复杂油气藏压裂酸化技术课件.ppt

1、2022-8-11复杂油气藏压裂酸化技术复杂油气藏压裂酸化技复杂油气藏压裂酸化技术术复杂油气藏压裂酸化技术复杂油气藏压裂酸化技术复杂油气藏压裂酸化技术复杂油气藏压裂酸化技术一、特点与难点一、特点与难点复杂油气藏压裂酸化技术 近年来发现或开发并且压裂酸化技术作为主要投产开近年来发现或开发并且压裂酸化技术作为主要投产开发手段的典型油气藏包括：发手段的典型油气藏包括：复杂岩性油气藏复杂岩性油气藏复杂油气藏压裂酸化技术复杂油气藏压裂酸化技术 复杂油气藏压裂酸化技术高温高温/超高温、深层超高温、深层/超深层异常高压、低孔低渗超深层异常高压、低孔低渗油气藏油气藏 典型油气藏有：典型油气藏有：复杂油气藏压裂

2、酸化技术 千米桥潜山超高温深层凝析气藏，井深千米桥潜山超高温深层凝析气藏，井深4500-57004500-5700米，温米，温度度150-180150-180。这类油气藏改造难点是：这类油气藏改造难点是：没有满足超高温和超深井的低伤害、低摩阻、高密度要求没有满足超高温和超深井的低伤害、低摩阻、高密度要求的压裂酸化工作液体系。的压裂酸化工作液体系。难以形成宽裂缝、不能解决砂堵和支撑剂破碎而导致支撑难以形成宽裂缝、不能解决砂堵和支撑剂破碎而导致支撑裂缝失效的问题。裂缝失效的问题。对于碳酸盐岩高温储层酸压时，一般酸液的酸岩反应速度对于碳酸盐岩高温储层酸压时，一般酸液的酸岩反应速度快、导致酸蚀作用距离

3、短。快、导致酸蚀作用距离短。地层压不开、酸液注不进。地层压不开、酸液注不进。复杂油气藏压裂酸化技术 苏里格气田上古生界二叠系石盒子组和山西组，压力系苏里格气田上古生界二叠系石盒子组和山西组，压力系数数0.80.80.9MPa/100m,0.9MPa/100m,渗透率渗透率0.50.51010-3-3 3.0 3.01010-3-3umum2 2 大牛地气田上古生界二叠系石盒子组和山西组，压力系大牛地气田上古生界二叠系石盒子组和山西组，压力系数数0.67 0.67 0.98MPa/100m,0.98MPa/100m,渗透率渗透率0.30.31010-3-3 0.9 0.91010-3-3umum

4、2 2 红台区块小草湖洼陷气藏，压力系数红台区块小草湖洼陷气藏，压力系数0.630.630.84MPa/100m,0.84MPa/100m,渗透率渗透率1.01.01010-3-3 5.0 5.01010-3-3umum2 2 老君庙老君庙M M油藏，压力系数油藏，压力系数0.90.91.0MPa/100m1.0MPa/100m复杂油气藏压裂酸化技术 复杂油气藏压裂酸化技术 凝析气藏凝析气藏复杂油气藏压裂酸化技术高含硫高高含硫高COCO2 2气藏气藏特别是川东北部是川渝地区增储上产的主要区域，其改造的主要难点是主要难点是：在压裂酸化改造中，硫化氢强烈的还原性和化学反应活性，导致硫化亚铁和单质硫

5、等大量沉淀，造成压裂酸化过程中严重的二次伤害，气井改造后效果很差或无效。复杂油气藏压裂酸化技术异常破裂压力油气藏异常破裂压力油气藏井井 名名地地 区区施工方式施工方式井口压力井口压力破裂压力破裂压力梯梯 度度官官3 井井赤水官渡构造带赤水官渡构造带测试压裂测试压裂酸化酸化85.8MPa/2290.0 m95.0MPa/2278.0 m0.037MPa/m0.042MPa/mY2 井井新疆焉耆盆地新疆焉耆盆地压裂压裂86.0 MPa/2715.0 m0.032MPa/m合合561川西致密碎屑岩川西致密碎屑岩须家河组须家河组压裂压裂92 MPa/5100.0 m0.018MPa/m 这类油气藏改造

