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压裂酸化介绍范文压裂酸化是一种常用于深层油气井的增产技术。
本文将从压裂酸化的定义、原理、工艺步骤、应用领域以及优缺点等方面进行详细介绍。
一、定义压裂酸化是通过注入一定比例的酸液进入油气井内，使岩石中存在的含石英砂等物质溶解，从而扩大油气井的有效产能的一种技术方法。
二、原理压裂酸化的原理主要有两个方面，分别是酸液的溶解作用和压裂作用。
1.酸液的溶解作用油气井地层中的石英砂、方解石等物质可以被酸液溶解，使岩石裂缝更加明显，从而扩大油气的渗流通道，提高井产能。
2.压裂作用通过注入高压液体或气体，在井筒内形成压力，使地层产生裂缝，进而通过岩石裂缝的连接，以提高油气井的产能。
三、工艺步骤压裂酸化工艺主要分为准备阶段、加酸阶段、压裂阶段和清洗阶段。
1.准备阶段包括井筒清洗、封堵固井和原油采集等步骤，确保井筒没有杂质和固化物，以及采集样品进行分析。
2.加酸阶段将酸液以一定浓度和流速注入井筒，与地层中的石英砂等物质发生反应，溶解岩石裂缝，扩大产能。
3.压裂阶段通过注入高压液体或气体，使地层形成裂缝，提高油气的渗流通道和产能。
4.清洗阶段通过注入清洗液进入井筒，清洗井筒和油管，清除沉积物和杂质。
四、应用领域压裂酸化主要适用于深层、低渗透、高阻力和低产油气井，可以显著提高油气的产量，改善井底流动条件。
五、优缺点1.优点：（1）可以有效扩大产能，提高油气的采收率；（2）适用于深层、低渗透的油气井，改善井底流动条件；（3）操作简单，工艺成熟，成本相对较低。
2.缺点：（1）存在一定的环境污染风险，酸液可能对地下水和周边环境产生影响；（2）对设备和井筒可能造成损坏，增加生产成本；（3）需要进行大量的工程设计和技术控制，操作不当可能导致不稳定的地质条件。
六、结论压裂酸化是一种常用的增产技术，通过注入酸液溶解岩石裂缝和施加压力形成裂缝，可以显著提高油气井的产能和采收率。
然而，其应用依然面临环境污染风险和设备损坏的问题，需要加强技术控制和环境保护措施。
分析酸化压裂技术在油气田开发中的应用酸化压裂技术是一种常用的油气田开发技术，它通过注入酸化剂和压裂液，将岩石裂缝扩大，增加油气的产能。
本文将从酸化压裂技术的原理、应用效果以及存在的问题进行分析。
酸化压裂技术通过将酸化剂注入油气层，在现有的压裂液中加入某种酸性物质，使酸化液与井壁岩石的反应产生化学反应，从而溶解井壁上的固体颗粒物，减少渗透率受到的影响，扩大裂缝的面积。
通过注入压裂液，增加井壁岩石受压的力量，从而使岩石发生塑性变形，进一步增大裂缝面积，并提高油气的产能。
酸化压裂技术在油气田开发中的应用效果显著。
酸化压裂技术可以显著增加油气田的产能。
通过扩大裂缝面积和提高渗透率，有效地增加了油气的产量，提高了开采效率。
酸化压裂技术可以改变岩石的渗透性。
由于油气层中存在大量的细小孔隙和裂缝，通过酸化压裂技术可以打通这些孔隙和裂缝，使得油气能够顺畅地流动，从而提高采收率。
酸化压裂技术可以降低油井的储油性能，促进油气的从地下储层到井筒的流动，增加采收量。
酸化压裂技术在应用过程中还存在一些问题。
酸化剂的选择和使用要求较高，不同的地质条件和油气层特性对酸化剂的要求不同，因此需要针对不同的情况选用合适的酸化剂。
酸化压裂技术对水质的要求较高，水中杂质会影响酸化剂和压裂液的性能，因此需要对水源进行严格的选择和处理。
酸化压裂技术还存在环境污染问题，注入的酸化剂和压裂液中可能含有有毒物质，容易对土地和水源造成污染。
酸化压裂技术在油气田开发中具有广泛的应用前景。
