酸化工艺技术大庆采油九厂课件.pptx

1、酸化工艺技术酸化工艺技术 杨宝泉杨宝泉采油工艺研究所采油工艺研究所前言前言 酸化技术是油层改造常用的技术之一，它酸化技术是油层改造常用的技术之一，它是通过酸液溶蚀岩石孔隙中的堵塞物或基岩本是通过酸液溶蚀岩石孔隙中的堵塞物或基岩本身的某些矿物成份，从而改善岩石内部孔道的身的某些矿物成份，从而改善岩石内部孔道的连通性，解除地层的污染，提高油水井的生产连通性，解除地层的污染，提高油水井的生产能力。能力。大庆油田自大庆油田自1963年开展酸化解堵试验至今年开展酸化解堵试验至今已有已有41年的历史，在年的历史，在41年的历程中，无论在酸年的历程中，无论在酸化机理、酸液及添加剂的种类上还是在酸化工化机理、

2、酸液及添加剂的种类上还是在酸化工艺等方面均取得了较多的成果，在油田开发与艺等方面均取得了较多的成果，在油田开发与稳产工作中起到了积极的作用。稳产工作中起到了积极的作用。但由于砂岩酸化是一个复杂的酸岩反应但由于砂岩酸化是一个复杂的酸岩反应过程，酸与岩石的反应是发生在多孔介质中过程，酸与岩石的反应是发生在多孔介质中的多相反应，加之每种矿物与酸的反应速度的多相反应，加之每种矿物与酸的反应速度不一致，可能产生伤害的程度也不一样，导不一致，可能产生伤害的程度也不一样，导致酸化技术的复杂性。因此，如何针对不同致酸化技术的复杂性。因此，如何针对不同油藏特点研究针对性较强的酸化技术是酸化油藏特点研究针对性较强

3、的酸化技术是酸化工作者急待研究解决的问题。工作者急待研究解决的问题。内容提要 一、酸化的概念一、酸化的概念 二、酸化解堵技术现状二、酸化解堵技术现状 三、酸液添加剂三、酸液添加剂 四、堵塞类型的判别及酸化半径的确定四、堵塞类型的判别及酸化半径的确定 五、酸化工艺五、酸化工艺 六、酸化施工及监督六、酸化施工及监督一、酸化的概念一、酸化的概念 一）酸化：酸化就是在低于破裂压力下，酸化：酸化就是在低于破裂压力下，利用高压泵将酸液注入到地层中，溶解地利用高压泵将酸液注入到地层中，溶解地层矿物或地层堵塞物，改善地层岩石内部层矿物或地层堵塞物，改善地层岩石内部孔道的连通性，从而达到解除地层伤害、孔道的连通

4、性，从而达到解除地层伤害、提高地层渗透率，增产增注的目的。提高地层渗透率，增产增注的目的。二）酸化机理二）酸化机理 1、砂岩酸化原理、砂岩酸化原理 砂岩矿物的化学成分非常复杂，常见砂岩矿物的化学成分非常复杂，常见的有氧化硅（石英）、硅酸盐（长石和粘的有氧化硅（石英）、硅酸盐（长石和粘土等）及其它（如生物化石）成分。除石土等）及其它（如生物化石）成分。除石英外，其它矿物的化学分子式都十分复杂。英外，其它矿物的化学分子式都十分复杂。现将在砂岩中最常见矿物的化学分子式列现将在砂岩中最常见矿物的化学分子式列表，见表表，见表1。成成 分分矿物矿物化学分子式化学分子式石石 英英 SiO2长长 石石正长石正

5、长石钠长石钠长石斜长石斜长石Si3AlO8KSi3AlO8NaSi2-3Al1-2O8(Na,Ca)云云 母母黑云母黑云母白云母白云母绿泥石绿泥石(AlSi3O10)K(mg,Fe)3(OH)2(AlSi3O10)KAl2(OH)2(AlSi3O10)Mg5(Al,Fe)(OH)8粘粘 土土高岭石高岭石伊利石伊利石蒙脱石蒙脱石Al4(Si4O10)(OH)8Si4-x AlxO10(OH)2 KxAl2(1/2Ca,Na)0.7(AlMg,Fe)4(Si,Al)3O20(OH)4nH2O碳酸盐碳酸盐方解石方解石白云石白云石铁白云石铁白云石CaCO3CaMg(CO3)2Ca(Fe,Mg)(CO3

6、)2硫酸盐硫酸盐石膏石膏硬石膏硬石膏CaSO42H2OCaSO4其其 它它盐盐氧化铁氧化铁NaClFeO,Fe2O3,Fe3O4表表1 常见矿物的化学分子式表常见矿物的化学分子式表 砂岩油层渗透率降低，往往是钻井、作业过程砂岩油层渗透率降低，往往是钻井、作业过程中泥浆压井液进入地层，造成污染或层内粘土微粒中泥浆压井液进入地层，造成污染或层内粘土微粒在采油、注水过程中随液流的移动将地层孔隙堵塞，在采油、注水过程中随液流的移动将地层孔隙堵塞，由于地层压力、温度变化造成的结垢，以及铁钙的由于地层压力、温度变化造成的结垢，以及铁钙的化学沉淀堵塞。因此砂岩油藏的处理一般采用盐酸化学沉淀堵塞。因此砂岩油藏