6、的难点是压裂时地层压不开，酸化时酸液注不进。复杂油气藏压裂酸化技术缝洞裂隙型碳酸盐岩油气藏缝洞裂隙型碳酸盐岩油气藏复杂油气藏压裂酸化技术缝洞裂隙型碳酸盐岩油气藏缝洞裂隙型碳酸盐岩油气藏复杂油气藏压裂酸化技术复杂结构井主要指水平井和大位移井。我国已在陆地和海域的14个油气区钻有水平井和大位移井140余口，中原油田多个开发区块油气井属于大斜度井。水平井和大位移井压裂过程中，裂缝的起压位置、裂缝初始方位、起裂压力、裂缝形态，裂缝条数优化(压裂方式)等属于攻关难题。根据查新报告，国内外没有专门的水平井、大位移井压裂设计软件及商业性应用的报道。复杂油气藏压裂酸化技术二、技术发展与创新二、技术发展与创新

7、近年来在复杂油气藏取得的主要理论和技术突破,包括：复杂油气藏压裂酸化技术 复杂油气藏压裂酸化技术重复压裂机理与技术研究重复压裂机理与技术研究 针对老油田增产挖潜和中高含水油田控水稳油进一步提高针对老油田增产挖潜和中高含水油田控水稳油进一步提高采收率，在国内外率先提出了堵老缝压新缝重复压裂技术，其基采收率，在国内外率先提出了堵老缝压新缝重复压裂技术，其基本原理是先采用堵剂封堵老裂缝，再在其它方位压开新裂缝。通本原理是先采用堵剂封堵老裂缝，再在其它方位压开新裂缝。通过井筒周围应力场研究，揭示了压新缝力学机理，并通过理论分过井筒周围应力场研究，揭示了压新缝力学机理，并通过理论分析、室内实验和现场实践

8、证明了压新缝的可能性以及提出了堵老析、室内实验和现场实践证明了压新缝的可能性以及提出了堵老缝压新缝重复压裂的时机问题。这套技术已在长庆、中原、胜利缝压新缝重复压裂的时机问题。这套技术已在长庆、中原、胜利等油田获得成功应用。等油田获得成功应用。复杂油气藏压裂酸化技术 在我国提出油藏整体压裂开发概念后在我国提出油藏整体压裂开发概念后,提出了一套全新的整体压提出了一套全新的整体压裂开发的设计思路、设计原则和优化设计方法。考虑启动压力、压裂裂开发的设计思路、设计原则和优化设计方法。考虑启动压力、压裂裂缝的非对称和任意方位、渗透率随孔隙压力变化等因素，建立了非裂缝的非对称和任意方位、渗透率随孔隙压力变化

9、等因素，建立了非线性流固耦合整体压裂数值模拟模型，研制了线性流固耦合整体压裂数值模拟模型，研制了“区块整体压裂模拟设区块整体压裂模拟设计软件系统计软件系统”。并应用这一核心技术，完成了新疆小拐油藏、新疆。并应用这一核心技术，完成了新疆小拐油藏、新疆5 53 3东东上乌尔禾组油藏、吉林油田英上乌尔禾组油藏、吉林油田英101101区块、胜利油田河口采油厂、大港油区块、胜利油田河口采油厂、大港油田协作项目涉及的阿塞拜疆田协作项目涉及的阿塞拜疆KARABAGLIKARABAGLI油田等的整体压裂方案编制。油田等的整体压裂方案编制。复杂油气藏压裂酸化技术 依据油藏数值模拟原理，考虑地层非均质性、非达西效

10、应、裂缝长依据油藏数值模拟原理，考虑地层非均质性、非达西效应、裂缝长期导流能力、天然裂缝等因素影响，结合压裂油气井实际工作制度的变化，期导流能力、天然裂缝等因素影响，结合压裂油气井实际工作制度的变化，建立了单井压后效果预测模型，在油田应用中不断改进和完善了建立了单井压后效果预测模型，在油田应用中不断改进和完善了“单井压单井压裂产能数值模拟软件裂产能数值模拟软件”。提出了一套地层测试资料、油气井实际生产历史。提出了一套地层测试资料、油气井实际生产历史资料的拟合方法，资料的拟合方法，形成了一套实用的单井压裂增产评价、效果预测和方案形成了一套实用的单井压裂增产评价、效果预测和方案优化的技术和方法优化

11、的技术和方法。该技术最近在四川盆地官南构造须家河气藏官。该技术最近在四川盆地官南构造须家河气藏官1010井、井、官官3-3-侧侧1 1井，准噶尔盆地的永井，准噶尔盆地的永1 1井，二连油田的太井，二连油田的太4343井、太井、太4747井等的历史拟井等的历史拟合、增产评价等得到了较好的应用，为这些井（特别是探区、新井、新层）合、增产评价等得到了较好的应用，为这些井（特别是探区、新井、新层）的压裂方案设计和实施提供了有力的支撑。的压裂方案设计和实施提供了有力的支撑。复杂油气藏压裂酸化技术 缝洞型（裂缝缝洞型（裂缝+溶洞）碳酸盐岩油气藏的酸化压裂方案溶洞）碳酸盐岩油气藏的酸化压裂方案设计模型完全不

