储层伤害与油水井酸化处理技术.pptx

第一部分第一部分 储层伤害与油气层保护储层伤害与油气层保护第二部分第二部分 酸化工艺原理酸化工艺原理第三部分第三部分 酸液体系与酸液添加剂酸液体系与酸液添加剂第四部分第四部分 酸化过程中的储层伤害及储层保护酸化过程中的储层伤害及储层保护第五部分第五部分 酸化选井与酸化室内评价技术酸化选井与酸化室内评价技术第六部分第六部分 酸化设计软件及实验仪器酸化设计软件及实验仪器第七部分第七部分 酸化设计、施工及效果分析技术酸化设计、施工及效果分析技术第八部分第八部分 酸化技术的发展趋势酸化技术的发展趋势目录目录第一部分第一部分 储层伤害与油气层保护储层伤害与油气层保护过程过程潜在的储层伤害潜在的储层伤害钻井钻井打开油气层，储层原来的温度、压力平衡状态被打破，钻井液滤液侵入地层，由于储层含打开油气层，储层原来的温度、压力平衡状态被打破，钻井液滤液侵入地层，由于储层含有粘土，粘土遇水即会引起水化膨胀和运移，降低储层渗透性；钻井液滤饼会堵塞油气通有粘土，粘土遇水即会引起水化膨胀和运移，降低储层渗透性；钻井液滤饼会堵塞油气通道。其它：钻屑、暂堵剂、聚合物、加重剂、润滑剂等都有可能造成储层伤害。道。其它：钻屑、暂堵剂、聚合物、加重剂、润滑剂等都有可能造成储层伤害。完井完井固井水泥浆伤害储层；固井液中的氢氧化钙和硅酸钙可产生沉淀，引起地层损害；正压射固井水泥浆伤害储层；固井液中的氢氧化钙和硅酸钙可产生沉淀，引起地层损害；正压射孔会压实地层碎屑和减小岩石孔隙，射孔碎屑孔会压实地层碎屑和减小岩石孔隙，射孔碎屑 及射孔液都会对地层产生损害。及射孔液都会对地层产生损害。砾石充填砾石充填砾石尺寸不当、砾石充填置放不当、丝扣涂料、油漆、铁锈及聚合物残渣被强制混入地层砾石尺寸不当、砾石充填置放不当、丝扣涂料、油漆、铁锈及聚合物残渣被强制混入地层砂与砾石填充中、砾石携带液滤液等均会引起地层损害。砂与砾石填充中、砾石携带液滤液等均会引起地层损害。生产过程生产过程生产制度不合理导致速敏，颗粒运移堵塞孔喉；缓蚀剂、防垢剂、清蜡剂、防蜡剂降粘剂，生产制度不合理导致速敏，颗粒运移堵塞孔喉；缓蚀剂、防垢剂、清蜡剂、防蜡剂降粘剂，均可能导致储层伤害。均可能导致储层伤害。增产措施增产措施不合理的酸化措施会引起乳化物、水堵、酸渣、有机物、不合理的酸化措施会引起乳化物、水堵、酸渣、有机物、CaF2、Fe(OH)3、粘土水化膨胀、粘土水化膨胀迁移等储层伤害；不合理的压裂措施会引起乳化物、有机物、粘土水化膨胀迁移等储层伤迁移等储层伤害；不合理的压裂措施会引起乳化物、有机物、粘土水化膨胀迁移等储层伤害。害。修井作业修井作业修井液中的固体悬浮物将会堵塞孔喉；修井液滤液可能引起粘土膨胀；泵人冷的流体会使修井液中的固体悬浮物将会堵塞孔喉；修井液滤液可能引起粘土膨胀；泵人冷的流体会使石蜡和沥青沉淀；表面活性剂会使改变储层的润湿性；洗井时可能会使铁绣、无机垢和石石蜡和沥青沉淀；表面活性剂会使改变储层的润湿性；洗井时可能会使铁绣、无机垢和石蜡进入储层形成伤害。蜡进入储层形成伤害。钻钻井井、完完井井、砾砾石石充充填填、采采油油、增增产产措措施施、修修井井等等过过程程，均可能引起储层伤害。均可能引起储层伤害。一、储层伤害储层伤害例：钻井伤害例：钻井伤害（一般钻井液成份一般钻井液成份：膨润土：膨润土 水解聚丙烯腈铵盐水解聚丙烯腈铵盐 羧甲基纤维素钠盐羧甲基纤维素钠盐 原油原油 硅腐钾乳化剂硅腐钾乳化剂 乳化剂降粘剂乳化剂降粘剂 消泡剂流型调节剂固体润滑剂复消泡剂流型调节剂固体润滑剂复配暂堵剂片碱堵漏剂加重剂石灰石粉配暂堵剂片碱堵漏剂加重剂石灰石粉）固相使渗透率降低值固相使渗透率降低值90%以上，泥浆滤液进入使油层渗透以上，泥浆滤液进入使油层渗透率降低率降低40%左右左右时间时间侵入深度侵入深度油基泥浆油基泥浆(cm(cm）水基泥浆水基泥浆(cm(cm）1 1天天36.5736.57234.69234.695 5天天140.21140.21365.76365.761010天天234.69234.69648.64648.641515天天304.81304.81701.04701.042020天天365.76365.76822.96822.962525天天426.72426.72944.88944.883030天天487.68487.681036.321036.32钻井泥浆类型与浸泡时间对储层深度的关系钻井泥浆类型与浸泡时间对储层深度的关系伤害类型伤害类型来源来源乳化液乳化液一切含表活剂（或乳化剂）的钻井液、完井液、修井液、酸液、射孔液与储层流体接一切含表活剂（或乳化剂）的钻井液、完井液、修井液、酸液、射孔液与储层流体接触均可能产生乳化液堵塞。