7、的处理一般采用盐酸与氢氟酸的混合酸或其它能够生成氢氟酸的酸液。与氢氟酸的混合酸或其它能够生成氢氟酸的酸液。通常把盐酸与氢氟酸的混合酸称为土酸。土酸通常把盐酸与氢氟酸的混合酸称为土酸。土酸中盐酸作用是溶解碳酸盐和部分铁质，防止氢氟酸中盐酸作用是溶解碳酸盐和部分铁质，防止氢氟酸与碳酸盐反应生成沉淀；氢氟酸可以溶解砂岩油层与碳酸盐反应生成沉淀；氢氟酸可以溶解砂岩油层中的硅酸盐矿物和粘土矿物。中的硅酸盐矿物和粘土矿物。1、酸岩反应的机理、酸岩反应的机理 1）HCl CaCO3(石灰岩石灰岩)+2HClCaCl2+CO2+H2O CaMg(CO3)2(白云岩白云岩)+4HClCaCl2+MgCl2+2C

8、O2+2H2O FeCO3(菱铁矿菱铁矿)+2HClFeCl2+H2O+CO2 1、酸岩反应的机理、酸岩反应的机理 1）HF Al2Si2H4O9（高岭石）（高岭石）+18HF2H2SiF6+2AlF3+9H2O（AlSi3O10）Mg5(Al,Fe)(OH)8(绿泥石绿泥石)+HF AlFn3-n+SiFm4-m+MgF2+FeFk3-k+H2O NaAlSi3O8(钠长石钠长石)+HFNaF+AlFn3-n+SiFm4-m+H2O CaCO3+2HFCa2F+H2O+CO2 SiO2+4HFSiF4+2H2O 反应生成的氟化硅和水均可排除地面。氢氟酸反应生成的氟化硅和水均可排除地面。氢氟酸

9、与碳酸盐作用生成氟化钙（与碳酸盐作用生成氟化钙（CaFCaF2 2 不溶于水），不溶于水），当酸液浓度降低时，易发生沉淀，堵塞孔道。当酸液浓度降低时，易发生沉淀，堵塞孔道。因此对于碳酸盐含量较高的地层应在土酸酸化因此对于碳酸盐含量较高的地层应在土酸酸化前用足量的盐酸进行预处理。前用足量的盐酸进行预处理。2 2、碳酸岩酸化原理、碳酸岩酸化原理 碳酸盐岩层常规酸化的目的是清除油水井碳酸盐岩层常规酸化的目的是清除油水井附近的伤害，沟通扩大地层原有的裂缝。主要附近的伤害，沟通扩大地层原有的裂缝。主要采用盐酸、甲酸、乙酸等，大多数碳酸盐都能采用盐酸、甲酸、乙酸等，大多数碳酸盐都能被溶解。如被溶解。如：盐

10、酸与方解石、白云石反应：盐酸与方解石、白云石反应：CaCOCaCO3 3+2HCl+2HClCaClCaCl2 2+CO+CO2 2+H+H2 2O O CaMg(CO CaMg(CO3 3)2 2+4HClCaCl+4HClCaCl2 2+MgCl+MgCl2 2+2CO+2CO2 2+2H+2H2 2O O 甲酸（蚁酸）与方解石、白云石反应甲酸（蚁酸）与方解石、白云石反应CaCOCaCO3 3+2HCOOHCa(COOH)+2HCOOHCa(COOH)2 2+CO+CO2 2+H+H2 2O O CaMg(COCaMg(CO3 3)2 2+4HCOOHCa(COOH)+4HCOOHCa(C

11、OOH)2 2+Mg(COOH)+Mg(COOH)2 2+2CO+2CO2 2+2H+2H2 2O O乙酸（醋酸）与方解石、白云石反应：乙酸（醋酸）与方解石、白云石反应：CaCOCaCO3 3+2H(CH+2H(CH2 2COOH)Ca(CHCOOH)Ca(CH2 2COOH)COOH)2 2+CO+CO2 2+H+H2 2O OCaMg(COCaMg(CO3 3)2 2+4H(CH+4H(CH2 2COOH)Ca(CHCOOH)Ca(CH2 2COOH)COOH)2 2+Mg(CH+Mg(CH2 2COOH)COOH)2 2+2CO+2CO2 2+2H+2H2 2O O 反应生成的盐类都能溶

12、于水，通过自喷反应生成的盐类都能溶于水，通过自喷或抽汲，就可以将反应后的残酸，包括溶解或抽汲，就可以将反应后的残酸，包括溶解在其中的盐类排出地层。生成的二氧化碳起在其中的盐类排出地层。生成的二氧化碳起助排作用，帮助残酸从地层中排出。这样，助排作用，帮助残酸从地层中排出。这样，就沟通了孔道，提高了渗透率。就沟通了孔道，提高了渗透率。国外常用的酸化技术有：土酸酸化、有机酸酸化、国外常用的酸化技术有：土酸酸化、有机酸酸化、泡沫酸、胶束酸、泡沫酸、胶束酸、CO2酸化等。酸化等。美国在美国在80年代主要研究各种酸液及工艺。对于中、年代主要研究各种酸液及工艺。对于中、高渗油田油井通常使用泡沫酸、胶束酸、高

13、渗油田油井通常使用泡沫酸、胶束酸、CO2酸化等，酸化等，水井通常使用土酸、有机酸或土酸水井通常使用土酸、有机酸或土酸+有机酸酸化来达到有机酸酸化来达到解堵增注的目的解堵增注的目的;对于低渗透油层油井主要以压裂为主，对于低渗透油层油井主要以压裂为主，也应用了泡沫酸、也应用了泡沫酸、CO2酸化等措施，水井则主要以有机酸化等措施，水井则主要以有机酸酸化为主，均取得了较好的效果。酸酸化为主，均取得了较好的效果。二、国内外酸化解堵技术现状二、国内外酸化解堵技术现状国外国外 90年代，美国主要研究各种酸液的复合应用，如醇年代，美国主要研究各种酸液的复合应用，如醇酸酸酸化、有机酸酸化、有机酸土酸酸化、酸化土