12、同于均质或一般非均质油气藏，特别是在设计模型完全不同于均质或一般非均质油气藏，特别是在流流体滤失规律、酸岩反应规律和流体渗流规律体滤失规律、酸岩反应规律和流体渗流规律方面存在显著的方面存在显著的差异。针对缝洞型油藏渗流特征，在国内外首次建立了三重差异。针对缝洞型油藏渗流特征，在国内外首次建立了三重介质介质(裂缝裂缝+溶洞溶洞+基质基质)压裂液滤失的解析计算模型，首次提压裂液滤失的解析计算模型，首次提出了考虑酸蚀蚓孔的酸液滤失计算方法，建立了考虑酸液纵出了考虑酸蚀蚓孔的酸液滤失计算方法，建立了考虑酸液纵向传质的三维酸液流动反应数值计算模型；向传质的三维酸液流动反应数值计算模型；复杂油气藏压裂酸化

13、技术 首次建立了考虑大裂缝和溶洞的缝洞型油藏压后首次建立了考虑大裂缝和溶洞的缝洞型油藏压后产能数值模拟模型，并研制了缝洞型油藏压裂的产能产能数值模拟模型，并研制了缝洞型油藏压裂的产能模拟器，配套形成了高温深层缝洞型裂隙性碳酸盐岩模拟器，配套形成了高温深层缝洞型裂隙性碳酸盐岩储层酸压技术，该技术已成为塔河油田开发和进一步储层酸压技术，该技术已成为塔河油田开发和进一步勘探的主力技术。勘探的主力技术。复杂油气藏压裂酸化技术 目前又研制成功了高温、低固相、高粘度、低成本、目前又研制成功了高温、低固相、高粘度、低成本、缓速性能好、缓蚀效率高的冻胶酸和胶凝酸，为塔河油田缓速性能好、缓蚀效率高的冻胶酸和胶凝

14、酸，为塔河油田进一步开展酸带砂压裂改造作好了技术储备。特别是高粘进一步开展酸带砂压裂改造作好了技术储备。特别是高粘胶凝酸使用的胶凝剂（聚合物）含量从一般酸液体系的胶凝酸使用的胶凝剂（聚合物）含量从一般酸液体系的0.8%0.8%1.0%1.0%降到降到0.5%0.5%1.0%1.0%，减少了酸压过程中高粘聚合，减少了酸压过程中高粘聚合物对储层造成的潜在伤害。物对储层造成的潜在伤害。复杂油气藏压裂酸化技术 提出了研究复杂岩性裂缝性储层酸压机理实验方案和技提出了研究复杂岩性裂缝性储层酸压机理实验方案和技术思路，通过大量复杂岩性储层酸岩反应实验研究，得出了酸术思路，通过大量复杂岩性储层酸岩反应实验研究

15、，得出了酸岩表面反应动力学方程与酸岩系统反应动力学方程；开展了复岩表面反应动力学方程与酸岩系统反应动力学方程；开展了复杂岩性储层酸蚀裂缝导流能力系统实验研究；对低渗透复杂岩杂岩性储层酸蚀裂缝导流能力系统实验研究；对低渗透复杂岩性储层提出了采用乳化酸携砂酸压技术进行改造，获得了适合性储层提出了采用乳化酸携砂酸压技术进行改造，获得了适合青西裂缝性低渗透复杂岩性储层增产改造的携砂乳化酸液体系，青西裂缝性低渗透复杂岩性储层增产改造的携砂乳化酸液体系，形成的配套技术已在玉门青西油田应用，并且建议玉门青西开形成的配套技术已在玉门青西油田应用，并且建议玉门青西开展酸带砂压裂改造。展酸带砂压裂改造。复杂油气藏

16、压裂酸化技术 在多年机理研究、理论研究和设计方法研究成果的基础上，开在多年机理研究、理论研究和设计方法研究成果的基础上，开发了具有自主知识产权的系列压裂、酸化模拟、设计、预测软件，完发了具有自主知识产权的系列压裂、酸化模拟、设计、预测软件，完成了成了“油藏压裂模拟设计软件系统油藏压裂模拟设计软件系统”和和“酸压模拟设计平台系统酸压模拟设计平台系统”的设计和研制。这些软件为现场压裂酸化施工提供了强有力的工具，的设计和研制。这些软件为现场压裂酸化施工提供了强有力的工具，广泛应用于我国油气田压裂酸化的模拟、设计、分析。首次完整实现广泛应用于我国油气田压裂酸化的模拟、设计、分析。首次完整实现了变排量、

