酸化增产原理.ppt

1酸化的概念: 酸化的概念: 酸化又叫油层酸处理。它利用酸液的水力作用和化学溶蚀作用来扩大油气渗流通道,提高地层的渗流能力,达到增产增注目的。酸化又叫油层酸处理。它利用酸液的水力作用和化学溶蚀作用来扩大油气渗流通道,提高地层的渗流能力,达到增产增注目的。酸化增产原理酸化增产原理酸酸化化 2 酸化分类按作业工艺分: 按作业工艺分: 酸洗酸洗( (acid washing acid washing ) )基质酸化基质酸化(matrix (matrix acidizing acidizing ) )酸压酸压( (acid fracturing acid fracturing ) ) 普通酸压、前置液酸压、交替注入酸压、闭合酸压、平衡酸压等按酸液类型分: 按酸液类型分: 普通酸酸化普通酸酸化————常规盐酸、土酸酸化常规盐酸、土酸酸化缓速酸酸化缓速酸酸化混合酸酸化、泡沫酸酸化、乳化酸酸化、胶凝酸酸化、降阻酸酸化、指进酸酸化、延迟酸酸化等一、酸化的分类一、酸化的分类 3 酸洗/浸概念是一种清除井筒中酸溶性结垢或疏通射孔孔眼的工艺。作用清除井筒结垢、疏通孔眼(预处理措施) 特点用量小,浓度低( 5% 左右) 基质酸化概念也称常规酸化,即施工时井底压力低于岩层破裂压力,把酸液注入地层。作用解除近井堵塞、扩大和延伸缝缝洞洞,恢复和提高地层渗透率。特点用量一般,浓度较低( 10% 左右) 4 压裂酸化概念也称酸压。即施工时井底压力高于岩层破裂压力,把酸液挤入地层。作用解除近井堵塞、沟通地层裂缝,增大流通面积特点用量较大,浓度高( 20~28% 左右) 5 酸化酸化基本原理基本原理低于地层破裂压力下注酸,使酸液尽可能沿径向流动,溶解岩石或外来固相颗粒,增加近井地带的渗透率酸液与岩石发生化学反应,部分溶解岩石、矿物,生成可溶性的盐和气体,增大孔隙体积溶蚀孔壁或缝壁, 增大孔隙体积,扩大裂缝宽度,改善流体渗流条件酸液溶蚀孔道或裂缝中的堵塞物,或破坏堵塞物的结构使之解体,然后随残酸液一起排出地层,起到疏通流道的作用, 恢复地层原始渗透能力基质酸化增产原理 6 Muskat 理论计算公式: ?????? sekws wek o srrFrr rrFJ J log log log ??其中: J o ---无污染地层的产能 J s ---- 酸化处理后的产能 F k ---污染地层和原始渗透率的比值, F k=k s /k o k---- 地层原始渗透率, 10 -3?m 2 k s ---污染带等效渗透率, 10 -3?m 2 r e ---泄油半径, m r s ---污染带半径, m r er d,k dk oP dP er w封闭油藏污染井示意图 7 0 1 0 5 10 15 20 25 30 rs= rs= rs= 增产倍比 Fk rw=,re=250m 图污染程度、污染半径对增产倍比的影响 8 计算结果表明: 污染地层: 在污染半径一定时,污染程度由轻到重,在酸化解除污染后,所获得的增产倍比值也在逐渐增大。这说明基质酸化对存在污染的井是极有效的。无污染地层:进行基质酸化处理,效果不大。 9二、二、碳酸盐岩油气层的酸化机理碳酸盐岩油气层的酸化机理碳酸盐岩主要矿物成分: 方解石 CaCO 3 >50% 石灰岩类白云石 CaMg(CO 3) 2 >50 %白云岩类解除孔隙、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,提高油气层的渗流性目的: 10 1. 1. 酸-岩化学反应及生成物状态酸-岩化学反应及生成物状态(1) 盐酸与碳酸盐岩的化学反应 2HCl+CaCO 3 =CaCl 2 +H 2 O+CO 2? 73 100 111 18 44 320 438 486 79 193 (2) 一定浓度的盐酸溶解能力以1 m 328%浓度的 HCl 为例,其密度为 1140kg/m 3,其中纯 HCl 为 320kg, 水为 820kg 。反应后可增加的流通面积: V=G/ ?=438kg/2710kg/m 3 = 3 但是其生成物是否能够排除呢?