触均可能产生乳化液堵塞。润湿性改变润湿性改变地层部分或全部亲油，降低油的相对渗透率，它是由于油基钻井、修井或完井液中的地层部分或全部亲油，降低油的相对渗透率，它是由于油基钻井、修井或完井液中的表面活性物质吸附在岩石上而引起的。表面活性物质吸附在岩石上而引起的。水堵水堵由于钻井及完井作业中水基滤液的侵入或是开采过程中地层水的指进和锥进。由于钻井及完井作业中水基滤液的侵入或是开采过程中地层水的指进和锥进。盐垢盐垢在生产过程中因井眼附近温度和压力降低而发生盐垢沉积，地层水与滤液或注入水的在生产过程中因井眼附近温度和压力降低而发生盐垢沉积，地层水与滤液或注入水的不配伍也可能形成盐垢。不配伍也可能形成盐垢。有机沉淀物有机沉淀物石蜡或沥青质是生产过程中井眼内或井眼附近温度或压力的变化造成的。石蜡或沥青质是生产过程中井眼内或井眼附近温度或压力的变化造成的。颗粒堵塞颗粒堵塞1、外来悬浮颗粒、外来悬浮颗粒2、油气藏微粒的膨胀或运移：、油气藏微粒的膨胀或运移：蒙脱石（蒙脱石（S）水化膨胀）水化膨胀；绿泥石含铁，迁移绿泥石含铁，迁移；高岭石分散、运移；伊利石分散、运移、；高岭石分散、运移；伊利石分散、运移、膨胀膨胀储层伤害的类型储层伤害的类型勘探开发过程勘探开发过程损害来源及机理损害来源及机理油保措施油保措施钻井完井钻井完井泥浆损害固相损害中等，泥浆损害固相损害中等，侵入深，滤液弱损害，浸侵入深，滤液弱损害，浸入时间过长入时间过长提高泥饼形成速度，控制固相侵入以及滤液滤失；提高泥饼形成速度，控制固相侵入以及滤液滤失；欠平衡钻井，用与地层配伍的优质完井液，提高钻欠平衡钻井，用与地层配伍的优质完井液，提高钻速，减少非生产时间，缩短油层浸泡时间。速，减少非生产时间，缩短油层浸泡时间。射孔射孔以卤水作为射孔液对岩心以卤水作为射孔液对岩心中等偏弱损害，有结垢可中等偏弱损害，有结垢可能能控制滤失和杂质侵入，适当降低射孔液盐度，射孔控制滤失和杂质侵入，适当降低射孔液盐度，射孔液需过滤液需过滤 采油采油胶结较差胶结较差确定合理工作制度确定合理工作制度修井作业修井作业卤水作为压井液对岩心中卤水作为压井液对岩心中等偏弱损害，有结垢可能等偏弱损害，有结垢可能选用优质压井液选用优质压井液酸化酸化不合理的酸液体系不合理的酸液体系合理的酸化设计，酸化后及时排残酸合理的酸化设计，酸化后及时排残酸 压裂压裂水基压裂液水基压裂液考虑防膨措施考虑防膨措施常见的油层保护措施常见的油层保护措施二、油气层保护油气层保护堵塞类型堵塞类型解堵处理对策解堵处理对策乳化物乳化物互溶剂互溶剂+破乳剂破乳剂水堵水堵互溶剂互溶剂润湿反转润湿反转互溶剂互溶剂+水湿表面活性剂水湿表面活性剂碳酸盐碳酸盐盐酸盐酸硫酸盐硫酸盐EDTAEDTA铁垢铁垢盐酸盐酸+还原剂还原剂水化物水化物盐酸盐酸硅石硅石土酸土酸有机物有机物溶剂类清洗剂溶剂类清洗剂粘土膨胀粘土膨胀土酸土酸常见堵塞特征及对应的解堵处理对策常见堵塞特征及对应的解堵处理对策储层伤害评价储层伤害评价表皮系数表皮系数S-衡量井底附近储层因受到伤害而引起流体渗流阻力衡量井底附近储层因受到伤害而引起流体渗流阻力增加或因储层得到改善而使得流体渗流阻力减小的尺度。增加或因储层得到改善而使得流体渗流阻力减小的尺度。S0,储层被伤害储层被伤害S=0，储层保持原有渗流能力，储层保持原有渗流能力S0，储层被改善，储层被改善 这一判断标准从理论上讲是合理的，但进行实际油层伤害这一判断标准从理论上讲是合理的，但进行实际油层伤害评价时，不考虑油井实际情况和解释模型差异，往往会得出评价时，不考虑油井实际情况和解释模型差异，往往会得出错误的结论，达不到评价油层伤害的目的！错误的结论，达不到评价油层伤害的目的！对负表皮系数的认识对负表皮系数的认识 1 1、对表皮系数测试计算的前提：地层为均质的。当储层、对表皮系数测试计算的前提：地层为均质的。当储层孔隙、溶洞、裂缝分布不均，而油井又刚好处于裂缝较多的孔隙、溶洞、裂缝分布不均，而油井又刚好处于裂缝较多的位置，试井可以出现负表皮系数；位置，试井可以出现负表皮系数；2 2、对于疏松砂岩，由于地层测试的压差大，流体流动的、对于疏松砂岩，由于地层测试的压差大，流体流动的突然发生，使地层的渗透率得到恢复或提高，也可能出现负突然发生，使地层的渗透率得到恢复或提高，也可能出现负表皮系数。