泡沫转向酸化增产技术研究与应用
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STRY开发与创新2007.NO.13化工之友
泡沫流体因为其特殊性质,目前已经在石油钻井、完井、开采、作业等方面越来越受到石油工程师的青睐。泡沫酸酸化具有很多优点,如低密度、低摩阻、高粘度、携砂强、低滤失、缓速性、易返排、选择性暂堵等。但是泡沫酸酸化利用的是预生成泡沫酸,只有得出泡沫酸的流变特性,才能进行井筒和环空中摩阻计算和压降计算。泡沫流体的流变特性一直以来是很多学者研究的重点,但是由于流变模式和流变参数随着温度、压力、泡沫特征值、剪切速率等等的变化关系较为复杂,而且不同的泡沫体系的流变特性更是不同,所以笔者建议在利用不同的泡沫体系时,都应该独立进行流变性试验,以配合现场施工。1影响因素泡沫流体属于一种较为复杂的非牛顿流体,他们的行为和特征受许多可变因素的控制,影响流变性的一些主要因素有:内相气体的性质及粘度,外相液体的性质和粘度,气体与液体的相对体积,表面活性剂的类型、浓度、泡沫界面薄膜的性质,电离特性,泡沫结构、气泡尺寸、剪切速率、温度、压力等参数。泡沫特征值越高,则泡沫酸的粘度越大,但是当泡沫特征值大于96%时,泡沫流体已经不能够形成连续的泡沫液体,而是气液两相流动,使得泡沫液体的粘度接近气体粘度,从而粘度减小。压力的影响主要是通过改变泡沫特征值来实现,在低剪切速率范围内,增加压力会显著增加泡沫流体的表观粘度;在高剪切速率下,这种影响明显减弱。泡沫流体的表观粘度不稳定地随温度升高而降低,达到某一温度极限后(一般认为是90℃),表观粘度的变化就小多了。剪切速率的影响较为复杂,在低剪切速率下,泡沫具有幂律流体的特性;而在高剪切速率下,泡沫表现为宾汉流体。对于特定的泡沫体系,在酸化施工中影响其流变性的因素主要有:温度和泡沫特征值,本文旨在建立泡沫流变参数与泡沫质量和温度的变化关系。2室内试验2.1试验流体与渤海油田配伍的泡沫酸酸液体系,基本配方为:液体:10.0%HCL+4.0%HBF4+2.0%PA-HCS(缓蚀剂)+1.0%PA-TL(铁离子稳定剂)+2.0%PA-NT(粘土稳定剂)+1.0%PA-FR(破乳剂)+0.8%HY-2(起泡剂)+0.5%高粘CMC(稳泡剂);气体:空气。2.2试验仪器及方法(1)试验仪器:GJ-3S型高速搅拌器,ZNN-D6型六速粘度计,烧瓶,秒表,量筒,量杯,吸管,洗耳球,JR型粘度计量加热器等。(2)试验方法:泡沫流体是一种非牛顿流体,可以用模式方程来判断其流变模式。其中F为流变模式判别参数,θ是转速分别为300r/min、200r/min、100r/min时的仪器读数。由求得的参数F可以判断出流变模式:若F=0.5±0.03,则为宾汉模式,否则选用幂律模式。有下面的实验结果表1可以看出,泡沫酸流体在施工所允许的条件内为幂律流体。流变模式是幂律模式,则需确定的特征值为幂律指数n和相泡沫酸流变性室内试验研究赵建春1李其波1徐永辉2(1.胜利石油管理局黄河钻井五公司;2.胜利石油管理局地质研究院山东东营257000)摘要:泡沫酸酸化具有很多优点,如:低密度、低摩阻、高粘度、低滤失、缓速性、易返排、选择性暂堵等。泡沫酸施工过程中,泡沫酸的流变性对于计算井筒和环空中的压力是必不可少的。考虑到酸液的腐蚀性,成本昂贵的流变仪无法进行试验,本文利用简单的六速粘度计及其它辅助仪器,给出了泡沫酸的流变特性,为现场施工提供依据和参考。关键词:泡沫酸流变性六速粘度计摩阻计算中图分类号:O645文献标识码:A文章编号:1004-0862(2007)07(a)-0003-02
酸化解堵技术介绍
酸化是油井增产、 水井增重视要方法。酸化目是为了恢复和改善地层近井地带渗透性, 提升地层导流能力。达成增产增注目。
一、 酸化增产原理
碳酸盐岩储层关键矿物成份是方解石CaCO3和白云石CaMg(CO3)2, 储集空间分为孔隙和裂缝两种类型。其增产原理关键是用酸溶解孔隙、 裂缝中方解石和白云石物质以及不一样类型堵塞物, 扩大、 沟通地层原有孔隙, 形成高导流能力油流通道, 最终达成增产增注目。
二、 酸化类型
1 、 一般盐酸酸化技(适适用于碳酸盐岩地层: 见附件1: 晋古1-1井施工统计)
一般盐酸酸化是在低于破裂压力条件下进行酸化处理工艺, 它只能解除井眼周围堵塞。通常采取15%-28%盐酸加入添加剂, 经过酸液直接溶解钙质堵塞物和碳酸盐岩类钙质胶结岩石。优点是施工简单、 成本低, 对地层溶蚀率较强, 反应后生成产物可溶于水, 生成二氧化碳气体利于助排, 不产生沉淀; 缺点是与石灰岩作用反应速度太快, 尤其是高温深井, 因为地层温度高, 与地层岩石反应速度快, 处理范围较小。此项技术已在华北油田、 大港油田、 青海油田、 大庆油田、 中原油田、
