度<巧%)AG-26J360,J312、WG⼀24NWG-40化学改性天然豪合物(甲醇度< 80%)GM-55WG-20NWG-27化学改性天然聚合物(甲醇浓度<100%)GM-55WG-20NWG-27SGA-HT,SGA-I,SGA-IINAG-600L酸稠化剂《酸浓度<巧%,液体)AG-12,DSGA(液体)J425(巧%、28%), M33SGA-I, SGA-HT, SGA-IIINAG-IOO·降阻剂阴离⼦聚丙烯酰胺〈⽔溶性,液体)FRW寻4,FR.30,FRW巧(⽔或盐⽔),AG⼀56LJ313(⽔或盐⽔)FR-26LC F巧59阳离⼦聚丙烯酰胺(⽤于酸、盐⽔和淡⽔·液体)AG-12J321FR- 28LC F⼀658阴离⼦粉剂《⽤于酸、盐⽔和淡⽔)J166(⽔、盐⽔)阳离⼦粉剂(⽤于酸、盐⽔和淡⽔)J120(酸)降阻剂(⽤于烃类,液体)FRO-18,FR-19J257FR-5F⼀100China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. /doc/1a745337ba0d4a7303763a5e.htmlBJ Services Dowell Halliburton Nowsco1997na Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. /doc/1a745337ba0d4a7303763a5e.html⼦量聚合物复配的添加剂〈⽤于酸和⽔,⽆损害)FLC-12J238⽤于酸、⽔或泡沫压裂处理的苯甲酸(粒径< 0.154 mm)Divert⼁(苯甲酸⽚剂)J227(颗粒状)通⽤型通⽤型⽤于酸、⽔和油的砂砂FLA⼀100,s100(粒径<0· 154 mm) (粒径< 0,154 mm) (粒径< 0. 154 mm) (粒径<0.154 mm)⽤于酸和⽔的油溶性树脂FLC- 2 FLA10005 OSR · 100OFL⼀100〈粒径< 0,巧4 mm)通⽤型(粒径< 0 · 154 mm)(粒径< 0.154 mm)Matnseal OWG酸液滤失控制剂FLC-2,ve,J237 0OSR⼀100 WAC-9· 转向剂⽤于⽔溶液的油溶性树脂粒状岩盐J237,J363Matriseal O岩盐Salt-trimixJ66TBA-110Diverter Salt井与井· 1997年紊14紊6 · 33 ·?1994.2015FLC-18 TBA-110, TLC-80J363 Diverter Salt Divert I Matriseal OWGFLC-18Matriseal ODivert V J237 ,J363TBA-110Dyvert OSDivert VI Matriseal OWGDivert X TLC-15SProtectozonePDA Temblok 100WL300&500China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. /doc/1a745337ba0d4a7303763a5e.htmlBJ Services DowellHalliburtonNowsco1997na Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. /doc/1a745337ba0d4a7303763a5e.html ProtectozoneHigh-temp HPC,Temblok50clean plugA186&A201 FAI-250, FAI-240MSA 1(HCI , HCI-HF)FAI-260HyTemp OH11-1224FHyTemp 1H11-124CIF-350HyTemp 400Hil-500 HyTemp 382Cl-30 HAI-85M (204 -c ) Al-350HAI-81MAl-215 c,1-25 ,C1-26A 26GHAI-81MAl-190Cl-100HA 1-8234High-tempA166 ,A200. 