表皮系数。第二部分第二部分酸化工艺原理酸化工艺原理 第第一一次次盐盐酸酸酸酸化化作作业业始始于于1895年年，Ohio油油公公司司对对油油井井和和气气井井进进行行盐盐酸酸酸酸化化并并显显著著提提高高了了产产量量（但但套套管管严严重重腐腐蚀蚀）。因因此此在在后后来来在在相相当当长长一一段段时时间间内内此此项项技技术术不不再再广广泛泛应应用用。直直到到1931年年发发现现砷砷酸酸具具有有缓缓蚀蚀效效果果，不不久久又发展了有机缓蚀剂的效果更佳。又发展了有机缓蚀剂的效果更佳。1933年年，美美国国印印第第安安那那的的标标准准石石油油公公司司用用HF进进行行第第一一口口井井的的砂砂岩岩酸酸化化，1940年年美美国国道道威威尔尔公公司司应应用用(HF+HCl),获得很大成功。获得很大成功。一、酸化的历史酸化的历史酸化酸化-通过酸液对储层的处理，使地层孔隙和裂缝渗通过酸液对储层的处理，使地层孔隙和裂缝渗透性的变好，达到油水井增产增注的措施。透性的变好，达到油水井增产增注的措施。上世纪六十年代，我国开始应用酸化工艺技术上世纪六十年代，我国开始应用酸化工艺技术,从早期的酸从早期的酸浸、酸洗逐渐发展形成了适应不同油藏类型和井况的多项酸化浸、酸洗逐渐发展形成了适应不同油藏类型和井况的多项酸化配套技术，包括盐酸酸化、乳化酸酸化、胶凝酸酸压等碳酸盐配套技术，包括盐酸酸化、乳化酸酸化、胶凝酸酸压等碳酸盐岩酸化（酸压）工艺和常规土酸酸化、逆土酸酸化、缓速酸酸岩酸化（酸压）工艺和常规土酸酸化、逆土酸酸化、缓速酸酸化、低伤害酸酸化、热酸酸化、硝酸粉末酸化、注水井酸压增化、低伤害酸酸化、热酸酸化、硝酸粉末酸化、注水井酸压增注等砂岩酸化（酸压）工艺技术，能较好地满足油田开发生产注等砂岩酸化（酸压）工艺技术，能较好地满足油田开发生产的需要。的需要。国内酸化工艺发展历程国内酸化工艺发展历程二、酸化工艺分类：二、酸化工艺分类：酸洗酸洗 基质酸化基质酸化 酸压酸压酸化类酸化类型型施工压力施工压力Pi注入速度注入速度酸流动方式及溶酸流动方式及溶蚀方式蚀方式适用范围适用范围酸酸 洗洗无外力或轻微搅无外力或轻微搅动动不流动或沿不流动或沿井筒的正、井筒的正、反循环反循环溶蚀井壁及射孔溶蚀井壁及射孔孔眼孔眼储层的表皮解堵或射孔孔眼储层的表皮解堵或射孔孔眼的清洗、井筒结垢及丝扣油的清洗、井筒结垢及丝扣油的清除的清除基质酸基质酸化化Ps Pi PF大于地层极大于地层极限吸液速度限吸液速度形成人工裂缝，形成人工裂缝，沿裂缝流动反应，沿裂缝流动反应，有效作用距离可有效作用距离可达几十到上百米达几十到上百米在碳酸盐岩储层中形成人工在碳酸盐岩储层中形成人工裂缝，解除近井带污染，改裂缝，解除近井带污染，改变储层流型，沟通深部油气变储层流型，沟通深部油气区，可大幅度提高油气井产区，可大幅度提高油气井产量量酸化工艺的特点及适用情况u压裂酸化-酸化：地层方式：油管注液 套管注液 环空注液封隔器 压裂车压开裂缝张开裂缝酸刻蚀裂缝高导流能力裂缝国内外酸化技术发展动态国内外酸化技术发展动态国内外酸化技术发展动态国内外酸化技术发展动态分分 类类工工 艺艺应用范围应用范围碳酸盐岩碳酸盐岩盐酸酸化盐酸酸化常规解堵常规解堵乳化酸酸化乳化酸酸化低孔、低渗碳酸盐岩储层低孔、低渗碳酸盐岩储层泡沫酸酸化泡沫酸酸化强水敏、易漏失储层强水敏、易漏失储层 稠化酸酸化稠化酸酸化中高渗储层中高渗储层前置液酸压前置液酸压深层低渗储层深层低渗储层闭合酸压闭合酸压低渗储层低渗储层多级注入酸压闭合酸化多级注入酸压闭合酸化深层低渗复杂储层深层低渗复杂储层转向酸酸化转向酸酸化非均质长井段储层非均质长井段储层交联酸加砂酸压交联酸加砂酸压深层低渗储层深层低渗储层砂岩砂岩土酸酸化土酸酸化中低渗储层近井地带解堵中低渗储层近井地带解堵自生土酸酸化自生土酸酸化低渗储层深部酸化低渗储层深部酸化氟硼酸酸化氟硼酸酸化疏松储层酸化疏松储层酸化缓速土酸酸压缓速土酸酸压低渗储层注水井低渗储层注水井常见酸化工艺技术常见酸化工艺技术三、砂岩酸化工艺原理三、砂岩酸化工艺原理 原理：低于地层破裂压力下，原理：低于地层破裂压力下，酸液溶酸液溶蚀孔道或天然裂缝中的堵塞物质，破坏泥蚀孔道或天然裂缝中的堵塞物质，破坏泥浆、水泥及岩石碎屑等堵塞物的结构，使浆、水泥及岩石碎屑等堵塞物的结构，使之与残酸液一起排出地层起到疏通流动通之与残酸液一起排出地层起到疏通流动通道的作用，解除堵塞物的影响，恢复地层道的作用，解除堵塞物的影响，恢复地层原有的渗流能力。