14、酸酸化、酸化压裂等，另外，加强压裂等，另外，加强添加剂的研究，以增强酸化效果，是美国添加剂的研究，以增强酸化效果，是美国90年代的另一年代的另一攻关方向，如已研制出多种添加剂：缓速剂、降阻剂、攻关方向，如已研制出多种添加剂：缓速剂、降阻剂、抗酸渣剂、增能剂、乳液稳定剂等。近几年在乳化酸、抗酸渣剂、增能剂、乳液稳定剂等。近几年在乳化酸、选择性酸化方面研究增多。选择性酸化方面研究增多。俄罗斯在此方面已研究多年，已形成硝酸、土酸、磷酸、俄罗斯在此方面已研究多年，已形成硝酸、土酸、磷酸、硫酸等多种酸液，多为两种或三种合用，对于油井多采硫酸等多种酸液，多为两种或三种合用，对于油井多采用乳化酸、泡沫酸等工

15、艺。如处理低温地层的可逆酸乳用乳化酸、泡沫酸等工艺。如处理低温地层的可逆酸乳状液研究已获得了成功。在酸化工艺上应用了震荡酸化、状液研究已获得了成功。在酸化工艺上应用了震荡酸化、分段酸化、两极酸化、酸压、选择性酸化等。分段酸化、两极酸化、酸压、选择性酸化等。二、国内外酸化解堵技术现状二、国内外酸化解堵技术现状国外国外 国内国内90年代在酸化解堵技术方面发展也较快，年代在酸化解堵技术方面发展也较快，主要有土酸系列（缓速土酸、逆土酸等）、主要有土酸系列（缓速土酸、逆土酸等）、缓速酸系列（自生土酸、粘土酸、有机酸缓速酸系列（自生土酸、粘土酸、有机酸等）、乳化酸、泡沫酸等等）、乳化酸、泡沫酸等。二、国内

16、外酸化解堵技术现状二、国内外酸化解堵技术现状国内国内 土酸系列土酸系列 缓速土酸是针对重复酸化井、常规酸化成功率低、增产缓速土酸是针对重复酸化井、常规酸化成功率低、增产幅度小、有效期短而研究的一种酸液体系，在土酸中加幅度小、有效期短而研究的一种酸液体系，在土酸中加入铝盐等缓速剂，可增加土酸的活性作用半径，以达到入铝盐等缓速剂，可增加土酸的活性作用半径，以达到较好的效果；较好的效果；逆土酸是针对泥质堵塞为主的地层、以粘土胶结为主的逆土酸是针对泥质堵塞为主的地层、以粘土胶结为主的泥质砂岩地层、钻井液堵塞中碳酸岩含量较少地层等，泥质砂岩地层、钻井液堵塞中碳酸岩含量较少地层等，可大大增强酸液对泥质堵塞

17、物的溶蚀能力，达到酸化解可大大增强酸液对泥质堵塞物的溶蚀能力，达到酸化解堵的目的。大港油田经室内试验与现场试验，效果显著，堵的目的。大港油田经室内试验与现场试验，效果显著，表明逆土酸对地层渗透性的改善程度优于常规土酸。表明逆土酸对地层渗透性的改善程度优于常规土酸。二、国内外酸化解堵技术现状二、国内外酸化解堵技术现状国内国内 缓速酸系列缓速酸系列 自生土酸主要采用自生土酸主要采用NH4HF2、H3BO3等与等与HCL合成合成HBF4，并与，并与HCL结合后生成土酸，使酸液具有酸结合后生成土酸，使酸液具有酸化深部砂岩油层的能力，该技术主要用于低渗透油化深部砂岩油层的能力，该技术主要用于低渗透油田注

18、水井。田注水井。粘土酸是指向地层交替注入化学剂粘土酸是指向地层交替注入化学剂,使它们在粘土使它们在粘土表面通过离子交换生成表面通过离子交换生成HF，实现溶蚀粘土，解除，实现溶蚀粘土，解除污染物堵塞，达到深部酸化的效果污染物堵塞，达到深部酸化的效果,作用半径可达作用半径可达1.5m，适用于粘土矿物含量较高的地层。，适用于粘土矿物含量较高的地层。二、国内外酸化解堵技术现状二、国内外酸化解堵技术现状国内国内 有机酸酸化，国内各油田在此方面应用较多，胜利有机酸酸化，国内各油田在此方面应用较多，胜利油田研制了以甲醛、氟化铵和有机羧酸盐为主的有油田研制了以甲醛、氟化铵和有机羧酸盐为主的有机酸体系，见到了较

19、好的效果，主要适用于泥质含机酸体系，见到了较好的效果，主要适用于泥质含量高的低渗砂岩油层深部酸化。辽河油田针对稠油量高的低渗砂岩油层深部酸化。辽河油田针对稠油井研制了低碳混合有机酸体系，获得了良好的酸化井研制了低碳混合有机酸体系，获得了良好的酸化解堵增产效果。解堵增产效果。二、国内外酸化解堵技术现状二、国内外酸化解堵技术现状国内国内 乳化酸是采用油（溶剂）、酸、乳化剂制成的油包乳化酸是采用油（溶剂）、酸、乳化剂制成的油包酸型乳化液体系，适用于油井、稠油井的酸化解堵。酸型乳化液体系，适用于油井、稠油井的酸化解堵。宁夏油田研究成功了油基土酸酸化工艺，现场试验宁夏油田研究成功了油基土酸酸化工艺，现场