2HAI-72HCIClaymaster 5C ClaSta FS Claymaster FSC ClaSta XP ClayTreat 3C ClayFix INE-15,NE-118W53 WS-60NEAquaFlow,NE-940NE-IO,NE-IIOHyF10 1 V( H-T-ffi?ü) F-Flow , Parasol DNE-118NE-940 Aqua FlowLT-32F38LoSurf 259 LoSurf 300 LoSurf 357 LoSurf 395NE-IONE-IIO LT-31B60MorF10 1AS-7 , AS-5F-F10w , LT-31,HyFlo IVM Parasol DCorexit 76521.42CSA-6R1997WS-60NELT-32A quaFlowNE-IO,NE-32MorF10NE-IIO,AS-3HyF10 IVM DL22AS-5,AS-66W35AS-5DL26LT-17 ,LT-31 Parasol D AS—9NEA-96DL2714N,15N LT-17 W22 17N,19N ,20NlnFlo 150 F75N Superno I ws-70 ( H-T?ffifi7k) NE-32.NE-13AS-5DL-20LT-31W35AS-9DL-26NE-118 NE-940F40F75NW54LoSurf 259LoSurfLoSurf 39519971997F-Flow , AS-3DL-27 AS-6 ,AS-66FAW-I ,FAW-4 HC-2 FAW-19A.AQF-2FAW-20 ,FAW-21 F78SF-IPEN-5M F racFoam- 1SPERSE-AIISPERSE-AII Pen-SM. 36 ?S-400,FAW-1ACO-ISF-8FAW-20Scaletrol 8 LP55 ,SCP-2 L35,L47 P-300 ScaletrolProtex- All L49.B34SST-245Scalechek HTSl-235Ferrotrol 300LlFE-2ISA ooFerrotrol 810Ferrotrol 100, Ferchek Ferchek IS-500200,210 ,260L, A, FE-3, FE-3A,US-2,40Amoco A-Sol A-28 A-Sol ,A-28 A-S01 A-28 A-S01 A-28 A-Sol A-28 Amoco Super A-Sol Super A-Sol Super A—Sol Super A-Sol Super A-Sol1997SCA-130H2S HS-2Cra kchek97371997BJ Services DowellHalliburton1997N owx:oParasperse Paravan DU 82 DL-22Parasperse-Tparavan 22P121Paravan 23Paratrol 17 HS-2 Ferrotrol SCA-130 , Crack- H2S A252Nowcor 500&8001--15A 1-15BChek 97 ,ALCHEKl)opebuster ME Dopebuster BENEA-96Halliburton19974-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. /doc/1a745337ba0d4a7303763a5e.htmlParagon IEParagon I OOF,SpacerSperscInvercon-2NARS 200 NARSNow flush 5N-Ver-Sperse O&-A201 (HiNowflush 6. 