原有的渗流能力。石英石英长石长石燧石燧石云母云母二次胶结物二次胶结物(碳酸盐碳酸盐,石英石英)粘土孔隙相嵌粘土孔隙相嵌粘土孔隙充填粘土孔隙充填孔隙充填物孔隙充填物骨架骨架 砂岩的典型结构砂岩的典型结构砂岩矿物及溶解度砂岩矿物及溶解度矿物名称矿物名称石石 英英燧燧 石石长长 石石云云 母母高高 岭岭 石石伊伊 利利 石石蒙蒙 脱脱 石石绿绿 泥泥 石石方方 解解 石石白白 云云 石石铁白云石铁白云石菱菱 铁铁 矿矿溶解度溶解度 HCl HCl+HF不溶解不溶解不溶解不溶解不溶解不溶解不溶解不溶解不溶解不溶解不溶解不溶解不溶解不溶解低至中等低至中等高溶解高溶解高溶解高溶解高溶解高溶解高溶解高溶解很低很低低至中等低至中等低至中等低至中等低至中等低至中等高溶解高溶解高溶解高溶解高溶解高溶解高溶解高溶解高溶解有高溶解有CaF2沉淀沉淀高溶解有高溶解有CaF2沉淀沉淀高溶解有高溶解有CaF2沉淀沉淀高溶解高溶解岩芯岩芯砂岩酸化酸液应用指南砂岩酸化酸液应用指南 条 件 酸 液 HCl溶解度溶解度20%仅用仅用 HCl高渗透(100md以上)高石英(80%),低粘土(20%)13.5%HCl+1.5%HF高粘土(20%)6.5%HCl+1%HF高铁绿泥石粘土 3%HCl+0.5%HF 低渗透(10md或更低)低粘土 6%HCl+1.5%HF 高绿泥石 3%HCl+0.5%HF解除铁质矿物解除铁质矿物 2HCl+Fe2O3 2FeCl3+3H2O解除硅质矿物解除硅质矿物 4HF+SO2 SiF4+2H2O 2HF+SiF4 H2SiF6解除粘土矿物解除粘土矿物 18HF+Al2Si2O5(OH)4(高岭石高岭石)2AlF3+2H2SiF6+9H2O 36HF+Al2O3+4SiO2H2O(蒙脱石蒙脱石)2H3AlF6+4H2SiF6+12H2O解除垢类矿物解除垢类矿物 2HCl+CaCO3CaCl2+H2O+CO2 4HCl+MgCa(CO3)2 CaCl2+MgCl2+2H2O+2CO2 常规酸液体系包括常规酸液体系包括盐酸酸液体系：盐酸酸液体系：5-20%HCl+酸液添加剂酸液添加剂土酸酸液体系：土酸酸液体系：5-20%HCl+1-12%HF%+酸液添加剂酸液添加剂四、碳酸盐岩酸化原理四、碳酸盐岩酸化原理 原理一：原理一：溶蚀孔道或天然裂缝中的堵塞物质，破坏泥浆、水泥及岩石碎溶蚀孔道或天然裂缝中的堵塞物质，破坏泥浆、水泥及岩石碎屑等堵塞物的结构，使之与残酸液一起排出地层起到疏通流动通道的作用，屑等堵塞物的结构，使之与残酸液一起排出地层起到疏通流动通道的作用，解除堵塞物的影响，恢复地层原有的渗流能力。解除堵塞物的影响，恢复地层原有的渗流能力。原理二：原理二：由于岩石矿物组成的不均匀分布，施工中酸液对裂缝壁面的非由于岩石矿物组成的不均匀分布，施工中酸液对裂缝壁面的非均匀刻蚀使得裂缝壁面凹凸不平，裂缝在许多支撑点的作用下，不能完全闭均匀刻蚀使得裂缝壁面凹凸不平，裂缝在许多支撑点的作用下，不能完全闭合，最终形成具有一定几何尺寸和导流能力的人工裂缝，大大提高地层的渗合，最终形成具有一定几何尺寸和导流能力的人工裂缝，大大提高地层的渗流能力。流能力。碳酸盐岩酸化示意图典型反应：典型反应：2HCl+CaCO3CaCl2+H2O+CO2 4HCl+CaMg(CO3)2CaCl2+MgCl2+H2O+CO2 盐酸盐酸浓度浓度%盐酸盐酸相对相对密度密度1m1m3 3盐酸中盐酸中含含HClHCl量，量，kgkg1m1m3 3盐酸盐酸中含水量，中含水量，kgkg1m1m3 3盐酸溶蚀盐酸溶蚀CaCOCaCO3 3量量生成生成COCO2 2气体积气体积,(标准标准)m)m3 3反应完全后反应完全后CaClCaCl2 2溶液（残酸）的溶液（残酸）的质量浓度，质量浓度，%溶蚀溶蚀1m1m3 3 CaCOCaCO3 3需酸量，需酸量，m m3 3kgkgm m3 35 51.0251.025515197497470700.0260.02615.815.87.37.338.438.410101.051.051051059459451441440.0530.053323214.114.118.918.915151.0751.0751611619149142202200.0810.08149.549.520.020.012.412.420201.101.102202208808803013010.1110.111686826.326.39.09.028281.141.143203208208204384380.16220.1622989835356.06.0不同浓度盐酸与碳酸钙作用情况不同温度条件下氯化钙溶解度曲线反应完全后反应完全后CaCl2CaCl2溶液（残酸）的质量浓度为溶液（残酸）的质量浓度为26.3%26.3%，在实际施在实际施工条件下，不会产生工条件下，不会产生CaClCaCl2 2沉淀。