20、试验3030井次，酸化效果好于压裂；新疆油田开发研制的井次，酸化效果好于压裂；新疆油田开发研制的乳化酸酸液遇水增粘，遇油降粘，具有一定的选择乳化酸酸液遇水增粘，遇油降粘，具有一定的选择性。性。1994199519941995年共试验年共试验9 9口井，有效率口井，有效率89%89%，平均，平均单井累计增油单井累计增油700t700t。二、国内外酸化解堵技术现状二、国内外酸化解堵技术现状国内国内 泡沫酸酸化是近几年发展起来的一种对低压、低渗泡沫酸酸化是近几年发展起来的一种对低压、低渗透、水敏性地层很有效的酸化增产技术。它与普通透、水敏性地层很有效的酸化增产技术。它与普通酸液相比具有：液柱压力低、

21、返排能力强、粘度高、酸液相比具有：液柱压力低、返排能力强、粘度高、对地层损害小，有效作用距离长的特点。国内除四对地层损害小，有效作用距离长的特点。国内除四川气田在酸压裂中应用泡沫酸外，在油气井施工中川气田在酸压裂中应用泡沫酸外，在油气井施工中仅川东气田、文明寨气田进行了泡沫酸酸化研究。仅川东气田、文明寨气田进行了泡沫酸酸化研究。二、国内外酸化解堵技术现状二、国内外酸化解堵技术现状国内国内 自自19631963年以来，大庆油田在长垣内部一直应用年以来，大庆油田在长垣内部一直应用常规土酸酸化技术。常规土酸是由盐酸、氢氟酸及常规土酸酸化技术。常规土酸是由盐酸、氢氟酸及各种添加剂按一定比例配制而成的，

22、利用其中的盐各种添加剂按一定比例配制而成的，利用其中的盐酸溶解砂岩地层中的碳酸岩盐、铁质成分并保持低酸溶解砂岩地层中的碳酸岩盐、铁质成分并保持低PHPH值，防止氟化钙和氢氧化硅沉淀生成；利用其中值，防止氟化钙和氢氧化硅沉淀生成；利用其中的氢氟酸溶解硅质矿物和钻井液，以及已膨胀的粘的氢氟酸溶解硅质矿物和钻井液，以及已膨胀的粘土矿物等所造成的堵塞物，恢复和提高近井地带的土矿物等所造成的堵塞物，恢复和提高近井地带的渗透率，达到增产增注的目的。渗透率，达到增产增注的目的。二、国内外酸化解堵技术现状二、国内外酸化解堵技术现状大庆油田酸大庆油田酸化技术现状化技术现状二、国内外酸化解堵技术现状二、国内外酸化

23、解堵技术现状几种新技术几种新技术 1、新型土酸酸化技术、新型土酸酸化技术 2、油水井清垢解堵技术、油水井清垢解堵技术 3、粉末硝酸酸化解堵增注技术、粉末硝酸酸化解堵增注技术 4、油井复合酸解堵技术、油井复合酸解堵技术 5、热气酸解堵技术、热气酸解堵技术 1、新型土酸酸化技术、新型土酸酸化技术：新型土酸是用新型土酸是用MP多功能添加剂取代土酸中的多功能添加剂取代土酸中的ABS表面活性剂和冰醋酸配制而成的酸液，表面活性剂和冰醋酸配制而成的酸液，MP多多功能添加剂能够降低酸液的表面张力、界面张力功能添加剂能够降低酸液的表面张力、界面张力提高酸液的穿透距离，加深酸化半径，与酸液及提高酸液的穿透距离，加

24、深酸化半径，与酸液及储层流体的配伍性好，能抑制酸渣的凝结，使其储层流体的配伍性好，能抑制酸渣的凝结，使其形成的微粒酸渣溶解分散不产生沉淀，大大减少形成的微粒酸渣溶解分散不产生沉淀，大大减少了有机残渣对储层的伤害。了有机残渣对储层的伤害。几种新技术几种新技术 该技术适用于老区二次加密井和外围低渗透该技术适用于老区二次加密井和外围低渗透油田的注水井，据不完全统计，自油田的注水井，据不完全统计，自19931993年以来在年以来在三厂、五厂、六厂、八厂、九厂、十厂等地区应三厂、五厂、六厂、八厂、九厂、十厂等地区应用了用了8080多口井，单井初期平均日增注达多口井，单井初期平均日增注达25m25m3 3

25、，有，有效期达效期达5 5个月以上。个月以上。几种新技术几种新技术 新型土酸酸化技术新型土酸酸化技术1、新新型型土土酸酸酸酸化化技技术术2、油油水水井井清清垢垢解解堵堵技技术术3、粉粉末末硝硝酸酸酸酸化化解解堵堵增增注注技技术术4、油油井井复复合合酸酸解解堵堵技技术术5、热热气气酸酸解解堵堵技技术术几种新技术几种新技术 2 2、油水井清垢解堵技术：油水井清垢解堵技术：油水井清垢解堵技术是针对外围油田地层油水井清垢解堵技术是针对外围油田地层物性条件差，油水井结垢严重，水井注水压力物性条件差，油水井结垢严重，水井注水压力升高过快、注水困难；油井产能低，储层伤害升高过快、注水困难；油井产能低，储层伤

