采油工程第7章酸化处理

油气行业是我国的重要行业，现阶段，我国对于石油和天然气的开采已经逐渐步入到了中后期，若想继续提高油气开采效率，实现油气增产，必须要加强对低渗透油气田的开发。

而在低渗透油气田的开发中，需要运用到一项关键技术就是油气田酸化和压裂技术。

不过，伴随着油气田酸化和压裂，会产生一些废液，它们会对油田水体造成极大的污染。

为此，我们必须通过有效的酸化和压裂废液处理技术对这些废液进行处理。

以下笔者就结合实际，简要介绍了几种常用的油气田酸化和压裂废液处理技术，仅供参考。

1 油气田酸化和压裂废液的危害分析(1)对油气藏储层的危害 在油气田酸化和压裂过程中，需要制造裂缝并使裂缝始终保持张开的状态，目的是为了保护油气层原有的特性，并方便对低渗透油气田的开采与液体的外排。

但是，在油气田酸化和压裂过程中所产生的废液，有时并无法完全从裂缝当中排净，从而造成裂缝堵塞，影响到导流通堵，降低了油气开采效率。

其次，有时油气田酸化和压裂废液还会进入到喉道当中，然后经毛细管力的作用，导致水锁及润湿性发生反转，从而降低了油气相渗透率。

同时，这还会引起油气田与底层流体配伍性变差，从而降低其导流能力。

(2)对各类水相的危害 油气田酸化和压裂废液的成分是非常复杂的，而且不同的酸化和压裂废液，其组分特点也各不相同。

不过，对于在相同块区中使用的同一种油气田酸化和压裂废液来说，其特点是十分相似的，所造成的危害也是相似的。

一般情况下，水是油气田酸化和压裂废液的最大受害者，若油气田酸化和压裂废液未处理干净而渗入到地下水当中、或是流入到河流当中后，会大大污染其水质。

而由于油气田酸化和压裂废液本身难以在自然环境中降解，所以其污染水质后是很难治理的。

(3)对油气田周边土壤环境的危害 油气田酸化和压裂废液当中的成分大多呈一定酸性或一定碱性，部分更带有毒性，当其未经处理而直接渗入油气田周边的土壤当中后，会大大危害到土壤环境。

也许刚开始，其危害并不显见，但是随着时日一久，油气田酸化和压裂废液会在淋溶条件下逐渐渗入土壤深处，从而进一步增加对土壤环境的危害，使土壤彻底失去肥沃性，无法再生长植物，更会间接危害到人类健康。

第五章酸处理技术酸处理是油气井增产、水井增注的主要手段之一。

利用酸液可以解除生产井和注水井井底附近的污染，清除孔隙或裂缝中的堵塞物质，或者沟通(扩大)地层原有孔隙或裂缝，提高地层渗透率，从而实现增产增注。

酸化按照工艺不同可分为酸洗、基质酸化和压裂酸化(也称酸压)。

酸洗是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；基质酸化是在低于岩石破裂压力下将酸注人地层，依靠酸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；酸压(酸化压裂) 是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匀溶蚀形成高导流能力的裂缝。

本章主要介绍碳酸盐岩地层的盐酸处理、砂岩油气层的土酸处理、酸化工艺设计、酸液及添加剂、酸化处理工艺。

第一节碳酸盐岩地层的盐酸处理碳酸盐岩分布较广，它既可生油，又可储油，目前世界上近一半的油、气田属碳酸盐岩型。

碳酸盐岩地层的主要矿物成分是方解石CaCO3和白云石CaMg(CO3)2，其中方解石含量高于50％的称为石灰岩，白云石含量高于50％的称为白云岩。

碳酸盐岩的储集空间分为孔隙和裂缝两种类型。

根据孔隙和裂缝在地层中的主次关系又可把碳酸盐岩油气层分为三类：孔隙性碳酸盐岩油气层，孔隙—裂缝性碳酸盐岩油气层，裂缝性碳酸盐岩油气层。

碳酸盐地层的盐酸处理，就是要解除孔隙、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，提高油气层的渗透性。

一、盐酸与碳酸盐岩的化学反应碳酸盐岩油气层的酸化常用盐酸，其化学反应如下：2HCl + CaCO3═ CaCl2+ H2O + C02↑4HCl + MgCa(C03)2═CaCl2+ MgCI2+ 2H20 + 2C02↑盐酸与碳酸盐岩发生反应时，所产生的反应物如氯化钙、氯化镁全部溶于残酸中。