38 .BJNowscoSappf lushLignoflushFlushI2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.rating acids I - 1 ( HCI ) , PerforatingMSAacid NGrating acid VI ( bil表1Dowell Ha 川ト u れ 0 れ NO W 鑓0Halliburton19974-2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. /doc/1a745337ba0d4a7303763a5e.html酸中加⼈表 ACId ⼗LT-17 MSRIOO , Hydean 浮荊(⽤以改善清洗) Acid+LT-21 150 &123加快禽⼦定剤的徴粒清除酸通⽤型Nowferr 酸添加剤LT-21或MR-I15( -123改迸型Fe 酸,双倍Ll , L41 , L42 , L58 ,酸加扶⾼⼦定荊整合酸強度Fe 酸,Ferchek Nowferr 酸添加荊 L62. BRIC40靉速酸体系MOD 酸101 ,HCI 与醋酸混合物 L400⼗HC ー HCI 醋酸混合物 10ー20ー30 202&303HCI 与化学暖速剤混合物HCI,AG-IOStaLive acid ,LoTemp.H1 Temp , 「ⅸ01酸Super XF 98CRA 酸 CRA-78M化学緩速酸化学暖速HCI 和醋酸混合物通⽤型通⽤型通⽤型有机酸混合物(相当于15%HCl) Supersol暖速酸9NSA-15化学緩速HCI 与甲酸混合物Supersol通⽤型乳状液(油外相,酸内相)乳化酸Super X emu トio n HV-60Paraclean , LAD 酸Super乳状液(含稠化剤的酸外相) PolyemulsionAcid FracFrac KIX酸和AG-II ?èA -l(71C)AG-12,AG-26}A ーHT ( 204 ℃ ) HCI 与稠化剤混合物 )w 団稠化酸LCA 稠化酸(闘化弱酸) AG-21R ー( 121 ℃ )AG-56LSGA-ー⽤于酸⽓井的特狆酸 Ferrotrol HS 酸 L58⼗U52SW ℃ AC ID SWIC ーNow 酸⼗500⾼粘酸(交朕型)XL Acid ー交替段⾼粘前置酸(SAC )通⽤型DuoFracーMy-T-Acid通⽤型稀化酸在油中的乳状液(在⾼含⽔地乳化Paraclean Acid 戻増,在⾼含油地屎変稀)泥和﨡理粘⼟的特殊表⾯活性泥清除荊和粘上物酸化Special Special custom(低表⾯張カ)通⽤型custom blend bl€、nd通⽤型⼟酸⼗⼄醇⽤于⽓井酸化、低表⾯張カ,液Custom⽓井酸⽓井⼟酸通⽤型体清洗formulated40ま与堯井ま?1997年条14 6幻http:〃/doc/1a745337ba0d4a7303763a5e.html 2015 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights BJ 。
常用油井水泥外加剂作用机理与应用探讨
油井水泥外加剂是在油井固井过程中添加到水泥浆中的化学物质。
它们可以改善水泥
浆的性能,提高固井质量,保证油井的安全和可靠性。
常用的油井水泥外加剂包括增稠剂、降粘剂、减水剂、防水剂等。
增稠剂主要作用是增加水泥浆的黏度和稠度,提高其悬浮体系和防沉降能力。
常见的
增稠剂有天然高分子聚合物、人工高分子聚合物等。
增稠剂能够有效地改善水泥浆的稳定
性和抗击流能力,防止浆体流失,提高固井质量。
降粘剂是指在水泥浆中添加的化学物质,能够降低浆体的黏度和粘度,提高流动性。
常见的降粘剂有磨井膏、嗡状降粘剂等。
降粘剂的作用机理是通过改变水泥浆中粒子的相
互作用力,降低浆体的表观黏度,提高流动性。
减水剂是一种能够在水泥浆中减少水分含量的化学物质。
它能够降低水灰比,提高浆
体的流动性和可泵性。
常见的减水剂有有机酸盐类、聚羧酸盐类等。
减水剂的作用机理是
通过表面活性剂的作用降低水泥颗粒之间的吸附力,减少水分的吸附,从而达到减少水灰
比的效果。
防水剂是一种能够改善水泥浆抗水侵蚀性能的化学物质。
它能够在水泥浆中形成一层
保护膜,防止水分渗透。
常见的防水剂有聚合物、硅酸盐等。
