储层伤害与油水井酸化处理技术.pptx

储层伤害与酸处理技术伤害类型堵塞类型储层伤害评价表皮系数S---衡量井底附近储层因受到伤害而引起流体渗流阻力增加或因储层得到改善而使得流体渗流阻力减小的尺度。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，往往会得出错误的结论，达不到评价油层伤害的目的！第一次盐酸酸化作业始于1895年，Ohio油公司对油井和气井进行盐酸酸化并显著提高了产量（但套管严重腐蚀）。因此在后来在相当长一段时间内此项技术不再广泛应用。直到1931年发现砷酸具有缓蚀效果，不久又发展了有机缓蚀剂的效果更佳。1933年，美国印第安那的标准石油公司用HF进行第一口井的砂岩酸化，1940年美国道威尔公司应用(HF+HCl),获得很大成功。上世纪六十年代，我国开始应用酸化工艺技术,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的需要。二、酸化工艺分类：酸洗基质酸化酸压酸化类型分类三、砂岩酸化工艺原理砂岩矿物及溶解度岩芯砂岩酸化酸液应用指南四、碳酸盐岩酸化原理碳酸盐岩的成分典型反应：不同温度条件下氯化钙溶解度曲线影响酸化效果的因素稠化酸组成：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：10~20mPa.s耐温性较好，高温稳定性强（＞93℃)酸蚀缝长：20~50m摩阻为清水的40~60%，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。38酸液体系发展现状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。清洁转向酸之优点球形胶束43变粘清洁酸45添加剂酸化过程中的储层伤害及储层保护砂岩储层酸化主要使用常规土酸，即HF和HCl的混合液，其它使用较多的有：氟硼酸、逆土酸、胶束土酸、自生土酸等，其主体部分都是HF、HCl，都是利用HCl溶解砂岩储层中的钙质成分，利用HF溶解砂岩中其它胶结物或基质。酸化施工过程中，由于设计及处理不当，可能造成严重的储层伤害，最常见的储层伤害主要在于酸化后二次沉淀，酸液与储层岩石、流体的不配伍以及储层润湿性的改变，酸化后疏松颗粒及微粒的脱落运移堵塞，产生乳化等。一、酸液与地层流体的配伍性1、储层原油--酸液体系的配伍性酸液+原油、沥青原油→酸渣酸渣由沥青、树脂、石腊和其它高分子碳氢化合物组成，是一种胶态的水不溶性产物，一旦产生会对储层带来永久性伤害，一般很难加以消除。酸液中若不加入适当的抗酸渣剂（聚氧化乙烯、聚氧化丙烯类+分散剂），一般都有产生酸渣的危险，且用酸浓度越高，酸渣生成越多。2、地层水--酸液的配伍性地层水+酸液→各种沉淀（氟化钙等）当储层中水富含Na+、K+、Mg2+、Ca2+、Fe2+、Fe3+、Al3+等时（这些离子有些是原储层水中本身就存在的，有些是由于酸化过程中不断产生的），酸液特别是HF将与这些离子作用而产生有害沉淀物。因此，酸化时要设法避免HF与储层水接触。二、酸液与储层岩石的配伍性储层岩石矿物成分复杂，酸液对其反应亦各异，产生的伤害机理也不同。3、酸液溶解含铁矿物产生不溶产物绿泥石类粘土：水合铝硅酸盐，含有大量的Fe离子。Fe3++OH-→氢氧化铁凝胶沉淀铁在酸中的溶解度与酸液的PH值有密切关系，三价铁离子Fe3+在酸液pH为2.2时就开始以Fe(OH)3的形式产生沉淀，pH值为3.2时Fe3+完全沉淀；二价铁离子Fe2+只有在pH值达到7以上才开始沉淀。4、酸化后产物的结垢Ca2++CO2→碳酸钙沉淀结垢酸化过程中产生的过剩的Ca2+等离子，在酸化后若不能及时排出，将与油层中的CO2作用生成碳酸钙再次沉淀结垢，这些垢与砂子及重油等伴随一起堵塞储层。5、酸化产生水堵和岩石润湿性改变酸液注入储层后，井壁附近含水大大增加，水油流度比大于1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。钙盐沉淀HF与C