沉淀。第三部分第三部分 酸液体系与酸液添加剂酸液体系与酸液添加剂影响酸化效果的因素有效作用距离裂缝导流能力酸岩反应速度酸液滤失降滤剂粘 度酸浓度酸类型岩石类型酸液流速温 度面容比同离子效应酸液用量酸液流速岩石类型酸类型酸浓度闭合应力稠化酸体系乳化酸体系变粘酸体系化学缓速酸体系自转向酸体系盐酸体系土酸体系酸液体系 由于普通酸液在酸化过程中滤失严重，酸岩反应速度快，由于普通酸液在酸化过程中滤失严重，酸岩反应速度快，难以形成深穿透酸蚀裂缝。为满足地层特性和增产的需要，难以形成深穿透酸蚀裂缝。为满足地层特性和增产的需要，以普通酸体系为基础，发展了具有不同特性的酸液体系。以普通酸体系为基础，发展了具有不同特性的酸液体系。交联酸体系u稠化酸组成：酸液+稠化剂（胶凝剂）作用机理：降滤失和缓速，属于后期滤失控制。适用于：中高渗储层，在低渗及返排困难的储层使用稠化酸要慎重。优点：常温粘度：30mPa.s，地层温度粘度：1020mPa.s耐温性较好，高温稳定性强（93)酸蚀缝长：2050m摩阻为清水的4060%，满足大排量和深井施工不足：难以降解岩石表面吸附和滞留，降低酸蚀裂缝的导流能力u乳化酸组成：酸+油+乳化剂作用原理：利用乳化酸的高粘度和外相油的阻碍作用延迟酸液与裂缝壁面的接触，延迟酸岩反映速度，使酸液的滤失时间推后，从而使整个施工过程中的液体平均滤失量降低。适用于：低孔、低渗碳酸盐岩储层的深度改造优点：滤失量小，缓速性能好不足：施工摩阻较高，较普通酸高20%，造成酸压施工压力高，排量低。38u地面交联酸组成：酸液+稠化剂（聚合物）+交联剂+添加剂，交联形成网络冻胶体系作用原理：结合酸压和水力加砂压裂的优点，将酸压的多分支酸蚀裂缝和水力压裂的较高导流能力的较长支撑裂缝有机结合，形成与水力压裂人工裂缝缝长相当、与储层中微裂缝沟通更好、导流能力更高、有效期更长的酸蚀-支撑复合裂缝适用于：低孔低渗、储层埋藏深、地层温度高、碳酸盐含量高、储层非均质性严重优点：滤失低、摩阻低、易泵送、粘度高、酸岩反应速度慢、造缝效率高、流变性好、能携砂酸液体系发展现状39u化学缓速酸u组成：常规酸液+表面活性剂缓速机理：表面活性剂吸附在地层裂缝壁面，延缓酸岩反应速度；或者是表面活性剂使酸岩反应生成的CO2 形成稳定泡沫，在裂缝壁面上产生隔离层，延缓壁面与酸的反应。大多采用阴离子型表面活性剂lR-102缓速剂、三羧酸烷基化酰胺等u清洁转向酸 自转向酸，又称变粘酸，滤失控制酸：在地层中粘度随温度或氢离子浓度（pH值）的变化发生大幅度的增加或降低的酸液体系。利用其粘度在施工过程中的变化，可大幅度控制酸液的滤失，实现了降低酸液滤失由一次性作用到连续性作用的转变。清洁转向酸之优点清洁转向酸之优点清洁转向酸之优点清洁转向酸之优点基础性能优基础性能优异均衡异均衡转向性能转向性能缓速性能、缓蚀能力、表面张力、界缓速性能、缓蚀能力、表面张力、界面张力、鲜酸粘度、残酸粘度面张力、鲜酸粘度、残酸粘度两高一好两高一好转向可靠性高转向可靠性高,转向效率高转向效率高,转转向效果相当好向效果相当好三低三低添加剂残留低、残酸粘度添加剂残留低、残酸粘度低、残酸伤害低低、残酸伤害低低伤害性能低伤害性能球形胶束多层交联层状结构 海绵状网络结构新鲜酸新鲜酸反应酸反应酸残酸残酸网络结构胶束，粘度高网络结构胶束，粘度高43u结构破坏l残酸：VES形成的胶束酸地层中的烃类（原油、天然气）与残酸接触，带电环境改变，胶束由杆状变成球状，粘度大幅降低。