它可以显著增加油气田的产能，提高开采效率和采收率。
酸化压裂技术在应用过程中还需要解决一些问题，如酸化剂选择与使用、水质要求和环境污染等。
通过不断的研究和技术改进，可以使酸化压裂技术更加高效和环保，为油气田开发提供更好的支持。
储层酸化工艺技术现状酸化是一种使油气井水井增产增注的主要工艺方法之一，已经有100多年的历史。
油气井酸化的方法最早是1890年代提出的，最初使用的酸是盐酸，主要用于地层解堵。
随后开发了适用于各种地层的酸液以及各种添加剂。
现在常用的氢氟酸酸化方法是1933年由J.R.Wilson 首次提出，同年A.M.Mepherson首次把此方法应用于现场。
1940年道威尔公司把土酸用于油井中钻井液沉积物的清除获得了成功。
到70年代酸化技术形成了较完善的系统，80年代至今，酸化技术主要集中于增加活性酸的作用距离，延缓酸岩反应时间方面，并且形成了一些成熟的工艺方法，开发各种工作酸液体系和添加剂。
近年来国外已经有人开发了酸化专家系统，并且用它结合工程师的经验来对酸化的工艺设计。
一. 储层酸化技术概述1．酸化的原理酸化是一种使油气井增产的有效方法，它是通过井眼向地层注入工作酸液，利用酸与地层中可反应的矿物的化学反应，溶蚀储层中的连通孔隙或天然（水力）裂缝壁面岩石，增加孔隙、裂缝的流动能力，从而使油气井增产或注水井增注的一种工艺措施。
酸化技术有不同的分类方法，如按照作用原理可以分为解堵酸化和深传透酸化（深度酸化）；按照施工压力可分为基质酸化和压裂酸化。
下面就分别简单介绍各类的酸化原理：（1）基质酸化基质酸化也称常规酸化或解堵酸化，是指在井底施工压力小于储层破裂压力的条件下，将酸液注入地层，解除井筒附近的伤害，恢复储层产能的酸化。
在基质酸化中酸液不压开地层，酸液主要在岩石孔隙和天然裂缝内流动，并与孔隙或裂缝中的堵塞物质反应，使之溶解于酸液中达到解堵的目的。
基质酸化广泛应用于砂岩和碳酸盐岩储层。
对砂岩储层进行常规酸化作业时一般使用土酸，它是由盐酸和氢氟酸以及多种添加剂组成。
氢氟酸主要溶蚀孔隙中的石英、粘土、泥浆颗粒和泥饼等硅酸盐矿物，盐酸主要用于防止氢氟酸与粘土等硅酸盐类以及碳酸盐反应生成沉淀，同时盐酸与砂岩储层中的碳酸盐矿物反应可以使氢氟酸能够充分发挥溶蚀粘土的作用。
稠油高压注汽井酸化技术摘要：随着近几年吞吐轮次的增加，暴露出来的油层纵向动用不均、蒸汽汽窜等问题也越来越多，致使储量动用程度低，区块始终处于低速开发状态。
区块边部井注汽压力高、吞吐效果差的问题，开展稠油热采区块酸化解堵技术研究。
筛选出耐高温、低伤害、长效的粘土防膨剂，有效抑制粘土膨胀，实现孔道保护。
研制出具有缓速酸化、且能够解除有机堵塞的高压注汽井酸化配方体系，解除近井地带的污染，改善油层吸汽状况。
关键词：酸化；粘土；储层污染；堵塞；吸汽状况1实施背景1.1 区块概况高3618块构造上处于西斜坡北段高升油田高二、三区东北部。
含油面积1.16km2，石油储量1323.3104t，1986年投入开发，主要层系为沙河街组三段莲花油层5、6、7砂岩组，其中5砂岩组为主力油层。
脱气原油密度在(20℃)0.9199～0.9561g/cm3之间，平均0.950g/cm3；脱气原油粘度(50℃)810-17799 mPa s之间，平均3876.37 mPa s，胶质+沥青质含量平均为46.12%；含蜡量平均为4.87%；含硫量平均为0.49%；凝固点在-2～23℃，平均为10.8℃；初馏点130～239℃之间。
据高3-6-18井测试结果，地层条件下原油粘度为605 mPa s；体积系数1.042；原油压缩系数5.41×10-4MPa-1；原始气油比28m3/t。