17、变支撑剂类型、变压裂液类型和变砂比的四变注液工艺模了变排量、变支撑剂类型、变压裂液类型和变砂比的四变注液工艺模拟，在国内首次完整地对泡沫液在井筒及裂缝中流动进行模拟，并实拟，在国内首次完整地对泡沫液在井筒及裂缝中流动进行模拟，并实现了考虑酸蚀蚓孔和酸液三维流动的酸压裂缝中酸液流动反应模拟。现了考虑酸蚀蚓孔和酸液三维流动的酸压裂缝中酸液流动反应模拟。复杂油气藏压裂酸化技术 复杂油气藏压裂酸化技术复杂油气藏压裂酸化技术采用采用“双管齐下双管齐下”的思路：一是控制游离铁离子浓度的思路：一是控制游离铁离子浓度,打打破铁沉积的破铁沉积的溶度积条件溶度积条件(Fe2+浓度和浓度和S2-浓度的乘积达到一定积

18、常浓度的乘积达到一定积常数时，形成数时，形成FeSFeS沉淀沉淀)，使，使FeFe3+3+转化为转化为FeFe2+2+，同时形成，同时形成可溶性可溶性化合化合态硫，对态硫，对FeFe2+2+采用选择性络合剂形成稳定络合物，使其浓度达不采用选择性络合剂形成稳定络合物，使其浓度达不到形成到形成FeSFeS沉淀所需的饱和度。二是采用沉淀所需的饱和度。二是采用H H2 2S S吸收剂，弱化吸收剂，弱化H H2 2S S的的反应活性反应活性,最终达到控制铁沉淀和硫沉淀的目的。最终达到控制铁沉淀和硫沉淀的目的。复杂油气藏压裂酸化技术针对单质硫沉积，国内外处理方法不直接控制单质硫的析出，针对单质硫沉积，国内

19、外处理方法不直接控制单质硫的析出，而是采用互溶剂溶解析出的单质硫，互溶剂使用浓度高达而是采用互溶剂溶解析出的单质硫，互溶剂使用浓度高达10%,10%,有有的甚至更高。我们的方法是直接控制单质硫的析出，使其形成可的甚至更高。我们的方法是直接控制单质硫的析出，使其形成可溶性化合态硫溶性化合态硫,避免了走避免了走“硫析出硫析出,再补救再补救”的老路。的老路。研制开发了硫处理剂、铁离子稳定剂和高效研制开发了硫处理剂、铁离子稳定剂和高效H H2 2S S吸收剂。吸收剂。该技术保证了建南气田的顺利投产开发，为川东北地区高含该技术保证了建南气田的顺利投产开发，为川东北地区高含硫气藏的有效开发奠定了坚实基础和

20、提供了技术储备。硫气藏的有效开发奠定了坚实基础和提供了技术储备。复杂油气藏压裂酸化技术低压低渗油气藏改造的技术关键是低压低渗油气藏改造的技术关键是降低压裂液滤失量、降降低压裂液滤失量、降低滤液表面张力、减小毛管阻力、提高返排速度和返排率低滤液表面张力、减小毛管阻力、提高返排速度和返排率。快速高效返排技术快速高效返排技术 包括加醇等助排、分段破胶技术、液氮伴注技术、强制闭合包括加醇等助排、分段破胶技术、液氮伴注技术、强制闭合技术等技术等 COCO2 2泡沫压裂泡沫压裂(纯纯COCO2 2压裂、压裂、COCO2 2泡沫压裂、泡沫压裂、COCO2 2增能压裂增能压裂)降低侵入地层的液量、依靠降低侵入

21、地层的液量、依靠COCO2 2增能助排特性提高返排速度增能助排特性提高返排速度和返排率、通过和返排率、通过COCO2 2溶解形成酸性液降低溶解形成酸性液降低PHPH值而抑制粘土膨胀和控值而抑制粘土膨胀和控制铁沉淀、通过制铁沉淀、通过COCO2 2降低界面张力而减小毛细管压力和地层对滤液降低界面张力而减小毛细管压力和地层对滤液的渗吸作用。的渗吸作用。复杂油气藏压裂酸化技术复杂油气藏压裂酸化技术复杂油气藏压裂酸化技术复杂油气藏压裂酸化技术复杂油气藏压裂酸化技术复杂油气藏压裂酸化技术复杂油气藏压裂酸化技术 高能气体压裂降低破裂压力高能气体压裂降低破裂压力 酸化预处理降低破裂压力酸化预处理降低破裂压力