不加破胶剂，结构自动彻底破坏不同原油含量的残酸的粘度随时间变化天然气接触残酸的粘度随时间变化变粘清洁酸u缓速l静态反应速度低45u清洁稠化酸、交联酸残留物明显，二次污染严重，清洁酸二次污染小稠化酸残酸与岩芯稠化酸残酸与岩芯交联酸残酸与岩芯交联酸残酸与岩芯清洁酸残酸与岩芯清洁酸残酸与岩芯残留物明显残留物明显残留物明显残留物明显没有残留物没有残留物添加剂添加剂作用作用主要成份类型主要成份类型缓蚀剂缓蚀剂减少酸液对施工设备和井下减少酸液对施工设备和井下管柱的腐蚀管柱的腐蚀炔醇化合物炔醇化合物助排剂助排剂增强残酸的排出性能增强残酸的排出性能表面活性剂表面活性剂抗酸渣剂抗酸渣剂防止酸渣的形成防止酸渣的形成油溶性表活剂油溶性表活剂+铁稳剂铁稳剂润湿剂润湿剂使储层亲水使储层亲水互溶剂互溶剂转向剂转向剂均匀布酸均匀布酸苯甲酸、冻胶等苯甲酸、冻胶等粘土稳定剂粘土稳定剂防止粘土膨胀、迁移防止粘土膨胀、迁移盐、有机阳离子型聚合盐、有机阳离子型聚合物物铁稳定剂铁稳定剂防止氢氧化铁沉淀防止氢氧化铁沉淀螯合剂、还原剂等螯合剂、还原剂等缓速剂缓速剂延缓酸岩反应速度延缓酸岩反应速度表活剂、聚合物等表活剂、聚合物等降阻剂降阻剂减少泵送酸液的摩阻减少泵送酸液的摩阻表活剂、聚合物等表活剂、聚合物等酸液添加剂酸液添加剂酸化过程中的储层伤害酸化过程中的储层伤害 及储层保护及储层保护第四部分第四部分 砂砂岩岩储储层层酸酸化化主主要要使使用用常常规规土土酸酸，即即HFHF和和HClHCl的的混混合合液液，其其它它使使用用较较多多的的有有：氟氟硼硼酸酸、逆逆土土酸酸、胶胶束束土土酸酸、自自生生土土酸酸等等，其其主主体体部部分分都都是是HFHF、HClHCl，都都是是利利用用HClHCl溶溶解解砂砂岩岩储储层中的钙质成分，利用层中的钙质成分，利用HFHF溶解砂岩中其它胶结物或基质。溶解砂岩中其它胶结物或基质。酸酸化化施施工工过过程程中中，由由于于设设计计及及处处理理不不当当，可可能能造造成成严严重重的的储储层层伤伤害害，最最常常见见的的储储层层伤伤害害主主要要在在于于酸酸化化后后二二次次沉沉淀淀，酸酸液液与与储储层层岩岩石石、流流体体的的不不配配伍伍以以及及储储层层润润湿湿性性的的改改变变，酸化后疏松颗粒及酸化后疏松颗粒及微粒的脱落运移微粒的脱落运移堵塞，产生堵塞，产生乳化乳化等。等。一、酸液与地层流体的配伍性一、酸液与地层流体的配伍性 1 1、储层原油、储层原油-酸液体系的配伍性酸液体系的配伍性 酸液酸液+原油、沥青原油原油、沥青原油酸渣酸渣 酸酸渣渣由由沥沥青青、树树脂脂、石石腊腊和和其其它它高高分分子子碳碳氢氢化化合合物物组组成成，是是一一种种胶胶态态的的水水不不溶溶性性产产物物，一一旦旦产产生生会会对对储储层层带带来来永永久久性伤害，一般很难加以消除。性伤害，一般很难加以消除。酸酸液液中中若若不不加加入入适适当当的的抗抗酸酸渣渣剂剂（聚聚氧氧化化乙乙烯烯、聚聚氧氧化化丙丙烯烯类类+分分散散剂剂），一一般般都都有有产产生生酸酸渣渣的的危危险险，且且用用酸酸浓浓度度越高，酸渣生成越多。越高，酸渣生成越多。2 2、地层水、地层水-酸液的配伍性酸液的配伍性 地层水地层水+酸液酸液各种沉淀（氟化钙等）各种沉淀（氟化钙等）当当储储层层中中水水富富含含NaNa+、K K+、MgMg2+2+、CaCa2+2+、FeFe2+2+、FeFe3+3+、AlAl3+3+等等时时（这这些些离离子子有有些些是是原原储储层层水水中中本本身身就就存存在在的的，有有些些是是由由于于酸酸化化过过程程中中不不断断产产生生的的），酸酸液液特特别别是是HFHF将将与与这这些些离离子子作作用用而而产产生生有有害害沉沉淀淀物物。因因此此，酸酸化化时时要要设设法法避避免免HFHF与与储层水接触。储层水接触。二、酸液与储层岩石的配伍性二、酸液与储层岩石的配伍性 储储层层岩岩石石矿矿物物成成分分复复杂杂，酸酸液液对对其其反反应应亦亦各各异异，产产生生的伤害机理也不同。的伤害机理也不同。1 1、酸液引起粘土矿物膨胀、酸液引起粘土矿物膨胀 酸酸液液中中水水被被蒙蒙脱脱石石所所吸吸收收，特特别别是是高高含含NaNa蒙蒙脱脱石石类类粘粘土土，膨膨胀胀体体积积可可达达6-106-10倍倍，因因而而使使孔孔道道变变窄窄甚甚至至堵堵死死孔孔道道，使使储储层层丧丧失失渗渗透透性性，即即使使酸酸液液溶溶解解掉掉部部分分粘粘土土矿矿物物，也也很很难难抵消其造成的伤害。抵消其造成的伤害。2 2、酸液的冲刷及溶解作用造成微粒运移、酸液的冲刷及溶解作用造成微粒运移 高高岭岭石石、伊伊利利石石粘粘土土酸酸液液冲冲刷刷 剥剥落落迁迁移移 孔隙喉道孔隙喉道 无无论论是是那那类类粘粘土土矿矿物物，酸酸化化过过程程中中酸酸溶溶解解胶胶结结物物均均会会使使储储层层颗颗粒粒或或微微粒粒松松散散、脱脱落落而而运运移移堵堵塞塞，这这些些微微粒粒随随酸酸液液的流动搅拌与残余原油一起形成稳定的乳化液，产生液堵。