酸化技术-.ppt
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1、内容摘要第一部分、新立油田开展酸化工作的必要性第一部分、新立油田开展酸化工作的必要性第二部分、新立油田第二部分、新立油田结垢机理研究垢机理研究第四部分、酸化施工工第四部分、酸化施工工艺第三部分、酸化工作技第三部分、酸化工作技术研究研究第五部分、安全第五部分、安全环保措施保措施第六部分、突第六部分、突发事件事件预案案1一、新立油田开展酸化工作的必要性l新立油田新立油田经过95989598年井网年井网调整,整,采油井数由采油井数由9494年的年的380380口增加到口增加到0505年的年的787787口,日口,日产液量由液量由22902290吨增吨增加到加到38053805吨吨,但平均但平均单井日
2、井日产液由液由6 6吨下降到吨下降到4.54.5吨,由此可以看出,吨,由此可以看出,在地在地层压力在逐年上升的前提下力在逐年上升的前提下(即生(即生产压差增大),而差增大),而单井平均井平均日日产液量却下降液量却下降1/41/4,说明油井近明油井近井地井地带的堵塞使渗透性逐年下降,的堵塞使渗透性逐年下降,导致致单井井产液水平下降。液水平下降。1 1 1 1、由于油井地、由于油井地、由于油井地、由于油井地层层堵塞堵塞堵塞堵塞,造成造成造成造成单单井井井井产产液量下降液量下降液量下降液量下降2l2 2、油井、油井结垢井数逐年增加:垢井数逐年增加:l 新立油田由于近井地新立油田由于近井地带温度、温度
3、、压力的力的变化,使油井的近化,使油井的近井地井地带产生生结垢垢现象。从近年来已象。从近年来已发现的的检泵结垢井数据看,垢井数据看,从从20002000年开始截止到年开始截止到20200505年底,累年底,累计出出现结垢井垢井为334334口,口,这些些结垢井的存在,既堵塞油垢井的存在,既堵塞油层、使得近井地、使得近井地带导流能力下降、流能力下降、影响油井影响油井产量。量。l3 3、压裂裂层渗透率下降:渗透率下降:l 油井油井压裂后,由于岩裂后,由于岩层的的压实作用和作用和压裂砂破裂砂破碎,以及碎,以及压裂液的残留物使地裂液的残留物使地层渗透率下降,使油渗透率下降,使油层压后后导流能力下降,影
4、响油井流能力下降,影响油井产量。量。3 新立油田注水开以来,新立油田注水开以来,油井套油井套变井逐年增加。截止井逐年增加。截止到到20062006年年3 3月,新立油田共月,新立油田共有油井有油井10381038口,口,发现套套变井井336336口,占油井口,占油井总数的数的32.432.4。其中大段与多段套。其中大段与多段套变井井178178口、口、轻微套微套变井井158158口。口。从从这些数据可看出油井套些数据可看出油井套变已已经严重制重制约了油井改造、了油井改造、挖潜。挖潜。4 4 4 4、套、套、套、套变变井增多:井增多:井增多:井增多:4 针对新立油田近井地新立油田近井地带结垢、流
5、体粘度垢、流体粘度增加增加导致渗透率下降、套致渗透率下降、套变井逐年增多、分井逐年增多、分层改造改造难度大等度大等问题,有必要在新立油田开,有必要在新立油田开展油井酸化工作。展油井酸化工作。5二二二二、新立油田、新立油田、新立油田、新立油田结结垢机理研究垢机理研究垢机理研究垢机理研究1 11 1 1 1、新立油田垢新立油田垢新立油田垢新立油田垢新立油田垢新立油田垢样样样成份分析成份分析成份分析成份分析成份分析成份分析218-96218-96218-96218-96井垢井垢井垢井垢样样分析表分析表分析表分析表*-*62 22 2 2 2、新立油田堵塞物来源新立油田堵塞物来源新立油田堵塞物来源新立
6、油田堵塞物来源新立油田堵塞物来源新立油田堵塞物来源由水由水质质分析数据表可知分析数据表可知 ,注,注入水中含入水中含CO3CO32-2-、HCOHCO3-3-、CaCa2+2+较较高,当注入水由井口流入井底高,当注入水由井口流入井底进进入地入地层层到达油井,温度、到达油井,温度、压压力等条件力等条件变变化,使水中离子改化,使水中离子改变变原有状原有状态态,形成垢晶体沉淀。,形成垢晶体沉淀。尤其注入水在突破油水尤其注入水在突破油水过过渡渡带带以后,以后,进进入油井近井地入油井近井地带带后,后,温度、温度、压压力下降梯度最大,因力下降梯度最大,因此此结结成垢晶体的量也最多。所成垢晶体的量也最多。所