22、 优化射孔参数降低破裂压力优化射孔参数降低破裂压力复杂油气藏压裂酸化技术 降低压裂液降低压裂液/酸液摩阻酸液摩阻 增加压裂液增加压裂液/酸液密度酸液密度 降低地面施工压力降低地面施工压力复杂油气藏压裂酸化技术复杂油气藏压裂酸化技术复杂结构井压裂机理与技术研究复杂结构井压裂机理与技术研究复杂油气藏压裂酸化技术复杂结构井压裂机理与技术研究复杂结构井压裂机理与技术研究复杂油气藏压裂酸化技术复杂油气藏压裂酸化技术 复杂油气藏压裂酸化技术固体酸酸压新技术固体酸酸压新技术复杂油气藏压裂酸化技术延迟酸酸化技术延迟酸酸化技术 复杂油气藏压裂酸化技术三、存在问题及建议三、存在问题及建议压裂酸化技术在某些方面达到

23、了国际先进水平，压裂酸化技术在某些方面达到了国际先进水平，而在新方法新技术研究方面差距较大（特别是物模和而在新方法新技术研究方面差距较大（特别是物模和数模研究、压裂酸化配套设备及各种测试仪器、工作数模研究、压裂酸化配套设备及各种测试仪器、工作液流变性及酸岩反应机理研究、应力场研究）液流变性及酸岩反应机理研究、应力场研究）例如塔里木盆地深部白云岩地层酸岩反应机例如塔里木盆地深部白云岩地层酸岩反应机理理复杂油气藏压裂酸化技术1.1.重视压裂酸化基础理论研究。近年来，国内重视压裂酸化基础理论研究。近年来，国内各油田院所开展了大量的压裂酸化现场应用研究，各油田院所开展了大量的压裂酸化现场应用研究，逐步

24、形成了适应于不同类型油气藏的压裂酸化工艺逐步形成了适应于不同类型油气藏的压裂酸化工艺技术，压裂酸化技术的应用确保了油田稳产增产目技术，压裂酸化技术的应用确保了油田稳产增产目标的实现。但在压裂酸化设计的理论，以及由此孕标的实现。但在压裂酸化设计的理论，以及由此孕育新技术新方法方面与国外仍有较大的差距。育新技术新方法方面与国外仍有较大的差距。复杂油气藏压裂酸化技术 2.2.加强校企交流与合作，优势互补，促进理加强校企交流与合作，优势互补，促进理论成果向现实生产力的转化。压裂酸化技术是基论成果向现实生产力的转化。压裂酸化技术是基础理论先进技术础理论先进技术重大效益而保证油气田高效重大效益而保证油气田

25、高效开发的关键技术之一，占有很重的应用技术成份，开发的关键技术之一，占有很重的应用技术成份，发挥高校、研究院所在理论研究方面的优势，促发挥高校、研究院所在理论研究方面的优势，促进油田压裂酸化技术水平的提高。进油田压裂酸化技术水平的提高。复杂油气藏压裂酸化技术3.3.发挥团体优势，加大对压裂酸化增产技发挥团体优势，加大对压裂酸化增产技术研究的投入，开展新工艺的理论和技术储备研术研究的投入，开展新工艺的理论和技术储备研究，这对于提高我国复杂油气藏难动用储量的开究，这对于提高我国复杂油气藏难动用储量的开发水平和开发效果，保持我国石油工业持续稳定发水平和开发效果，保持我国石油工业持续稳定发展具有十分重

26、要的现实意义。发展具有十分重要的现实意义。复杂油气藏压裂酸化技术 堵老缝压新缝重复压裂技术堵老缝压新缝重复压裂技术复杂油气藏压裂酸化技术复杂油气藏压裂酸化技术复杂油气藏压裂酸化技术复杂油气藏压裂酸化技术复杂油气藏压裂酸化技术 复杂油气藏压裂酸化技术复杂油气藏压裂酸化技术 复杂油气藏压裂酸化技术 复杂油气藏压裂酸化技术 复杂油气藏压裂酸化技术情形II：裂缝改向，但很快回到原来方向复杂油气藏压裂酸化技术复杂油气藏压裂酸化技术情形情形IVIV：改向裂缝不回到原方向：改向裂缝不回到原方向 复杂油气藏压裂酸化技术复杂油气藏压裂酸化技术 复杂油气藏压裂酸化技术复杂油气藏压裂酸化技术复杂油气藏压裂酸化技术