的流动搅拌与残余原油一起形成稳定的乳化液，产生液堵。酸化中要考虑粘土的稳定问题酸化中要考虑粘土的稳定问题 3 3 3 3、酸液溶解含铁矿物产生不溶产物、酸液溶解含铁矿物产生不溶产物、酸液溶解含铁矿物产生不溶产物、酸液溶解含铁矿物产生不溶产物 绿绿泥泥石石类类粘粘土土：水水合合铝铝硅硅酸酸盐盐，含含有有大大量量的的FeFe离离子。子。FeFe3+3+OH+OH-氢氧化铁凝胶沉淀氢氧化铁凝胶沉淀 铁铁在在酸酸中中的的溶溶解解度度与与酸酸液液的的PHPH值值有有密密切切关关系系，三三价价铁铁离离子子FeFe3+3+在在酸酸液液pHpH为为2.22.2时时就就开开始始以以Fe(OH)Fe(OH)3 3的的形形式式产产生生沉沉淀淀，pHpH值值为为3.23.2时时FeFe3+3+完完全全沉沉淀淀；二二价价铁铁离离子子FeFe2+2+只有在只有在pHpH值达到值达到7 7以上才开始沉淀。以上才开始沉淀。4 4 4 4、酸化后产物的结垢、酸化后产物的结垢、酸化后产物的结垢、酸化后产物的结垢 CaCa2+2+CO+CO2 2 碳酸钙沉淀结垢碳酸钙沉淀结垢 酸酸化化过过程程中中产产生生的的过过剩剩的的CaCa2+2+等等离离子子，在在酸酸化化后后若若不不能能及及时时排排出出，将将与与油油层层中中的的COCO2 2作作用用生生成成碳碳酸酸钙钙再再次次沉沉淀淀结结垢垢，这些垢与砂子及重油等伴随一起堵塞储层。这些垢与砂子及重油等伴随一起堵塞储层。5 5 5 5、酸化产生水堵和岩石润湿性改变、酸化产生水堵和岩石润湿性改变、酸化产生水堵和岩石润湿性改变、酸化产生水堵和岩石润湿性改变 酸酸液液注注入入储储层层后后，井井壁壁附附近近含含水水大大大大增增加加，水水油油流流度度比比大于大于1 1时会出现水锁。时会出现水锁。酸液中的表面活性剂可能改变岩石润湿性引起储层伤害。酸液中的表面活性剂可能改变岩石润湿性引起储层伤害。钙盐沉淀钙盐沉淀 HFHF与与CaCO3CaCO3反应生成细白粉末状氟化钙沉淀反应生成细白粉末状氟化钙沉淀 CaCOCaCO3 3+2HFCaF+2HFCaF2 2+H+H2 2O+COO+CO2 2一一般般地地保保持持低低PHPH值值和和减减少少关关井井时时间间可可防防止止CaFCaF2 2在在大大量量沉淀。沉淀。6 6 6 6、氢氟酸反应产物产生沉淀氢氟酸反应产物产生沉淀氢氟酸反应产物产生沉淀氢氟酸反应产物产生沉淀 砂砂岩岩储储层层酸酸化化使使用用的的酸酸液液，不不论论属属于于何何种种体体系系，其其主主要成分为要成分为HFHF，HFHF与储层矿物反应后可产生多种沉淀。与储层矿物反应后可产生多种沉淀。NaNa盐和盐和K K盐沉淀盐沉淀 氢氟酸与砂子及粘土等反应产生氟硅酸和氟铝酸氢氟酸与砂子及粘土等反应产生氟硅酸和氟铝酸 SiSi2 2+6HFH+6HFH2 2SiFSiF6 6+2H+2H2 2O O Al Al2 2SiSi4 4O O1010(OH)(OH)2 2+36HF4H+36HF4H2 2SiFSiF6 6+12H+12H2 2O+2HO+2H3 3AlFAlF6 6 NaAlSi NaAlSi3 3O O8 8+22HF3H+22HF3H2 2SiFSiF6 6+AlF+AlF3 3+NaF+8H+NaF+8H2 2O O 氟氟硅硅酸酸和和氟氟铝铝酸酸又又将将与与储储层层岩岩中中或或储储层层水水中中的的钾钾、钠钠等等离子反应产生不溶性沉淀物。离子反应产生不溶性沉淀物。H H2 2SiFSiF6 6+2Na+2Na+NaNa2 2SiFSiF6 6+2H+2H H H2 2SiFSiF6 6+2K+2K+KK2 2SiFSiF6 6+2H+2H+H H3 3AlFAlF6 6+3Na+3Na+NaNa3 3AlFAlF6 6+3H+3H+H H3 3AlFAlF6 6+3K+3K+KK3 3AlFAlF6 6+3H+3H+这这些些氟氟硅硅酸酸盐盐、氟氟铝铝酸酸盐盐是是胶胶状状物物质质，产产生生伤伤害害十十分分严严重。重。水化硅沉淀水化硅沉淀 研研究究表表明明，水水化化硅硅的的生生成成是是由由于于HFHF与与砂砂岩岩反反应应后后的的残残酸酸再再与与粘粘土土矿矿物物发发生生二二次次反反应应的的结结果果。