7、以以说结说结垢以近井地垢以近井地带为带为主主(钙钙离子由离子由34.134.1下降到下降到2222,说说明明35.5%35.5%的的钙钙离子残留在地离子残留在地层层中)。中)。(1)(1)(1)(1)无机垢来源无机垢来源无机垢来源无机垢来源7A A、温度的影响、温度的影响1000ml1000ml水源水在常水源水在常压压、不同温度、不同温度下放置下放置2424小小时时后垢的析出量后垢的析出量。B B、压压力的影响力的影响模模拟拟新立油田地新立油田地层层温度温度(67)(67),测测定了不同定了不同压压力下注入水中析出力下注入水中析出的的CaCO3CaCO3量。量。C C、结论结论随着温度、随着温
8、度、压压力的力的变变化油井化油井结结垢垢,且大多都集中且大多都集中在在近井地近井地带带。(1)(1)(1)(1)无机垢来源无机垢来源无机垢来源无机垢来源8新立油田原油含蜡新立油田原油含蜡新立油田原油含蜡新立油田原油含蜡质质、胶胶胶胶质质、沥沥清清清清质质的的的的总总和高和高和高和高达达达达40%40%40%40%以上以上以上以上,随着油田的随着油田的随着油田的随着油田的不断开不断开不断开不断开发发,近井地,近井地,近井地,近井地带带脱脱脱脱气、降温,原油中的重气、降温,原油中的重气、降温,原油中的重气、降温,原油中的重质质成份就会析出附着在成份就会析出附着在成份就会析出附着在成份就会析出附着在
9、孔道壁上形成有机堵塞。孔道壁上形成有机堵塞。孔道壁上形成有机堵塞。孔道壁上形成有机堵塞。(2)(2)(2)(2)(2)(2)有机垢来源有机垢来源有机垢来源有机垢来源有机垢来源有机垢来源某油井原油物性9 以新立油田以新立油田以新立油田以新立油田以新立油田以新立油田结结结垢机理研究垢机理研究垢机理研究垢机理研究垢机理研究垢机理研究结结结果果果果果果为为为依据,依据,依据,依据,依据,依据,结结结合合合合合合储层储层储层特点,确特点,确特点,确特点,确特点,确特点,确定适合的酸化配方,最定适合的酸化配方,最定适合的酸化配方,最定适合的酸化配方,最定适合的酸化配方,最定适合的酸化配方,最终终终达到达到
10、达到达到达到达到改善地改善地改善地改善地改善地改善地层层层近井地近井地近井地近井地近井地近井地带带带渗透性,渗透性,渗透性,渗透性,渗透性,渗透性,清垢、解堵的目的。清垢、解堵的目的。清垢、解堵的目的。清垢、解堵的目的。清垢、解堵的目的。清垢、解堵的目的。工作思路工作思路:三三三三、酸化工作的技、酸化工作的技、酸化工作的技、酸化工作的技术术研究研究研究研究作用机理作用机理:酸化是通酸化是通酸化是通酸化是通过过溶解部分胶溶解部分胶溶解部分胶溶解部分胶结结物、骨架和解除地物、骨架和解除地物、骨架和解除地物、骨架和解除地层层堵塞物,堵塞物,堵塞物,堵塞物,提高近井地提高近井地提高近井地提高近井地带带
11、渗透率,改善地渗透率,改善地渗透率,改善地渗透率,改善地层层渗流能力,从而达到恢渗流能力,从而达到恢渗流能力,从而达到恢渗流能力,从而达到恢复和提高油气井复和提高油气井复和提高油气井复和提高油气井产产量的目的。量的目的。量的目的。量的目的。101 11 1 1 1、酸化反酸化反酸化反酸化反酸化反酸化反应应应机理机理机理机理机理机理(1)(1)酸岩反酸岩反应应机理机理 砂岩地砂岩地层层包括石英、包括石英、长长石石颗颗粒,粒,还还有硅有硅质质和泥和泥质细质细粒以及碳酸粒以及碳酸盐盐等,等,砂岩土酸砂岩土酸处处理就是利用土酸中的理就是利用土酸中的盐盐酸溶解砂岩地酸溶解砂岩地层层中碳酸岩部分及机械中碳