27、提高稠油油藏压裂改造效果技术提高稠油油藏压裂改造效果技术复杂油气藏压裂酸化技术 目前，稠油油藏改造一直存在着两个问题：目前，稠油油藏改造一直存在着两个问题：压裂初期效果差或无效压裂初期效果差或无效 压裂有效期短压裂有效期短 导致这两个问题的主要原因是：导致这两个问题的主要原因是：稠油的流动性差，稠油的流动性差，压裂对稠油油藏的开发仅是一种压裂对稠油油藏的开发仅是一种“治标治标”措施，不能解决稠措施，不能解决稠油难以入井的根本问题。油难以入井的根本问题。现有主要解决方法：现有主要解决方法：蒸汽驱、蒸汽吞吐、火烧油层等蒸汽驱、蒸汽吞吐、火烧油层等 2020世纪末俄罗斯提出了就地生成世纪末俄罗斯提出

28、了就地生成COCO2 2技术即自生技术即自生COCO2 2技术提高稠油油藏采收率。技术提高稠油油藏采收率。复杂油气藏压裂酸化技术 在地层中就地生成在地层中就地生成COCO2 2，解决了常规，解决了常规COCO2 2驱中天然驱中天然COCO2 2资源不足的缺陷以及资源不足的缺陷以及COCO2 2运输问题，同时还减少了对油运输问题，同时还减少了对油井和设备的腐蚀；井和设备的腐蚀；在井筒附近不产生在井筒附近不产生COCO2 2或产生微量或产生微量COCO2 2，这样气体能，这样气体能够充分地进入油区并大量溶于其中，提高够充分地进入油区并大量溶于其中，提高COCO2 2利用率；利用率；就地生成就地生成

29、COCO2 2不仅成本低，操作简单，并对环境不会不仅成本低，操作简单，并对环境不会产生不利影响。产生不利影响。复杂油气藏压裂酸化技术 自生自生COCO2 2除了具有常规除了具有常规COCO2 2驱油的基本原理外，具有其驱油的基本原理外，具有其自身独特的技术原理：放热作用、封堵高渗透层、改善地自身独特的技术原理：放热作用、封堵高渗透层、改善地层流动性、与碱的协同作用、表面活性剂作用和泡沫效应、层流动性、与碱的协同作用、表面活性剂作用和泡沫效应、驱替作用。驱替作用。向地层深部注入生气化学剂，在地层条件下相互融向地层深部注入生气化学剂，在地层条件下相互融合产生大量的高温高压二氧化碳气体，合产生大量的

30、高温高压二氧化碳气体，COCO2 2可以是单相、可以是单相、混相、或者呈泡沫状态，处于超临界状态的混相、或者呈泡沫状态，处于超临界状态的COCO2 2气体具有气体具有强烈的溶蚀性、解吸性和提取性，在低渗油藏中具有很好强烈的溶蚀性、解吸性和提取性，在低渗油藏中具有很好的穿透作用。的穿透作用。复杂油气藏压裂酸化技术1 1、放热作用、放热作用 生气剂在油层反应生成二氧化碳气的生气剂在油层反应生成二氧化碳气的同时伴有大量的热量放出，降低稠油粘度，同时伴有大量的热量放出，降低稠油粘度，以及降低地层中有机物胶质、沥青质、蜡质以及降低地层中有机物胶质、沥青质、蜡质等的粘度，增加流动性。等的粘度，增加流动性。

31、复杂油气藏压裂酸化技术2 2、封堵高渗透层、封堵高渗透层 优先在高渗透区生成的二氧化碳气体与携优先在高渗透区生成的二氧化碳气体与携带介质形成网状结构的气液泡沫体系，阻止带介质形成网状结构的气液泡沫体系，阻止微气泡体系的扩散，对后面注入介质产生附加微气泡体系的扩散，对后面注入介质产生附加阻力形成障碍，迫使转向进入低渗透区扩大波阻力形成障碍，迫使转向进入低渗透区扩大波及体积，提高波及效率。及体积，提高波及效率。复杂油气藏压裂酸化技术3 3、改善地层流动性、改善地层流动性 通过向地层注入生气剂溶液段塞，在地层内进行混合，通过向地层注入生气剂溶液段塞，在地层内进行混合，形成多种相态，一方面可清除油层内