防水剂的作用机理是通过改
变水泥浆中水分分子与水泥颗粒之间的相互作用力,阻止水分的渗透和扩散。
常规试油中压裂酸化技术应用分析试油工作作为油田生产中较为关键的一个环节,其工作质量的好坏直接对试油成果产生着影响。
故而,在本篇文章中笔者着重对试油工作中所使用的长线加压技术进行了解析,并且对压裂酸化进行勒深度的探索。
标签:试油工作;压裂酸化技术1 压裂工艺的介绍1.1 常见的加压技术这是技术是常规的加压方式,通过纤维与支撑剂间的相互作用,在其中形成较大的网状结构,提供支撑剂和裂缝之间有效的粘合力,从而有效的对支撑剂的位置进行固定,液体能够自由的进行通过。
通过目前的研究表明,纤维加砂工艺技术具有防止支撑剂回流,能够提高反排的速度,在整个施工的过程中能够有效的降低摩擦力。
1.2 酸化压裂工艺原理酸化压裂采用地面高压压裂泵车以高于储层能吸收的速度,先从井的套管或油管向井下注入液体,较高的注入速度使井筒内压力增高,一直达到克服地层的地应力和岩石张力强度,在处理层段岩石开始出现破裂形成裂缝;而后泵入酸液,在处理层段将形成的裂隙酸蚀成沟槽。
酸化压裂后,这些沟槽仍然保持张开具有足够的导流能力及足够长度的裂缝,扩大了油井有效井径,减小了油流入井底的阻力,在一定程度上能够提高石油的产量。
根据在压裂过程中的物质种类进行有效的分类可以分为为酸压、机制酸化以及酸洗3类。
其中酸压又具体可分为普通酸压、前置液酸压、闭合酸压、交替注入酸压、平衡酸压等多种类型。
按照酸液的类型分类,酸化可以分为降阻酸酸化、常规盐酸酸化、延迟酸酸化、乳化酸酸化、土酸酸化混合酸以及最常见的普通酸化方式。
2 酸化压裂与常规压裂对比分析酸化压裂的基本原理和目的,两者在支撑剂的使用上也完全相同。
都是通过扩大其裂缝的长度从而有效的提高其流通性,因此流通性的好坏是其中非常重要的因素,以增强油层的排液能力。
为了获得良好的流通性,在進行加压的过程中常常需要支撑剂的加入,以此来确保泄压后裂缝不会闭合,但是若使用的酸化加压的方式,则不需要在加压过程中,进而支撑剂的添加,这是为了能够确保其中的不完整性不受影响。
它们通过对聚糖水解降解起催化作用,破坏冻胶结构。
酶的活性与温度有关,在高温下活性降低,适用于温度低于65摄氏度的油气层,pH值在~8的范围,最正确pH为5。
pH值低于2或高于时酶破胶剂根本上不起作用。
该类破胶剂破胶彻底,残渣少。
酶在适用温度下,可以将半乳甘露聚糖的水基冻胶压裂液完全破胶,并且能大大降低压裂液的残渣。
但是针对性强。
淀粉酶可使植物胶及其衍生物降解,纤维素酶可使纤维及其衍生物降解。
而且杀菌剂会影响酶的活性,降低酶的破胶作用。
目前人们也对各种压裂液在较宽使用温度范围内的聚合物专用酶的开展研究。
据报道:辽河油田开发出一种广谱性β-酶,适用温度为20210℃,pH范围在~。
③潜在酸:潜在酸是指在一定条件下能转变为酸的物质。
如甲酸甲酯、乙酸乙酯、磷酸三乙酯等有机酯,如下图:以及三氯甲苯、二氯甲苯、氯化苯等化合物。
在较高温度条件下能放出酸,通过改变压裂液pH值,使冻胶交联结构破坏而起作用,即可以使植物胶及其衍生物、纤维素及其衍生物的缩醛键在酸催化下水解断键。
适用温度为93℃的油气层。
④潜在螯合剂破坏剂,潜在螯合剂破坏剂指在一定条件下能转变为可螯合交联剂的物质。
常用的有草酸二甲酯、丙二酸二甲酯、丙二酰胺等,结构如下图:该类破坏剂通过水解产生草酸或丙二酸,螯合作为交联剂的金属离子,破坏冻胶的交联结构。
分别适用于温度低于60℃、 60℃、高于60℃的条件下。
⑤胶囊破胶剂,也称为延迟破胶技术,该技术是破胶剂应用的最新开展技术,是将氧化剂包裹在胶囊中制备而成的。
胶囊破胶剂利用保护膜的物理屏障作用阻止和控制破胶剂释放,施工完后,在压裂裂缝闭合时产生的巨大应力下,使包覆层变形破裂而导致破胶剂释放,此时破胶剂起破坏作用,破坏冻胶结构。
研究说明,这种技术大大地提高了过氧化物破胶剂的适用性和有效性,有以下几个显著特点:第一,它与时间、温度无关。
地层裂缝闭合之前不会出现“逐渐破胶〞过程而影响压裂液粘度;第二,破胶效率高。