所以该块原油具有胶质+沥青质含量高、密度高、含硫量高、含蜡量低和凝固点低的“三高、二低”特点。
1.2主要矛盾热采区块开发过程中暴露出的主要难点是:区块边部油井注汽困难，蒸汽吞吐效果差。
至2013年底，区块有注汽压力高的油井达35口，占总井数的34.3%，平均注汽压力高达19.8MPa，注汽干度仅30.5%，吞吐后油汽比>0.3有6口，仅占吞吐井数的18%；油汽比<0.1达14口井，占吞吐井数的40%。
其中，有6口井蒸汽吞吐后不出。
迫使部分井低产关井或改为捞油生产，致使区块低速开发。
分析酸化压裂技术在油气田开发中的应用
酸化压裂技术是一种在油气田开发中广泛应用的技术，它主要是将压裂液中加入一定的酸性物质，通过化学反应来破坏岩石原有的骨架结构和粘结沉积物，从而扩大裂缝的面积和深度，提高油气田的采收率。
1.增加采收率：酸化压裂技术可以有效地破坏井壁和油层之间的联系，扩大油层内的通道。
这样，油气田中的石油和天然气就可以更加顺畅地流动，提高采收率。
2.改善石油品质：在石油开采过程中，酸化压裂技术可以通过化学反应来改变地层矿物质的结构，从而改善石油的品质，提高燃烧效率，降低污染物的排放。
3.减少环境污染：酸化压裂技术相对于传统的石油开采技术而言，可以减少非常多的废水泄漏和环境污染。
在酸化压裂技术中，压裂液中加入的酸性物质一般都是可再生的，并且可以循环利用，这样就能够减小对环境的影响。
4.提高单井产出：酸化压裂技术可以扩大井壁开采范围，在一个井钻孔中可以开发多个产层。
这样可以大幅度提高单井产出，并降低采油成本。
5.增加油气田的储量：酸化压裂技术可以扩大油气田的有效面积和储量，减少垂直和水平方向上的渗透压力和剪切力，并使原本不可采收的储层变得可采收。
综上所述，酸化压裂技术是一个现代石油工业必备的重要技术，它不仅可以提高油气田的采收率，减少废水泄漏和环境污染，还可以增加油气田的储量和提高单井产出，因此受到众多石油企业青睐。
油气井酸化技术综述曾业名1,刘俊邦2(1.大庆油田采油七厂地质大队,大庆 163517;2.长庆局采油二处特修公司,庆城 74100) 摘 要 酸化是油井增产的一项重要措施,在油田得到了广泛的应用。
本文综述了酸化的发展、历史、酸的处理方法、酸的类型及其化学反应,并结合油田目前常用的酸处理方法,详细介绍了压裂酸化原理及影响压裂酸化效果的主要因素。
关键词 油气井;酸化;增产措施;压裂酸化1 酸化的发展历史油气井的增产处理工艺中,酸化很早就开始使用了。
诸如水力压裂等其他技术只有几十年的历史,而酸化作为一种油气井增产措施始于上世纪。
1.1 第一次酸化作业第一次酸处理作业始于1895年,赫曼.佛拉施(Herm an Fr asch),当时俄亥俄州利马市标准石油公司太阳炼油厂的总化学师,采用盐酸进行了酸化作业处理,并获得了这项技术的发明专利。
佛拉施的专利采用盐酸与石灰岩反应产生可溶性生成物——二氧化碳及氯化钙,它们可随井中油气排出地层。
佛拉施的酸化工艺含有许多现代技术要素。
当时一些实验井酸处理后,井泵抽达40天左右。
油产量增加了300%,气产量增加了400%。
继续采油期间,增产幅度一直保持稳定。
此后两三年内,这项新技术得到多次应用,但由于某种原因,后来的三十年中其应用逐渐减少,这方面的历史记载亦无据可考。
1.2 早期的除垢处理盐酸在油井处理中的另一重要应用是由海湾石油公司的一家分公司——吉普西石油公司在俄克拉荷马州进行的。
当时吉普西公司面临的问题是,一些砂岩层油井的油管及设备发生钙质积垢。
为了寻求除垢的有效方法,吉普西公司采用盐酸作除垢剂并获得了成功。