12、酸岩部分及机械杂杂质质、无机垢,土酸中、无机垢,土酸中氢氢氟酸能溶解起堵塞作用的氟酸能溶解起堵塞作用的钻钻井泥井泥浆浆和硅和硅质矿质矿物(破物(破碎石英砂),化学反碎石英砂),化学反应应式如下:式如下:CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2OCaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2OFe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2OFe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2OFeS+2HCl=2FeCl2+H2SFeS+2HCl=2FeCl2+H2SSiO2+4HF=SiF4+2H2OSiO2+4HF=SiF4+2H2O2Na+SiF6=Na2SiF62Na+SiF6=Na2SiF61
13、1(2 2)酸液中添加)酸液中添加剂剂的作用的作用 为为了提高酸化效果,了提高酸化效果,针对针对油田的油田的储层储层特点,在酸特点,在酸液中加入部分添加液中加入部分添加剂剂,具体作用如下:,具体作用如下:缓蚀剂缓蚀剂避免酸液避免酸液过过早与金属表面早与金属表面发发生生剧剧烈反烈反应应,防止其防止其对对管、管、泵泵等等设备设备的腐的腐蚀蚀;防膨防膨剂剂预预防敏感防敏感矿矿物物引起二次沉淀生成,防止了粘土引起二次沉淀生成,防止了粘土矿矿物膨物膨胀胀及运移;及运移;铁铁离子离子稳稳定定剂剂防止防止铁铁离子与离子与氢氢氧根离子氧根离子发发生反生反应应生成沉生成沉淀;淀;有机溶有机溶剂剂溶解蜡溶解蜡质质
14、、胶、胶质质和和沥沥青青质质形成的有机垢形成的有机垢助排助排剂剂会增会增强强水相水相润润湿,增加油相渗透率,解除水堵,湿,增加油相渗透率,解除水堵,确保酸化效果。确保酸化效果。122 2、酸化配方体系的确定、酸化配方体系的确定 针对储层针对储层特点(特点(强亲强亲水砂岩油水砂岩油层层),),选择盐选择盐酸和酸和氢氢氟酸氟酸为为主体酸化体系:主体酸化体系:(1 1)体系构成)体系构成 1 1、前置液、前置液前置液:主要由有机溶前置液:主要由有机溶剂剂、表面活性、表面活性剂剂、渗透、渗透剂剂、防膨、防膨剂剂、助排助排剂剂等等组组成。成。主要作用:一是前置液中有机溶主要作用:一是前置液中有机溶剂剂溶
15、解有机溶解有机质质沉沉积积物,减物,减小原油粘度,通小原油粘度,通过过增溶、乳化等作用方式,使有机沉增溶、乳化等作用方式,使有机沉积积物物及束及束缚缚水排出地水排出地层层,达到疏通孔隙孔道清除有机堵、乳化,达到疏通孔隙孔道清除有机堵、乳化堵及水堵的目的;二是通堵及水堵的目的;二是通过过其其对对有机垢的清洗,使工作液有机垢的清洗,使工作液进进入后能完全的、最大限度地与岩石表面及无机垢面接触,入后能完全的、最大限度地与岩石表面及无机垢面接触,有利于工作液有利于工作液发挥发挥作用。作用。132 2、工作液工作液工作液:主要由工作液:主要由盐盐酸及酸及氢氢氟酸构成,加入氟酸构成,加入缓蚀剂缓蚀剂、缓缓
16、速速剂剂、防膨防膨剂剂、互溶、互溶剂剂等添加等添加剂剂复配而成。复配而成。主要作用:主要作用:一方面:利用其酸液中一方面:利用其酸液中盐盐酸的特性,可有效溶解地酸的特性,可有效溶解地层层中机中机械械杂质杂质、悬悬浮物和浮物和细细菌等。菌等。另一方面:利用其酸液中另一方面:利用其酸液中氢氢氟酸的特性,可有效溶解地氟酸的特性,可有效溶解地层层中泥中泥浆浆及粘土及粘土矿矿物,并物,并对压对压裂所裂所产产生的破碎石英砂及岩石生的破碎石英砂及岩石基基质质有一定的溶有一定的溶蚀蚀作用。作用。14(1)(1)主体酸液体系的主体酸液体系的主体酸液体系的主体酸液体系的选择选择 我我我我们们分分分分别别用用用用浓
17、浓度度度度为为3%3%、5%5%、7%7%、9%9%、11%11%、13%13%、15%15%的的的的盐盐酸酸酸酸对对新立油田的三种不同的无机垢新立油田的三种不同的无机垢新立油田的三种不同的无机垢新立油田的三种不同的无机垢样进样进行溶解,行溶解,行溶解,行溶解,结结果果果果发现发现酸液酸液酸液酸液浓浓度在度在度在度在9-13%9-13%的的的的盐盐酸酸酸酸对对以无机垢的溶解效果以无机垢的溶解效果以无机垢的溶解效果以无机垢的溶解效果较较好。同好。同好。同好。同时时分分分分别别用不同用不同用不同用不同类类型的有机溶型的有机溶型的有机溶型的有机溶剂对剂对有机垢有机垢有机垢有机垢为为主的垢主的垢主的垢
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