32、部的酸溶性及碱溶性堵塞形成多种相态，一方面可清除油层内部的酸溶性及碱溶性堵塞物，另一方面生气剂在油层内部混合反应后，生成物，另一方面生气剂在油层内部混合反应后，生成COCO2 2气体，气体，可起到疏通渗流通道的目的。同时其生成物溶于地层流体后，可起到疏通渗流通道的目的。同时其生成物溶于地层流体后，使地层流体的粘度下降。其特有的活性组分能够较好地吸附在使地层流体的粘度下降。其特有的活性组分能够较好地吸附在岩石表面，从而使岩石表面润湿性发生改变，能更好地增加油岩石表面，从而使岩石表面润湿性发生改变，能更好地增加油的流动性。的流动性。复杂油气藏压裂酸化技术4 4、与碱的协同作用、与碱的协同作用 当生

33、气剂在地层深部反应产出二氧化碳后，当生气剂在地层深部反应产出二氧化碳后，生气剂溶液将显碱性，从而可以形成生气剂溶液将显碱性，从而可以形成“碱水驱碱水驱”，具有具有“碱水驱碱水驱”的降低油水界面张力，提高驱的降低油水界面张力，提高驱油效率；改变岩石润湿性，增加原油的流动性；油效率；改变岩石润湿性，增加原油的流动性；增溶油水界面处形成的刚性薄膜等驱油作用。增溶油水界面处形成的刚性薄膜等驱油作用。复杂油气藏压裂酸化技术5 5、表面活性剂作用和泡沫效应、表面活性剂作用和泡沫效应 由于生气剂溶液显碱性，可与原油中的石油酸反由于生气剂溶液显碱性，可与原油中的石油酸反应生成表面活性剂，从而还具有表面活性剂驱

34、油的作用。应生成表面活性剂，从而还具有表面活性剂驱油的作用。表面活性剂还可以与二氧化碳气体复合作用生成泡沫，表面活性剂还可以与二氧化碳气体复合作用生成泡沫，稳定驱替前缘，增加驱替效率。表面活性剂同时也具有稳定驱替前缘，增加驱替效率。表面活性剂同时也具有降低油井和地面设备腐蚀的作用。降低油井和地面设备腐蚀的作用。复杂油气藏压裂酸化技术6 6、驱替作用、驱替作用 生气剂在低渗透层融合时，伴随二氧化碳气体的生生气剂在低渗透层融合时，伴随二氧化碳气体的生成，系统压力瞬间升高，使生成的二氧化碳气在低渗透层成，系统压力瞬间升高，使生成的二氧化碳气在低渗透层更具有穿透性。二氧化碳气体溶解于原油后，产生体积效

35、更具有穿透性。二氧化碳气体溶解于原油后，产生体积效应应(泡沫油泡沫油)，驱替剩余油。生气剂在地层深部反应伴生的，驱替剩余油。生气剂在地层深部反应伴生的碳酸具有酸化解堵作用，进一步解除地层深部污染。碳酸具有酸化解堵作用，进一步解除地层深部污染。综上所述，自生综上所述，自生COCO2 2技术消除了伴随技术消除了伴随COCO2 2驱的不利因素驱的不利因素而保持并扩大了有利因素。而保持并扩大了有利因素。复杂油气藏压裂酸化技术 产生的气体足够多，能够满足大规模施工的要求；产生的气体足够多，能够满足大规模施工的要求；反应速度适当，容易控制；反应速度适当，容易控制；反应物利用率相对较高；反应物利用率相对较高

36、；提高采收率的作用较为明显；提高采收率的作用较为明显；满足对环境和设备的要求；满足对环境和设备的要求；经济上可行。经济上可行。复杂油气藏压裂酸化技术 双液法：按一定先后顺序向地层加入两种反应液，就地反双液法：按一定先后顺序向地层加入两种反应液，就地反应生成应生成COCO2 2。三种备选体系：三种备选体系：A.A.活性酸活性酸+碳酸盐碳酸盐,B.,B.活性酸活性酸+碳酸氢盐碳酸氢盐,C.C.强酸弱碱盐强酸弱碱盐+碳酸盐。碳酸盐。实验结论：体系实验结论：体系A A的反应速度较快，生气量丰富，但不易控的反应速度较快，生气量丰富，但不易控制；体系制；体系B B与体系与体系A A的生气量相当，但反应速度

37、相对较慢，容易控的生气量相当，但反应速度相对较慢，容易控制；体系制；体系C C容易生成沉淀。容易生成沉淀。因此，选择体系因此，选择体系B B作为双液法体系作为双液法体系,具体为具体为4 4的活性酸的活性酸+0.2mol/L+0.2mol/L的碳酸氢盐。的碳酸氢盐。复杂油气藏压裂酸化技术 单液法：单液法：向地层中加入一种反应液，就地生成向地层中加入一种反应液，就地生成COCO2 2。两种体系：碳酸盐和碳酸氢盐分解生成两种体系：碳酸盐和碳酸氢盐分解生成COCO2 2。实验结论：碳酸盐和碳酸氢盐分解速度均较慢，但相对而言，实验结论：碳酸盐和碳酸氢盐分解速度均较慢，但相对而言，碳酸氢盐的分解效率和生气