1.3 酸化新时代的开端所谓酸化新时代是以1932年普尔石油公司与道化学公司之间的磋商为起点的。
当时普尔公司在密执安拥有石油产权,并制定了该地区的有效开发方案。
道公司物理研究实验室的负责人约翰.葛利伯(John Grebe)提出并赞同道公司用酸处理本公司一口井。
实验井选定后,1932年2月,在该井中了进行酸化处理,这大概是缓蚀酸在石灰岩层的首次应用。
处理前不出油的这口井后来产量达16桶/日。
随后对其他井亦做了酸处理。
1.4 酸化作业公司的形成酸化的技术经济影响迅速扩大,提供酸化服务的公司纷纷成立。
道公司于1932年11月19日新成立一个专门经营这项业务的分公司,命名为道威尔公司。
随后出现了一批专业公司。
1.5 早期砂岩酸化历史盐酸与氢氟酸混合液的首次工业性应用是由道威尔公司于1940年着手进行的。
当时所研制的这类产品称为土酸,其用途是溶解旋转钻井过程中以滤饼形式出现的钻井泥浆沉积物。
第一次现场应用是在海湾沿岸进行的,这次成功使这项技术收到了更广泛的注意及应用。
这种处理方法后经改进一直沿用至今。
2 酸处理方法由于酸能够溶解地层矿物及钻井或修井作业时漏入地层的泥浆等外来物质,所以被用于油气井增产措施。
溶解上述物质所获得的增产程度取决于许多因素,其中包括选用的酸处理工艺。
常用的酸化工艺可粗分为三大类:酸洗、基质酸化及压裂酸化。
2.1 酸洗酸洗是一种清除井筒中的酸溶性结垢或疏通射孔孔眼的工艺。
它是将少量酸定点注入预定井段,在无外力搅拌的情况下与结垢物或地层起作用。
另外,也可通过正反循环使酸不断沿井眼或地层壁面流动。
以此增大活性酸到井壁面的传递速度,加速溶解过程。
2.2 基质酸化基质酸化是在低于岩石破裂压力下将酸注入地层孔隙(晶间,孔穴或裂缝)。
基质酸化的目的是使酸大体沿径向渗入地层。
一般是通过扩大孔隙空间,溶解空间内的颗粒堵塞物,以消除井筒附近地层渗透率降低的不良影响(污染),从而获得增产效果。
由于页岩的易碎,或者为了保持天然液流边界以减少或防止水、气采出,而不能冒险进行压裂酸化时,一般最有效的增产措施就是基质酸化。
成功的基质酸化作业往往能够在不增大水、气采出量的情况下提高产油量。
2.3 压裂酸化压裂酸化是用酸液作为压裂液实施不加支撑剂的一种工艺。
如果处理后高导流的通道仍旧张开,则可达增产目的。
通道是由酸对裂缝酸溶性壁面的酸蚀作用而形成的。
施工后压力消失、裂缝闭合时,裂缝的溶蚀壁面若不粘合,裂缝便具有很高的导流能力。
压裂酸化形成的传导性人工裂缝长度取决于酸反映速度与酸从裂缝到地层滤失速度的综合效果。
传导性裂缝的长度是决定增产效果的一个要素。
2.4 其他应用除上述应用外,酸还具有下列用途:(1)用作压裂前置液,溶解射孔过程中形成的细粉粒,使压裂液能进入所有射孔孔眼。
(2)当乳化液对pH值下降很敏感,或因酸溶性细粉粒促使乳化稳定时,可用作破乳剂。
(3)压裂处理用的酸敏性胶质在施工后尚不破胶时,可用来破胶。
(4)用作水泥挤注前的预洗液。
3 酸的类型及其化学反应目前常用的酸可分为无机酸,稀释有机酸,粉状有机酸,多组分(或混合)酸或缓速酸等类型。
每类酸的常用品种如下:(1)无机酸:盐酸,盐酸-氢氟酸(即土酸)44内蒙古石油化工 2005年第6期 (2)有机酸:甲酸,乙酸(3)粉状酸:氨基磺酸,氯醋酸(4)多组分酸:乙酸-盐酸混合酸,甲酸-盐酸混合酸,甲酸-氢氟酸(5)缓速酸:稠化酸,化学缓速酸,乳化酸4 压裂酸化原理压裂酸化是石灰岩或白云岩层增产措施中应用最广的酸处理工艺。
压裂酸化施工中,先以高于油藏基质允许限度的速度将前置液注入地层。