二氧化碳气体在油藏压力和温度下，小部分溶解到液体中，大部分呈游离状态的微小气泡，分散在残酸溶液中，有助于残酸溶液从油气层中排出。

教学大纲※〈前言〉《采汕工程》课程是石油工程类专业的主干专业课程。

是建立在汕层物理、汕藏工程、渗流力学等课程的基础上，对油1+1采油方式、工艺原理、工艺过程及技术的综合研究，同时还对油出常规增产措施迹行研究。

通过《采油工程》课程的学习，使学生了解采油中的基本过程、油气井筒流动的工艺过程，掌握采油物理原理，対采油生产的实际应用有一定的分析、解决问题能力。

木课程建立在油层物理、油藏工程、渗流力学等课程的基础上，在内容上冇一定的联系。

后续课程有储层改造、提高采汕率、完井工程等。

※〈教学内容〉《采汕工程》讲授白喷井、抽汕井、注水井等的结构及原理，齐类生产井、注水井的工艺流程以及日常管理等知识；油水井的增产原理等。

本课程的重点在每一章、节的基本方法和基木原理及基本公式的掌握，而难点往往在工艺措施，不能在课堂体现，力求通过实验和实习來进行弥补。

另外，难点述在体现每一过程的理论及方法的实际应川。

深度主耍体现在对现场新工艺的跟踪和讲解，广度在于对新工艺、新措施的剖析后，如何具体应用。

教学目的：了解课程和学科概况及上课要求。

教学重点和难点：重点采油工程的发展历史和技术现状。

主要教学内容及要求：介绍采油工程的发展历史和技术现状，并对课程的主要讲授内容作介绍。

第一章油井基本流动规律教学目的：油井生产系统流动过程的动态规律。

教学重点和难点：气液垂直管两相流动；主要教学内容及要求：常握垂直井和水平井单相油流产能预测理论和方法，正确计算绘制日前和未来溶解气驱油井及产水情况下的流入动态||||线，综合分析射孔和砾石充填完井方式对油井流入动态的影响；了解汕-气混合物在垂直管中的流动规律，介绍井筒垂直管中的流动规律及数学方程。

掌握汕嘴节流基本理论和动态规律。

第二章自喷和气举教学目的：H喷井井筒流动动态；气举原理教学重点和难点：节点分析；气举启动主要教学内容及要求：自喷井的协调及系统分析，通过地层与井筒、井筒与井口、井口与地面管线等的协调关系，对自喷井的生产系统做分析；自喷井管理及分层开采，了解白喷井管理内容，掌握分层开采原理; 气举，通过气举中启动压力确定、气举凡尔选择等，介绍气举的一般问题。

油水井增产增注措施之酸化
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渗透性能的工艺措施称为酸化。

酸化按照工艺不同可分为酸洗、基质酸化和压裂酸化(也称酸压)。

酸洗是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垢等，并疏通射孔孔眼。

基质酸化是在低于岩石破裂压力下将酸注人地层，依靠酸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。

压裂酸化是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匀溶蚀形成高导流能力的裂缝。

酸化靠酸液溶蚀地层的岩石，改善油流通道，提高油井产量。

地层的岩石不同，使用的酸液也不同。

例如,盐酸对石灰岩的处理效果好，土酸对砂岩的处理效果好。

酸化施工时使用诸如水泥车、泵车一类的施工车辆，将酸性水溶液(如盐酸、氢氟酸、有机酸)注入地层。

注入的酸液会溶解地层岩石或胶结物，从而增加地层渗透率，使油气的产出、驱替水注入更加方便。

（油田酸化施工现场）
在酸化作业前后，准确掌握原油中的含水量，对于评估地层渗透性改善效果、优化生产策略至关重要。

ALC05井口原油含水分析仪通过实时监测原油含水率，能够即时反馈酸化作业对地层孔隙及裂缝渗透性能的影响，帮助油田管理者精准调整酸化方案，实现更高效、更经济的开采过程。

油井增产酸化施工方案一、概述油井增产酸化施工是一种提高油田开采效率的常用措施。

通过注入酸液以溶解油层岩石中的碳酸盐矿物，从而改善油井产能并增加油田的产量。

本文将介绍油井增产酸化施工方案的步骤、注意事项以及施工中的问题解决方法。

二、施工前准备工作1. 评估油井条件在进行酸化施工前，首先需要评估油井的地质条件、油层性质和油井的历史数据，以确定施工的可行性和效果。

这包括油层岩石的酸溶性、储层渗透率以及井筒的完整性等。

2. 确定酸化液配方根据油层性质以及所需溶解的岩石类型，确定酸化液的配方。

一般情况下，采用盐酸、硫酸或盐酸—硫酸组合作为主要的酸化液，并添加一定比例的增溶剂和稳定剂等。

3. 装备和材料准备准备所需的酸化施工设备和材料，包括酸液储罐、注酸泵、混合搅拌设备、管道连接件等。

确保设备运行正常并满足安全要求。

三、施工步骤1. 准备施工现场将酸化液储罐和混合搅拌设备等设备安置在施工现场，保证泵送管道的畅通。

同时，设置安全警示标志和防护措施，确保施工人员的人身安全。

2. 进行预处理首先，排水和清除油井井筒中可能存在的杂质和泥沙。

然后，根据酸化液的配方，将相应的酸液、增溶剂和稳定剂等按比例加入混合搅拌设备中进行预处理。

3. 酸化液注入将预处理后的酸化液通过注酸泵注入油井井筒中。

注入过程中需要控制注入速度和注入压力，以保证酸液能够均匀分布在油层中，避免引起过度的岩石溶解或造成井筒堵塞等问题。

4. 酸液停留时间根据油井的具体情况和酸液配方，确定酸液在井筒中停留的时间。

一般情况下，停留时间在数小时至数天不等。

在此期间，酸液将与油层岩石发生化学反应，溶解岩石中的碳酸盐矿物。

5. 清洗井筒酸液停留时间结束后，使用清洗液冲洗井筒，将残留的酸液、岩屑和溶解物排出井筒。

清洗液的配方通常为清水或其他相应的清洗溶液。

四、施工注意事项1. 安全措施在进行油井增产酸化施工时，必须严格遵守相关的安全操作规程。

保护施工人员的个人安全，确保设备操作正常和工作环境的卫生安全。