26、害严重，检泵周期缩短，油水井的注采效果差，严重，检泵周期缩短，油水井的注采效果差，而研究的一项解堵技术。而研究的一项解堵技术。几种新技术几种新技术 该技术以有机酸为主，附以其它添加剂，具有解该技术以有机酸为主，附以其它添加剂，具有解除有机堵塞、无机堵塞、缓速、不产生二次沉淀等功除有机堵塞、无机堵塞、缓速、不产生二次沉淀等功能，能满足因结垢、腐蚀、粘土颗粒等因素堵塞的油能，能满足因结垢、腐蚀、粘土颗粒等因素堵塞的油水井的解堵需要。无须动管柱，一次施工可同时处理水井的解堵需要。无须动管柱，一次施工可同时处理三个以上目的层，且可控制各目的层的处理强度。三个以上目的层，且可控制各目的层的处理强度。该技

27、术对于低渗透、酸敏性油藏的油水井解堵尤该技术对于低渗透、酸敏性油藏的油水井解堵尤为有效。自为有效。自19971997年起已累计推广年起已累计推广近近200200口井，成功率口井，成功率91%91%，油井初期平均日增油，油井初期平均日增油1.61.6吨，有效期达半年以上；吨，有效期达半年以上；注水井初期平均日增注注水井初期平均日增注26m26m3 3，有效期平均，有效期平均8 8个月以上。个月以上。几种新技术几种新技术 油水井清垢解堵技术油水井清垢解堵技术1、新型土酸酸化技术、新型土酸酸化技术2、油水井清垢解堵技术、油水井清垢解堵技术3、粉末硝酸酸化解堵增注技术、粉末硝酸酸化解堵增注技术4、油井

28、复合酸解堵技术、油井复合酸解堵技术5、热气酸解堵技术、热气酸解堵技术粉粉末末硝硝酸酸酸酸化化解解堵堵增增注注技技术术粉末硝酸复合解堵剂组成粉末硝酸复合解堵剂组成盐酸盐酸粉末硝酸粉末硝酸有机酸和缓蚀剂有机酸和缓蚀剂具有缓速、低伤害、防膨、无二次沉淀的具有缓速、低伤害、防膨、无二次沉淀的具有缓速、低伤害、防膨、无二次沉淀的具有缓速、低伤害、防膨、无二次沉淀的特点，可有效解除因粘土、泥浆、机械杂特点，可有效解除因粘土、泥浆、机械杂特点，可有效解除因粘土、泥浆、机械杂特点，可有效解除因粘土、泥浆、机械杂质以及有机质等堵塞造成的油层伤害。质以及有机质等堵塞造成的油层伤害。质以及有机质等堵塞造成的油层伤害

29、。质以及有机质等堵塞造成的油层伤害。1、新型土酸酸化技术、新型土酸酸化技术2、油水井清垢解堵技术、油水井清垢解堵技术3、粉末硝酸酸化解堵增注技术、粉末硝酸酸化解堵增注技术4、油井复合酸解堵技术、油井复合酸解堵技术5、热气酸解堵技术、热气酸解堵技术1、新型土酸酸化技术、新型土酸酸化技术2、油水井清垢解堵技术、油水井清垢解堵技术5、热气酸解堵技术、热气酸解堵技术4、油井复合酸解堵技术、油井复合酸解堵技术3、粉末硝酸解堵增注技术、粉末硝酸解堵增注技术 另外，针对外围低渗透油田储层的具体情况还研究另外，针对外围低渗透油田储层的具体情况还研究应用了有机酸、低碳酸、氟硼酸等酸化技术，但应用数应用了有机酸、

30、低碳酸、氟硼酸等酸化技术，但应用数量较少。量较少。尽管大庆油田尽管大庆油田9090年代后在酸化解堵新技术上进行了年代后在酸化解堵新技术上进行了大量的研究试验，取得了一定的成果，但从整个工艺技大量的研究试验，取得了一定的成果，但从整个工艺技术的适应性上看，与国外还存在很大差距。特别是对泥术的适应性上看，与国外还存在很大差距。特别是对泥质含量高、酸敏性强、油层深、有效厚度小、多次重复质含量高、酸敏性强、油层深、有效厚度小、多次重复酸化无效的井至今没有有效的措施，对各种酸液添加剂酸化无效的井至今没有有效的措施，对各种酸液添加剂和酸化机理的研究也不够深入，酸液种类及工艺还远不和酸化机理的研究也不够深入

31、，酸液种类及工艺还远不能满足油田不断发展的需要。因此对于某一特定的区块，能满足油田不断发展的需要。因此对于某一特定的区块，特别是新开发的区块，应具体分析其地质特征及地层堵特别是新开发的区块，应具体分析其地质特征及地层堵塞特点，有针对性地研究和开发相应的酸化解堵剂配方塞特点，有针对性地研究和开发相应的酸化解堵剂配方及工艺，才能满足油田开发的要求。及工艺，才能满足油田开发的要求。三、主要酸液添加剂三、主要酸液添加剂 酸液作为一种通过井筒注入地层并能改酸液作为一种通过井筒注入地层并能改善储层渗透能力的工作液体，必须根据善储层渗透能力的工作液体，必须根据储层条件和工艺要求加入各种添加剂，储层条件和工艺

