清洁转向酸化技术共20页
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1 转向分流问题的提出碳酸盐岩储层压裂酸化改造主要目的是解除近井地带的污染以及产生新的流动通道(酸蚀蚓孔)绕过污染带以增加储层与井筒的连通性,提高油气井的产能或注水井的注入能力。
对于非均质性很强的碳酸盐岩储层,压裂酸化改造成功的关键在于能否使酸液在整个产层合理置放,使所有层段都能吸入足够的酸以达到解除近井地带污染,恢复或增加油气产量的目的。
由于储层非均质性很强,注入的酸液将主要进入高渗透层或污染较小的层段,而低渗透层或污染较大的层段改造力度较小或未被改造,尤其是注水开发后期的油气井,注水采油使各层渗透性进一步增大,使得均匀布酸非常困难,即使储层相对均质,由于污染程度的差异同样可能造成酸液难以合理放置。
碳酸盐岩储层酸改造过程具有很多特殊性,在基质酸化、酸压施工过程中,由于酸与储层岩石的非均匀反应,在井筒壁面或裂缝壁面产生大量酸蚀蚓孔,酸蚀蚓孔的形成使该区域的注入能力进一步增加,即使较为均质的储层,在形成酸蚀蚓孔后也会造成渗透率差异进一步加大,使得碳酸盐岩储层转向相比于砂岩储层来说更为困难,难以达到纵向均匀改造的目的。
图1.1碳酸盐岩储层酸化改造过程图1.2碳酸盐岩储层酸压改造过程因此,为突破常规酸化作业方式对碳酸盐巨厚储层改造时难以取得理想效果的技术难题,必须开展纵向转向分流改造技术与配套工艺、作业体系的研究。
2 转向酸化压裂技术原理对于非均质储层来说,常规的转向酸液体系通常优先穿透储层的某些大孔道或高渗部分,即从储层的大孔道或高渗部分发生指进,酸液很难作用于储层的低渗透部分,而低渗透储层正是需要改造的部分。
普通盐酸酸化碳酸盐岩地层时,在基岩中由酸溶蚀形成一些主要通道,酸液就会沿着这些通道流动,而不能对其它的岩层进行酸化处理。
这时,如果向普通酸中添加转向剂,转向剂就会暂时堵住这些通道,改变注酸流动剖面,使酸液进入相对低渗透区域,与未酸化的储层部分反应。
即通过对储层的大孔道或高渗透带进行暂堵,迫使酸液转向低渗透带,以达到对储层高渗透带和低渗透带的同时改造,这就是转向酸化技术。
转向酸化技术在低渗透油田的应用探讨任怀丰,高立峰(大庆油田有限责任公司第七采油厂)摘要:葡萄花油田属大庆长垣外围“三低”油田,油层渗透率低、孔隙度低、储量丰度低。
开发过程中由于外来固液相的不配伍,油层极易发生污染堵塞。
在欠注井酸化解堵时酸液总是首先进入启动压力小的高渗透层,而低渗透储层酸液进入的却很少,不仅达不到酸化改造的目的,反而加剧了层内和层间矛盾;分层酸化虽然有针对性地对欠注层段进行解堵增注,但因酸化前后需投捞堵塞器,存在工作量大、工序繁琐的问题,影响了注水时间和注水质量。
转向酸化技术利用苯甲酸不溶于酸、溶于水的特性,有效地缓解了层间和层内矛盾,实现了低渗透层的解堵改造,减轻了工人的劳动强度,缩短了注水井关井周期。
关键词:暂堵;转向;酸化1引言欠注井油层酸化时,酸液优先进入渗透率最高、伤害最小的层段。
若产层污染严重,现场施工的结果是酸液不能进入主产层,导致酸化效果不理想。
酸化解堵成功的关键是有效控制酸液在储层的渗流方向,让各小层单位面积以相同的速度注酸。
转向酸化技术以盐酸为主剂,复配定量的暂堵剂,随着现场注酸施工的不断进行,在高渗透层吸收酸液的同时,大量暂堵剂也进入高渗透层,起到封堵大孔道的目的,迫使酸液进入渗透率较低或伤害严重的层段,达到各层均匀受效的目的。
2室内实验暂堵剂性能(1)分散性:为了避免发生凝聚现象,暂堵剂颗粒必须完全均匀地分散在携带液中。
(2)屏蔽性:为了达到最佳的暂堵效果,暂堵剂在井壁附近应生成渗透率小于等于最致密层或伤害严重层的滤饼,阻止高渗透层过多进酸,促使酸液进入低渗透层。
葡萄花油田有效渗透率较低,范围在1~130×10-3μm2之间,暂堵剂颗粒生成的滤饼渗透率要小于1×10-3μm 2。
(3)配伍性:为了防止固体颗粒随处理液发生运移,暂堵剂粒径必须与处理层的平均孔喉大小相适应。
同时暂堵剂必须与酸液及缓蚀剂、表面活性剂及防膨剂、铁离子稳定剂等添加剂相配伍,在井底高温下也不与之发生化学反应,以免生产沉淀造成二次污染。
转向酸化技术综述X贾新峰1,李建丽2(1.中国石油勘探开发研究院,北京 100083;2.西南石油大学,成都 610500) 摘 要:钻井、生产或修井过程中,大多数井会发生伤害,即近井地带渗透率降低,影响产能。
因此需要对其进行压裂或酸化等作业,以解除伤害,提高产能。
本文详细介绍了二次伤害形成的原因及转向酸化的作用机理,同时介绍了常规转向酸化技术——机械转向和化学转向技术及国外转向酸化技术近几年的发展方向。
关键词:地层伤害;转向酸化;常规转向酸化;黏弹性表面活性剂酸1 引言在钻井、生产或修井过程中,由于岩石挤压破碎、钻井液固相入侵、颗粒运移、润湿反转等〔1〕,绝大多数井会产生伤害——近井地带渗透率降低,因此需要对其进行酸化。
油水井酸化主要是通过向地层注入含有HF液,HCI酸或HFB酸等酸液,使酸液同许多硅质矿物包括石英和粘土反应,解去近井地带的堵塞物(如氧化铁、硫化亚铁、粘土等),恢复地层渗透率;还可溶解近井带的部分岩石,扩大孔隙结构的喉部,提高地层渗透率〔2〕。
2 地层二次伤害及解决办法2.1 二次伤害将含有HF的酸液注入地层后,HF酸与地层矿物发生发应,将其溶解。
在此过程中会产生很多一次、二次、三次反应产物,反应产物间又将再次发生化学反应,引起大量固体沉淀和非晶质凝胶。
这些固体沉淀和非晶质凝胶物质在近井地带和其他地方,将会导致对地层的二次伤害,从而影响酸化处理效果。
总的来说,地层中产生沉淀的主要反应如下: 2Na++H2SiF6Na2SiF6+H2O(1)为了防止Na2SiF6沉淀,在主酸液HF注入之前,需注氯化铵前置液,将地层盐水驱替进入井眼区域。
2H++2F-+CaCO3CaF2+CO2+H2O(2)为了防止CaF2沉淀,在主酸液HF注入之前,需注HCl或有机酸前置液,以除去钙基矿物(白云石、方解石、铁白云石等)。
26HF+Al2Si4O10(OH)24H2SiF6+2AlF (OH)2+8H2O(3)H2SiF6+6Al++2OH-6AlF2++SiO2・2H2O(4)为了防止硅的水化物的沉淀,需在主酸液中加入HCl或有机酸。