这种快速挤注使井筒压力提高,直至克服地层压缩应力及岩石的抗张强度为止。
在此压力下,岩石达到屈服点,开始形成裂缝。
继续挤注使裂缝延伸和张开。
然后将酸注入裂缝与岩石作用,在地层中形成纵深通道,油井恢复生产后裂缝仍能保持一定的开度。
无论是在近井污染带内形成通道,或改变储层中的流型都可获得增产效果。
小酸量处理可消除井筒污染,排除井筒周围低渗透区的流阻,使油井恢复原来产量。
压裂酸化处理获得的增产率受酸蚀造缝的两个参数控制:裂缝的长度以及裂缝的导流能力与地层渗透率之比。
4.1 裂缝的形状在压裂酸化处理中,酸或酸的前置液以高于储层所能承受的排量从套管或油管中注入。
使之在井筒中迅速建立压力,直至超过地层的压缩应力及岩石的抗张强度为止。
在该压力下地层被屈服,开始形成裂缝。
连续注液则使裂缝延伸。
裂缝沿造缝做功量最小的方向延伸。
由于上覆地层的重力及构造运动产生的作用力影响,地下岩石承受多种压缩应力,故裂缝的延伸方向与最小主应力的轴向垂直。
一般情况下,垂向应力一般大于水平应力,所以裂缝沿垂向延伸。
但在浅井中,有时水平应力会大于垂直应力,裂缝也可能沿水平方向延伸。
4.2 酸的穿透距离酸化时酸沿裂缝的穿入距离(即酸的穿透距离)是决定处理成败的变量之一。
这个距离受酸的滤失特性,酸与地层岩石反应速度,酸沿裂缝的流速等因素控制。
大多数碳酸盐岩的总反应速度主要受酸至裂缝壁面的传递速度控制。
酸至裂缝壁面的传递速度又受控于算到达壁面所需移动的距离(即裂缝宽度),因地层滤失作用引起的酸向壁面的流速及裂缝中可能发生的混流现象等因素。
(1)酸滤失速度的影响酸进入裂缝时与裂缝面反应,并破坏前置液中降滤失剂形成的滤饼。
一旦出现这种情况,裂缝形状便主要受控于滤失特性。
酸注入由粘性前置液形成的裂缝后所引起的裂缝形状变化难以精确预计出。
但可以肯定,如果酸中不加入有效的降滤失剂,开始注酸后的滤失速度将超过单独挤注前置液的滤失速度,最后由于滤失速度的增加,裂缝可能开始闭合。
(2)裂缝宽度的影响裂缝变宽往往会加大活酸沿裂缝的穿入距离(酸的穿透距离)。
(3)注酸速度的影响改变注酸的速度将会影响压裂酸化的处理效果。
酸的穿透距离往往随酸在裂缝中的流速加快而增长。
(4)温度的影响由于酸与裂缝壁面上灰岩的反应速度很快,所以反应受到传质速度的限制,酸穿透距离基本上与温度无关。
如果地层与酸的作用缓慢,酸液的穿透距离受温度的影响就较大。
(5)地层类型的影响a.酸与白云岩比与石灰岩反应更为缓慢。
b.地层很少为纯石灰岩或纯白云岩。
如果两种成分混合存在,则酸穿透距离计算值将介于两者之间。
c.如果碳酸盐岩层中含有砂质或与盐酸不起作用的其他成分时,应做岩芯实验,测出其有效表面动力参数。
d.盐酸对砂岩、燧石或其他硅质矿物基本没有什么作用。
除非与碳酸盐岩成交互层,否则对这些地层进行压裂酸化一般收效甚微。
4.3 裂缝的导流能力为了获得更好的效果,酸与裂缝壁面反应后必须形成施工后仍能张开的通道。
由于酸与岩石表面反应不均匀,或与地层中分布不均匀的矿物发生选择性反应,结果便形成流道。
裂缝的导流能力受岩石溶蚀量、岩石强度及闭合压力等因素的影响。
5 结论及认识酸化技术是油气井增产的一项重要技术,对高效开采油田起到了积极的作用。
压裂酸化技术近年来有了很大的发展,无论是理论研究还是现场应用,都逐步走向成熟,在国内油田的应用也越来越广泛。
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地址:黑龙江省大庆市,邮编:163517收稿日期:2005年4月12日45 2005年第6期 曾业名等 油气井酸化技术综述。