32、要求加入各种添加剂，才能使其性能得到完善和提高，以保证才能使其性能得到完善和提高，以保证措施的效果。措施的效果。酸化工作液中的化学添加剂发展很快，酸化工作液中的化学添加剂发展很快，类型和品种都在不断改进。在此只能就类型和品种都在不断改进。在此只能就最常用的主要类型作一介绍。最常用的主要类型作一介绍。添加剂添加剂（1）缓蚀剂）缓蚀剂 缓蚀剂是最主要、最重要的添加剂。无论哪一种酸缓蚀剂是最主要、最重要的添加剂。无论哪一种酸液体系中的酸对钢材都具有很强的腐蚀作用。为保液体系中的酸对钢材都具有很强的腐蚀作用。为保证施工安全，保护油（气）、水井的井口装置、井证施工安全，保护油（气）、水井的井口装置、井下

33、管柱及套管，注入酸液对钢材的腐蚀速度必须控下管柱及套管，注入酸液对钢材的腐蚀速度必须控制在允许的安全标准之内，同时使酸液中的含铁量制在允许的安全标准之内，同时使酸液中的含铁量保持在最低限度，降低对地层污染，必须在酸液中保持在最低限度，降低对地层污染，必须在酸液中加入缓蚀剂。缓蚀剂在酸化过程中，附着在钢材表加入缓蚀剂。缓蚀剂在酸化过程中，附着在钢材表面，形成一层保护膜，阻止酸液对钢材的腐蚀，达面，形成一层保护膜，阻止酸液对钢材的腐蚀，达到保护钢材的目的。到保护钢材的目的。类型类型适用温适用温度度用量用量%腐蚀速度腐蚀速度g/(m2.h)研制单位研制单位7461102801801.246.6华中工

34、学院华中工学院7623801502.5167.9四川天然气研究所四川天然气研究所7623C801502.098.2四川天然气研究所四川天然气研究所411901.553.3天津工学院天津工学院大港油田大港油田7701901901.07.5华中工学院华中工学院四川井下作业公司四川井下作业公司7812901101.59.36华北油田华北油田南京梅山化工厂南京梅山化工厂7801901503.580华中工学院华中工学院四川井下作业公司四川井下作业公司CT1-2901503.580四川天然气研究所四川天然气研究所CT1-32004.0100四川天然气研究所四川天然气研究所酸化常用缓蚀剂主要性能表酸化常用缓

35、蚀剂主要性能表 添加剂添加剂（2）铁离子稳定剂）铁离子稳定剂 在酸化过程中，铁离子易产生沉淀，堵塞油在酸化过程中，铁离子易产生沉淀，堵塞油层，影响酸化效果。在酸液中添加铁离子稳层，影响酸化效果。在酸液中添加铁离子稳定剂，可同铁离子进行络合反应，防止铁离定剂，可同铁离子进行络合反应，防止铁离子沉淀的产生。子沉淀的产生。酸化常用铁离子稳定剂主要性能表酸化常用铁离子稳定剂主要性能表 类型类型用量用量%适用井温适用井温备注备注乙酸乙酸2.060 柠檬酸柠檬酸2.093 EDTA3.793 CT1-70.51.5204四川天然气研四川天然气研究所究所L58 204(美美)Dowell添加剂添加剂（3）粘

36、土稳定剂）粘土稳定剂 在酸化过程中，为了防止粘土矿物发生膨胀、在酸化过程中，为了防止粘土矿物发生膨胀、运移而堵塞油层，影响酸化效果，在酸液中运移而堵塞油层，影响酸化效果，在酸液中添加粘土稳定剂。粘土稳定剂可固定粘土颗添加粘土稳定剂。粘土稳定剂可固定粘土颗粒。粘土稳定剂分有机、无机两大类。粒。粘土稳定剂分有机、无机两大类。类型类型用量（推荐）用量（推荐）%适用条件适用条件备注备注KCl0.2不适用不适用HF体系体系 Clasta0.2 美国哈里伯美国哈里伯顿顿NH4Cl0.2适用适用HF体系体系 CT12-1 适用适用HF体系体系四川天然气四川天然气研究所研究所酸化常用粘土稳定剂主要性能表酸化常

37、用粘土稳定剂主要性能表 （4）洗油剂）洗油剂 为了清除地层中胶质和沥青质的伤害，在酸液中添为了清除地层中胶质和沥青质的伤害，在酸液中添加洗油剂。洗油剂主要以低碳烃类为主。加洗油剂。洗油剂主要以低碳烃类为主。（5）暂堵剂）暂堵剂 应用于暂堵酸化中，对高渗透层的炮眼及近井地带应用于暂堵酸化中，对高渗透层的炮眼及近井地带进行封堵，而后在地层环境中溶解，随返排残酸排进行封堵，而后在地层环境中溶解，随返排残酸排出。分为水溶性和油溶性；固体或液体。出。分为水溶性和油溶性；固体或液体。添加剂添加剂（6）表面活性剂）表面活性剂 有很多种，在酸液中的作用也多种多样，有有很多种，在酸液中的作用也多种多样，有为降低

38、酸液界面张面张力的，有防止酸液形为降低酸液界面张面张力的，有防止酸液形成乳化的，有利于酸液返排的。成乳化的，有利于酸液返排的。除以上这些常规添加剂以外，还有一些除以上这些常规添加剂以外，还有一些特殊添加剂，如：胶束剂、稠化剂、发泡剂特殊添加剂，如：胶束剂、稠化剂、发泡剂等，按相应比例加入酸液中，以形成胶束酸、等，按相应比例加入酸液中，以形成胶束酸、稠化酸、泡沫酸等。稠化酸、泡沫酸等。添加剂添加剂 酸化解堵主要是通过酸与地层矿物或地层酸化解堵主要是通过酸与地层矿物或地层堵塞物反应，溶解地层矿物或堵塞物，从而达堵塞物反应，溶解地层矿物或堵塞物，从而达到解除地层堵塞、提高地层渗透率的目的。到解除地层