38、量优势明显，从而确定碳酸氢盐热分碳酸氢盐的分解效率和生气量优势明显，从而确定碳酸氢盐热分解为单液法体系。解为单液法体系。温度为温度为7070的情况下，选用的情况下，选用0.5mol/L0.5mol/L的碳酸氢盐体系，而温的碳酸氢盐体系，而温度在度在8080的情况下，选用的情况下，选用0.6mol/L0.6mol/L的碳酸氢盐体系。的碳酸氢盐体系。复杂油气藏压裂酸化技术 在常压条件下，单液法体系可以使原油体积膨胀在常压条件下，单液法体系可以使原油体积膨胀30.830.885.485.4，而双液法可以使原油体积膨胀而双液法可以使原油体积膨胀21.721.761.961.9；在油藏条件下，单液法体系

39、可以使原油体积膨胀在油藏条件下，单液法体系可以使原油体积膨胀2020，而双液法可，而双液法可以使原油体积膨胀以使原油体积膨胀32.532.5。原油体积的膨胀率随压力增大而增大。原油体积的膨胀率随压力增大而增大。实验结论：就地实验结论：就地COCO2 2体系具有很好的膨胀原油体积的能力。体系具有很好的膨胀原油体积的能力。复杂油气藏压裂酸化技术 在常压条件下，单液法体系可以使原油粘度下降在常压条件下，单液法体系可以使原油粘度下降38.0738.07，而双液法可以使原油粘度下降而双液法可以使原油粘度下降47.9647.96；在油藏条件下，单液法体系可以使原油粘度下降在油藏条件下，单液法体系可以使原油

40、粘度下降42.1542.15，而双液法可以使原油粘度下降而双液法可以使原油粘度下降52.6952.69。实验结论：就地实验结论：就地COCO2 2体系具有很好的降低原油粘度的能力体系具有很好的降低原油粘度的能力复杂油气藏压裂酸化技术 无论单液法，还是双液法，在油藏条件下均能够生无论单液法，还是双液法，在油藏条件下均能够生成充足的成充足的COCO2 2气体，生成气量随注入气体，生成气量随注入PVPV数的增加而增大。数的增加而增大。复杂油气藏压裂酸化技术 当地层水中当地层水中CaClCaCl2 2的浓度达到的浓度达到1000mg/l1000mg/l时，时，加入单液法反应液开始出现沉淀；而当地层水加

41、入单液法反应液开始出现沉淀；而当地层水中中CaClCaCl2 2的浓度达到的浓度达到2000mg/l2000mg/l时，双液法开始出时，双液法开始出现沉淀。现沉淀。复杂油气藏压裂酸化技术KW1,mDKW2,mDKW3,mDR,无量纲R,无量纲R,无量纲800.32772.15818.353.52102.25 KW1,mDKW2,mDKW3,mDR,无量纲R,无量纲R,无量纲805.26814.681.17 就地就地COCO2 2单液法体系对填砂管岩心有着很小程度的伤害，但单液法体系对填砂管岩心有着很小程度的伤害，但在经过酸处理后，填砂管岩心的渗透率比岩心初始渗透率有一在经过酸处理后，填砂管岩心

42、的渗透率比岩心初始渗透率有一定程度的提高，更加有利于提高原油采收率。就地定程度的提高，更加有利于提高原油采收率。就地COCO2 2双液法体双液法体系对填砂管岩心模型并不会造成伤害，而且岩心渗透率还有一系对填砂管岩心模型并不会造成伤害，而且岩心渗透率还有一定程度的提高。定程度的提高。复杂油气藏压裂酸化技术代号代号K,mD,%Soi,%1,%2,%,%1800.325.4683.3332.038.46.421400.643.9790.7334.051.0617.063933.724.9688.4432.340.07.74875.428.1881.3333.341.58.251273.242.689.6434.6750.2215.556875.424.689.6636.9245.388.46 当注入当注入0.1PV0.1PV反应液时，单液法可提高水驱后原油采反应液时，单液法可提高水驱后原油采收率收率7.47.410.810.8，双液法能够提高水驱后原油采收率，双液法能够提高水驱后原油采收率6.46.417.0617.06。2022-8-11复杂油气藏压裂酸化技术