酸酸化化时时，随随着着HFHF的的不不断断消消耗耗，当当游游离离F F-浓浓度度减减至至1010-5-5mol/lmol/l时时，最最初初溶溶解解于于酸酸中中的的硅硅又又将将以以水水化硅胶态沉淀下来，其反应方程如下：化硅胶态沉淀下来，其反应方程如下：AlAl2 2SiSi2 2O O5 5(OH)(OH)4 4+18HF2H+18HF2H2 2SiFSiF6 6+2AlF+2AlF3 3+9H+9H2 2O O H H2 2SiFSiF6 6+4H+4H2 2OSi(OH)OSi(OH)4 4+6HF+6HF 减减轻轻水水化化硅硅沉沉淀淀，可可采采用用如如下下方方法法：酸酸化化后后迅迅速速排排液液。研研究究表表明明，残残酸酸在在岩岩心心中中停停留留时时间间越越长长，水水化化硅硅沉沉淀淀量量越越多多；使使用用低低浓浓度度的的HFHF酸酸化化，HFHF浓浓度度越越低低，溶溶解解的的硅硅越越少少，沉沉淀淀出出的的硅硅自自然然也也少少，注注水水井井可可采采用用过过量量冲冲洗洗，将将近近井井带带的的残残酸酸驱驱至至远远离离井井壁。壁。酸化选井与酸化室内评价技术酸化选井与酸化室内评价技术第五部分第五部分1.酸化评层选井技术u酸化评层选井技术的工作目标酸化评层选井技术的工作目标客观地描述储层的渗流条件客观地描述储层的渗流条件通过不稳定试井技术，描述储层的渗滤特征及表皮堵塞通过不稳定试井技术，描述储层的渗滤特征及表皮堵塞特征特征通过油井生产产量变化结合油井近期作业情况判断储层通过油井生产产量变化结合油井近期作业情况判断储层是否受到伤害是否受到伤害推荐可供增产作业改造的井和层段推荐可供增产作业改造的井和层段静静 态态地质资料地质资料动态试井分动态试井分析资料析资料岩心分析资岩心分析资料料地球物理测地球物理测井资料井资料评层选井综评层选井综合分析合分析储层参数储层参数控制储量控制储量井低产、降井低产、降产原因产原因地质分析资料地质分析资料钻井录井资料钻井录井资料 试油资料试油资料邻井情况分析邻井情况分析地质报告地质报告地质依据地质依据u资料分析资料分析酸化评层选井内容及工作顺序图酸化评层选井内容及工作顺序图地质资料地质资料测井资料测井资料试油和试井资料试油和试井资料油气藏资料油气藏资料录井资料录井资料物性参数物性参数中途测试中途测试完井试油或完井试油或试井试井生产测井和生产测井和试采试采静态储层基本结构及物静态储层基本结构及物性参数性参数渗滤模式、动力和阻力分布与渗滤模式、动力和阻力分布与大小、流体性质大小、流体性质测井解释储层结构测井解释储层结构及参数及参数提出工作液伤害的地提出工作液伤害的地层因素层因素确定井层储、渗模式确定井层储、渗模式及渗滤特征及渗滤特征为工艺设计提供参数为工艺设计提供参数和井筒工程条件和井筒工程条件提出确定工艺方法和规模的依据和建议提出确定工艺方法和规模的依据和建议增产效果预测增产效果预测酸液性能评价试验酸液性能评价试验酸液与储层配伍性评价试验酸液与储层配伍性评价试验其他其他酸液常规酸液常规评定试验评定试验酸液特殊酸液特殊评定试评定试验验乳化乳化破乳破乳试验试验导流导流能力能力试验试验伤害伤害评定评定试验试验酸化酸化效果效果试验试验2.2.酸化室内评价技术酸化室内评价技术腐蚀腐蚀性评性评定定反应反应速度速度评定评定流流变变性性试试验验摩摩阻阻试试验验静静态态动动态态静静态态动动态态旋旋仪仪滤滤失失速速度度评评定定指指进进试试验验生生物物毒毒性性试试验验酸化设计软件及实验仪器酸化设计软件及实验仪器第六部分第六部分酸化设计软件酸化设计软件酸化设计软件酸化设计软件-实现酸化设计智能化实现酸化设计智能化实现酸化设计智能化实现酸化设计智能化解堵诊断软件解堵诊断软件解堵诊断软件解堵诊断软件StimPT StimPT 酸化软件酸化软件酸化软件酸化软件 FracCADE2FracCADE2FracCADE2FracCADE2.0.0.0.0是美国是美国是美国是美国DOWELLDOWELLDOWELLDOWELL公司酸化设公司酸化设公司酸化设公司酸化设计软件的最新版本计软件的最新版本计软件的最新版本计软件的最新版本,可对酸化施工设计进可对酸化施工设计进可对酸化施工设计进可对酸化施工设计进行优化，该软件的引进使我所的酸化设计行优化，该软件的引进使我所的酸化设计行优化，该软件的引进使我所的酸化设计行优化，该软件的引进使我所的酸化设计实现了电算化，为我油田唯一引进的酸化实现了电算化，为我油田唯一引进的酸化实现了电算化，为我油田唯一引进的酸化实现了电算化，为我油田唯一引进的酸化设计软件，这对于提高公司所酸化设计能设计软件，这对于提高公司所酸化设计能设计软件，这对于提高公司所酸化设计能设计软件，