39、堵塞、提高地层渗透率的目的。根据目前大庆油田欠注井的地质特点，我根据目前大庆油田欠注井的地质特点，我们认为一般欠注（产）的因素有以下几方面：们认为一般欠注（产）的因素有以下几方面：1 1、连通性差：、连通性差：此类井一般通过地质构造图即此类井一般通过地质构造图即可判断。这类井施工后效果往往不理想。可判断。这类井施工后效果往往不理想。四、堵塞类型的判别及堵塞半径的确定四、堵塞类型的判别及堵塞半径的确定 2 2、粘土伤害：粘土伤害：在油田开发过程中，粘土矿物是导致油层在油田开发过程中，粘土矿物是导致油层伤害的重要潜在因素。常见的粘土矿物有蒙脱伤害的重要潜在因素。常见的粘土矿物有蒙脱石、高岭石、伊利

40、石、绿泥石和混合层粘土矿石、高岭石、伊利石、绿泥石和混合层粘土矿物。由于它们自身的特性，使其在一定的外来物。由于它们自身的特性，使其在一定的外来因素的作用下对油层产生伤害。表因素的作用下对油层产生伤害。表1 1中给出了中给出了常见粘土矿物的基本存在形式及可能带来的潜常见粘土矿物的基本存在形式及可能带来的潜在的油层损害。一般认为，粘土含量大于在的油层损害。一般认为，粘土含量大于5%5%即即为较差储层。为较差储层。堵塞类型的判别堵塞类型的判别常见粘土矿物的基本存在形式及潜在伤害常见粘土矿物的基本存在形式及潜在伤害 粘土类型粘土类型单体形态单体形态在孔隙中的存在形在孔隙中的存在形式式潜在的损害潜在的

41、损害高岭石高岭石蠕虫状、书页状蠕虫状、书页状杂乱分布杂乱分布分布在粒间，少量分布在粒间，少量分布在颗粒表面分布在颗粒表面微粒运移，堵微粒运移，堵塞孔喉塞孔喉蒙脱石蒙脱石蜂窝状、网状、蜂窝状、网状、片状、絮状片状、絮状薄膜衬垫式分布在薄膜衬垫式分布在颗粒表面颗粒表面水化膨胀，分水化膨胀，分散运移散运移伊利石伊利石片状、丝状、毛片状、丝状、毛发状发状充填于粒间或分布充填于粒间或分布在颗粒表面在颗粒表面水化膨胀，分水化膨胀，分散运移，增大散运移，增大束缚水饱和度束缚水饱和度绿泥石绿泥石叶片状、层状、叶片状、层状、绒球状、针叶状绒球状、针叶状充填在粒间常与石充填在粒间常与石英、高岭石共生英、高岭石共生

42、运移、酸敏运移、酸敏（1 1）速敏：）速敏：由于储集层中流体速度的变化而引起粘土及其它机械颗粒运移，由于储集层中流体速度的变化而引起粘土及其它机械颗粒运移，堵塞孔隙而导致储集层渗透率下降的现象称速敏。堵塞孔隙而导致储集层渗透率下降的现象称速敏。（2 2）水敏：）水敏：储层的水敏性是指当与地层不配伍的外来流体进入地层后引起储层的水敏性是指当与地层不配伍的外来流体进入地层后引起粘土膨胀、分散、运移粘土膨胀、分散、运移,从而导致渗透率不同程度的降低的现从而导致渗透率不同程度的降低的现象。象。（3 3）酸敏：）酸敏：所谓酸敏性，是指酸化解堵液进入地层后与地层中的酸敏矿物所谓酸敏性，是指酸化解堵液进入地

43、层后与地层中的酸敏矿物发生反应，产生沉淀或释放出微粒，使地层渗透率下降的现象。发生反应，产生沉淀或释放出微粒，使地层渗透率下降的现象。不同的地层，应有不同的酸液配方不同的地层，应有不同的酸液配方，配方不合适或措施不恰配方不合适或措施不恰当，不但不会改善地层的状况、提高产量，反而会使地层受到当，不但不会改善地层的状况、提高产量，反而会使地层受到伤害。伤害。堵塞类型的判别堵塞类型的判别 差别方法：差别方法：地层粘土矿物含量较高（一般达地层粘土矿物含量较高（一般达10%以以上，主要是差油层和表外层）矿物成分以伊上，主要是差油层和表外层）矿物成分以伊利石和蒙脱石为主（伊利石可造成速敏，蒙利石和蒙脱石为

44、主（伊利石可造成速敏，蒙脱石等膨胀性矿物造成水敏）。此类堵塞一脱石等膨胀性矿物造成水敏）。此类堵塞一般由于入井液矿化度较低所引起（如泥浆滤般由于入井液矿化度较低所引起（如泥浆滤液等），堵塞较深，一般解堵时处理半径应液等），堵塞较深，一般解堵时处理半径应加大。二、三次调整开发的注水井此类伤害加大。二、三次调整开发的注水井此类伤害较普遍。较普遍。堵塞类型的判别堵塞类型的判别 3 3、泥浆堵塞：泥浆堵塞：不合理的作业方式常常会对地层造成一定的伤害，其不合理的作业方式常常会对地层造成一定的伤害，其中影响程度最明显的就是钻井泥浆对地层的伤害。其中影响程度最明显的就是钻井泥浆对地层的伤害。其对油层的伤害表