辽河油田、 河南油田、 冀东油田(唐海)、 长庆油田共施工2698井次, 用盐量38979.2方, 成功率98%, 有效率达成92.8%。
2 、 常规土酸酸化技术(适适用于砂岩地层: 见附件2: 晋95-16井施工统计)
碎屑岩油气藏酸化较碳酸盐岩油气藏难度大, 工艺也比较复杂。常规土酸是由盐酸加入氢氧酸和水配制而成酸液, 是解除近井地层损害, 实现油井增产增注常见方法。它对泥质硅质溶解能力较强。所以适适用于碳酸盐含量较低, 泥质含量较高砂岩地层。优点是成本低, 配制和施工简单, 所以广泛应用。此项技术已在华北油田、 大港油田、 中原油田共施工1768井次, 用酸量26872.9方, 成功率97%, 有效率达成91.5%。
第29卷第4期 海 洋 石 油 OFFSHORE OIL ・65・
文章编号:1008—2336(2009)04—0065—04
西峰油田酸化增产技术研究与应用
顾燕凌,向 蓉,何志英
(长庆油田分公司第二采油厂,甘肃庆城745100)
摘 要:针对西峰油田长8油藏低渗、细孔喉、砂岩泥质含量高等储层特点,分析了储层堵塞的原因,通过理论及试验优 化出了本区块酸化增产的酸液配方。使用土酸酸化角井成功率相对较高,边井成功率低,复合有机酸酸化增产技术从应 用效果看好于土酸酸化,为该地区措施提高单井产量积累了一定宝贵经验。 关键词:西峰油田;低渗透;堵塞;酸化 中图分类号:TE357.2 文献标识码:A doi:10.3969 ̄.issn.1008—2336.2009.04.065
Study and application of acid stimulation technology of Xifeng Oiifield
Gu Yanling,Xiang Rong,He Zhiying
(No.2 production plant ofChangqing Oilfield Company,Qingcheng 745100)
Abstract:Chang 8 reservoir in Xifeng oilfield is a low permeability reservoir with fine pore throat and high
shale/sand ratio.The cause of reservoir plug was analyzed and acidizing fluid formula of acid stimulation in
the block W3S optimized through theory and experiment.Results showed success rate of applying mud acid
煤层气开采中氮气泡沫压裂技术的应用
摘要:由于氮气泡沫压裂液具有较高强度,其携砂能力较强,能在地层下形成较强支撑,对地层影响较小。因此可以应用于压力低、渗透较低的储层。近年来,为解决煤粉堵塞、滤失严重等问题,技术人员可以针对低产井使用氮气泡沫压裂技术,实现煤层气井的高产稳产。本文从氮气泡沫压裂技术特点出发,全面分析该技术应用优势,并提出压裂技术的具体应用,旨在提升气井生产效率,希望对读者有所帮助。
关键词:煤层气;氮气泡沫;压裂体系
前言:从本质上看,该技术应用原理与水力压裂相同,在作业中将高压流体注入煤层中,压裂煤层气储层,形成强度较高的支撑裂缝以及复杂网络,实现煤层气井高产稳产。并且,氮气泡沫压裂材料能降低体系整体密度,其使用液体量较少,能全面适用于水敏地层作业。
一、氮气泡沫压裂技术优势
当前阶段,泡沫压裂技术具有增能压裂以及泡沫压裂等方式。其中,增能压裂是利用气体以及泡沫材料完成压裂工作。可以全面应用于低压低渗透性矿藏的完善以及优化。技术人员在增能压裂技术应用中,其气体注入比例比传统技术应用高出7%-9%,一般为10%-52%。从实际情况看,当泡沫质量小于52%时,可以称为增能压裂体系,当质量大于52%,可以称之为泡沫压裂体系。从气体类别来看,可以分为二氧化碳增能技术、氮气增能技术等。
由于氮气以及二氧化碳气体整体性质较为稳定,在气体储存、运输以及施工中,能在作业中具有较好的安全性。与此同时,由于气体整体压缩性较强,沸点低,压缩前后整体变化较大。因此可以将氮气以及二氧化碳作为煤层气储藏中常用的增能材料。从目前情况看,二氧化碳在作业、运输、储存以及设备方面具有独特优势。因此二氧化碳在当前使用较多。但由于该气体属于酸性气体,而目前所使用的主要为碱性体系,在使用二氧化碳时要开展针对性地调整,会在一定程度上增加技术应用成本。相比于二氧化碳增能技术,氮气泡沫压裂技术携砂能力较强,能利用支撑剂将砂石带到更远位置。该技术对地层损害更小。相比于其他压裂液,泡沫压裂液通过裂缝的液量相对较少,对地层副作用较少。除此之外,该技术能全面适用于液体敏感、渗透压较低的地层[1]。