45、现为以下几方面：对油层的伤害表现为以下几方面：a a、当泥浆性能不好，失水量大或压井时间长，使其、当泥浆性能不好，失水量大或压井时间长，使其滤液浸入油层孔隙，因滤液与地层水矿化度不同而产滤液浸入油层孔隙，因滤液与地层水矿化度不同而产生电化学的不平衡，引起地层中粘土矿物膨胀或分散生电化学的不平衡，引起地层中粘土矿物膨胀或分散运移，从而堵塞了油层孔道，降低了油层渗透率；运移，从而堵塞了油层孔道，降低了油层渗透率；堵塞类型的判别堵塞类型的判别 b b、泥浆中的微细微粒可直接进入近井地带，堵塞孔、泥浆中的微细微粒可直接进入近井地带，堵塞孔道，降低油层渗透率，对油层造成伤害。道，降低油层渗透率，对油层造

46、成伤害。c c、泥浆滤液渗入油层内部，剩余较大的固体颗粒及、泥浆滤液渗入油层内部，剩余较大的固体颗粒及粉沫附着在油层表面形成泥浆滤饼，严重影响油水井粉沫附着在油层表面形成泥浆滤饼，严重影响油水井的生产能力。的生产能力。d d、泥浆中的重晶石粉（、泥浆中的重晶石粉（BaSOBaSO4 4）难溶于）难溶于HClHCl和和HFHF，侵，侵入地层对地层造成严重伤害。入地层对地层造成严重伤害。堵塞类型的判别堵塞类型的判别 判别方法：判别方法：钻井泥浆比重较大（一般大于钻井泥浆比重较大（一般大于1.75），），浸泡油层时间较长（可达上百小时），并且浸泡油层时间较长（可达上百小时），并且在转注初期注水就较差

47、。新投注（产）井以在转注初期注水就较差。新投注（产）井以此类为主。此类为主。堵塞类型的判别堵塞类型的判别 4 4、机械杂质堵塞：注水井井口水质较差，返出水机、机械杂质堵塞：注水井井口水质较差，返出水机械杂质含量较高。械杂质含量较高。5 5、有机质堵塞：过渡带井，不排液直接转注的井，、有机质堵塞：过渡带井，不排液直接转注的井，此类堵塞较多，返出液中油污含量较高。另外，污水此类堵塞较多，返出液中油污含量较高。另外，污水回注井，如果水质处理不合格，也会出现此类堵塞。回注井，如果水质处理不合格，也会出现此类堵塞。油井此类堵塞较多。油井此类堵塞较多。6 6、垢堵塞：地层结垢较严重，外围油田此类堵塞较、垢

48、堵塞：地层结垢较严重，外围油田此类堵塞较多。多。7、复合堵塞：两种或多种堵塞类型同时存在。多数、复合堵塞：两种或多种堵塞类型同时存在。多数注水井此类堵塞较多。注水井此类堵塞较多。堵塞类型的判别堵塞类型的判别 根据目前在油田上应用的酸化技术的特点根据目前在油田上应用的酸化技术的特点及措施井的特点，选井选层应按以下方法及措施井的特点，选井选层应按以下方法进行：进行：酸化类型确定酸化类型确定 此类井不宜进行酸化解堵，应选择其它措此类井不宜进行酸化解堵，应选择其它措施，如压裂等。施，如压裂等。1、连通性差：、连通性差：2、粘土伤害：、粘土伤害：此类井应选择以防膨、防酸敏的酸化配方，不此类井应选择以防膨

49、、防酸敏的酸化配方，不易选择对地层骨架溶解力太强的酸液（容易造易选择对地层骨架溶解力太强的酸液（容易造成颗粒的运移，堵塞孔隙），如常规土酸等。成颗粒的运移，堵塞孔隙），如常规土酸等。建议：粘土含量小于建议：粘土含量小于10%且不含有机质复合堵且不含有机质复合堵塞，采用新型土酸；粘土含量大于塞，采用新型土酸；粘土含量大于10%时，可时，可选用粉末硝酸（有有机质复合堵塞存在）或复选用粉末硝酸（有有机质复合堵塞存在）或复合酸（有机质复合堵塞较严重）技术。合酸（有机质复合堵塞较严重）技术。可选用常规土酸。如含有其它类型复合堵可选用常规土酸。如含有其它类型复合堵塞，则选择粉末硝酸或复合酸技术。塞，则选择

50、粉末硝酸或复合酸技术。3、泥浆堵塞：、泥浆堵塞：4、机械杂质堵塞：、机械杂质堵塞：地质条件较好的井（基础井或一次调整井）采地质条件较好的井（基础井或一次调整井）采用常规土酸或新型土酸；地质条件较差的井用常规土酸或新型土酸；地质条件较差的井（二、三次调整井）采用粉末硝酸或复合酸；（二、三次调整井）采用粉末硝酸或复合酸；水井可选用粉末硝酸、复合酸或热气酸，水井可选用粉末硝酸、复合酸或热气酸，油井选用复合酸或热气酸。油井选用复合酸或热气酸。5、有机质堵塞：、有机质堵塞：6、垢堵塞：、垢堵塞：可选用清防垢技术。老区较少用。可选用清防垢技术。老区较少用。选用多功能酸液，如粉末硝酸、复合酸等，选用多功能酸