【正文】 的堵塞 ， 又稱解堵酸化 。 （ 8） 其它 ：減阻劑 ， 乳化劑 ， 增粘劑 ， 交聯(lián)劑 ， 起泡劑 ，助排劑等 。 （ 4） 粘土穩(wěn)定劑 ， 防止酸在發(fā)生粘土的水化膨脹而降低油層的滲透率 。 它能與酸液中的鐵離子結(jié)合生成能溶于水的絡(luò)合物 ， 從而減少生成Fe(OH)3沉淀的機(jī)會(huì) 。 （ 2） 穩(wěn)定劑 ， 主要是指 Fe3+穩(wěn)定劑 。要求加量少 ， 使用方便 。 所適應(yīng)的溫度范圍不斷提高 ， 而得到了越來(lái)越多的應(yīng)用 ， 也是目前的發(fā)展方向 。 在地層條件下 ， 經(jīng)一段時(shí)間后降解以利反應(yīng)和返排 。 多為 3%HF+12%HCl （ 二 ） 酸液及添加劑 酸液 對(duì)酸液的要求： （ 1） 能與油氣層巖石反應(yīng)并生成易溶的產(chǎn)物； （ 2） 加入化學(xué)添加劑后 ， 配制成的酸液的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)能滿足施工的要求 （ 反應(yīng)速度 、 防腐 ） ； （ 3） 施工方便 、 安全； （ 4） 價(jià)格便宜 ， 來(lái)源廣 。 為了防止 CaF2的沉淀 。 （ 2） HF與砂巖中各種成分的反應(yīng)速度 HF與碳酸鹽的反應(yīng)速度最快 ， 其次是硅酸鹽 。 HF與石英的反應(yīng)： 6HF+SiO2=H2siF6+2H2O 反應(yīng)生成的氟硅酸 （ H2SiF6在水中可離解為 H+和 SiF6， 且后者能和地層水中的 Ca++、 Na+、 K+、 NH4+等離子相結(jié)合 。 為什么在使用土酸 ？ 土酸中的 HF是一種強(qiáng)酸 ， 對(duì)砂巖中的一切成分 （ 石英粘土 、 碳酸巖鹽等 ） 都具有溶蝕能力 。 砂巖的酸處理是 通過(guò)酸液溶解砂粒之間的膠結(jié)物和部分砂粒 ， 或者溶解孔隙中的泥漿堵塞物 ， 或其它結(jié)構(gòu)物質(zhì)以提高 、恢復(fù)井底附近地層的滲透率 。 ⑤ 溫度 、 壓力 ：溫度高 ， 反應(yīng)速度越快 ， 壓力的影響不大 。 低濃度酸液多為 15%。 甲酸 、醋酸屬弱酸 。 反應(yīng)速度的快慢直接影響著酸化效果 。 反應(yīng)式如下： 對(duì)石灰?guī)r： CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 對(duì)白云巖： CaMg(CO3)2+4HCl=CaCl2+MgCl2+2H2O+2CO2↑ 現(xiàn)場(chǎng)所用的鹽酸濃度一般為 15%HCl和 28%HCl等 對(duì)石灰?guī)r通過(guò)計(jì)算 1m3 28%HCl反應(yīng)后 ， 地層能增加 ， 這將使?jié)B透率有明顯的增加 。 碳酸鹽巖的鹽酸處理 碳酸鹽巖地層 ， 主要成分是方解石 CaCO3和白云石 CaMg(CO3)2。 要求： 酸液 （ 1） 有足夠有溶蝕能力； （ 2） 酸與地層巖石作用后的產(chǎn)物不會(huì)堵塞地層 ， 即不生成沉淀 ， 主要有 Fe(OH) CaF2沉淀 。 二、酸化 （ 一 ） 酸化增產(chǎn)原理 酸處理 （ 酸化 ） ， 將按要求配制的酸液從地面經(jīng)井注入地層中 。 另一種是從地層條件出發(fā) ， 根據(jù)需要的增產(chǎn)倍數(shù)選擇壓裂施工最優(yōu)參數(shù) （ 液量 、 加砂量 、 排量 、 壓裂液性能等 ） 及施工方案 。 填砂選壓法 自下而上逐層進(jìn)行射孔 ， 射開(kāi)一層 ， 壓裂一次 ， 壓后在井筒內(nèi)填砂堵死壓開(kāi)層段 ， 全井各段壓完后進(jìn)行沖砂投產(chǎn) 。 （ 二 ） 分層壓裂簡(jiǎn)介 ， 主要是采用分層壓裂 暫堵劑分層壓裂 是將顆粒狀堵塞劑或纖維狀的堵劑 ， 隨同壓裂液注入井中 ， 較大的堵塞劑在縫口或縫內(nèi)橋架起來(lái)小顆粒充填大顆粒之間 ， 從而將已形成的裂縫堵住 ， 使該層吸水量下降 ， 井底壓力增加 ， 而將其它低滲透層壓開(kāi) 。 （ 6） 具有良好的井身結(jié)構(gòu) 。 （ 2） 對(duì)于新區(qū)所井 根據(jù)地層的油氣水含量及地層壓力系數(shù)值分析判斷 ，對(duì)低滲透油田 （ K10 103μ m2） 應(yīng)考慮整體壓裂投產(chǎn) 。 ② 韌性支撐劑： 如核桃殼 、 塑料球 、 鉛球 、 合金球等 ， 前兩種具有可塑性 ， 不會(huì)被壓碎 ， 比較可能形成單層排列 ， 后兩種韌性大 、 強(qiáng)度大 、 微形變 ， 含雜少 ， 易形成層積排列 。 高溫型水基壓裂液 ， 180℃ 以上 。 ② 凝汽油凍膠 ， 是用凝汽油劑使汔油稠化的壓裂液 ， 為脂肪酸鋁鹽 ， 汽油 、 煤油 、 柴油 、 原油凍膠 ， 粘度高 ， 濾失量低 ，攜砂能力強(qiáng) ， 地層條件下轉(zhuǎn)化為低粘度 。 特點(diǎn)：摩阻低 ， 在地層吸附后就不破膠 ， 但粘度低 。 特點(diǎn)：攜砂能力強(qiáng) ， 摩阻比較低 。 特別：粘度比水高 ， 攜砂好 ， 濾失小 。 （ 二 ） 壓裂液的類型 國(guó)內(nèi)外壓裂液的發(fā)展非常迅速 。 （ 4） 穩(wěn)定性好 ， 應(yīng)具有熱穩(wěn)定性 ， 不能溫度升高 ， 粘度下降太快 、 太低 ， 還有抗剪切穩(wěn)定性 ， 不同流速增加發(fā)生大幅度降低粘度 。 （ 3） 頂替液： 又分為中間頂替液和未尾頂替液 。 （ 1） 前置液作用： 破裂地層 ， 并造成一定幾何尺寸的裂縫以備后面的攜砂液進(jìn)入裂縫 。 在注入量一定的條件下 ， 濾失愈小 ， 造縫的體積則愈大 ， 反之 ， 則小 。 即： σ Q′ ≥ σ Z+σ tV Δ P=PFPS≥ +σ tV PF— 破裂時(shí)的井底壓力； PS— 油層壓力； 、 、 — x、 y、 z方向上的有效地應(yīng)力 =σ xPS， =σ yPS， =σ zPS x? y? z?z?2） 裂縫的延伸 a、 裂縫延伸條件及影響裂縫尺寸的因素 當(dāng)井底壓力由于注入壓裂液而上升達(dá)到裂縫形成條件時(shí) ， 地層開(kāi)始破裂 ， 形成裂縫 。 由于在井壁上的最小周應(yīng)力是在 0 和 180 兩個(gè)方向同時(shí)出現(xiàn) ， 因而形成的垂直 裂縫總是以井軸為對(duì)稱的兩條 ， 其確切的 方位是由地應(yīng)力的分布確定的 。 裂縫尺寸系指裂縫的長(zhǎng)度 、 寬度和高度 。 泊松比：橫向應(yīng)變與軸向應(yīng)變的絕對(duì)值之比 ， 是一個(gè)常數(shù) 。 地層的破裂壓力能使地產(chǎn)生裂縫的最小井底注入壓力 ， 用 PF表示 ，把地層破裂壓力與地層深度之比稱為破裂壓力梯度 ， a表示 ， 即： （ MPa/m） HPa F?a、 巖石所受的地應(yīng)力 一般情況下 ， 地層中的巖石處于應(yīng)力狀態(tài) 。 另一方面還改變了井底附近的流體滲流狀態(tài) 。 ③ 壓降曲線明顯變緩 。 注水井調(diào)剖選井條件 有四方面要考慮 (見(jiàn)教材 )。 （ 2）雙液法： 是向地層注入由隔離液分開(kāi)的兩種可反應(yīng)的液體 ，到達(dá)地層一定深度后，兩種液體就可以發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生堵塞物。 油層在注水井中為中滲透率層 ， 定為均衡層 ， 注水強(qiáng)度保持穩(wěn)定 。 優(yōu)點(diǎn)：配水層數(shù)可以不受限制 ， 合格率高 ， 但復(fù)雜 ， 目前用的較多 。注入水從油管入井，由每個(gè)層段配水器上的水嘴控制水量，注入到各層中。 a、 先投入小球入井 ， 到最低 ， 封住第 Ⅲ 層 ， 測(cè)上面各層的壓 力與流量 （ 四 、 五層 ） 個(gè)； b、 再投入第二個(gè)球 ， 自下而上 封住第 Ⅱ 層 ， 同樣進(jìn)行測(cè)試 ， 依次類推 。 全井吸水量小層吸水量 確定注水井吸水剖面的方法 測(cè)吸水剖面就是在一定的壓力下 ， 測(cè)試井筒各射開(kāi)層吸收注入水量的多少 （ 即分層的吸水量 ） 。 第三節(jié) 分層注水技術(shù) 由于油層的非均質(zhì)性 ， 各層的吸水能力互相有差異 ， 主要是由于油層的 K、原油粘度和油層壓力引起的 ， 因此要區(qū)別對(duì)得 ， 應(yīng)對(duì)不同性質(zhì)的層段采取不同的注水方式 ， 才能提高注水效率 。 （ 4） 地層壓力升高了 ， 而引起注入壓力升高屬正常情況 。 其值在一定范圍內(nèi)為合格 ， 否則為不合格 。 教材上的圖標(biāo)錯(cuò)了 。 用指示曲線分析油層吸水能力的變化 正確的指示曲線反映了油層吸水規(guī)律和吸水能力 ，因此對(duì)不同時(shí)間內(nèi)所測(cè)得的指示曲線進(jìn)行分析 ， 就可以了解油層吸水能力的變化 。圖中的 第二種為垂直指示曲線 ，這種情況出現(xiàn)在油層滲透率很差的情況下。即地層的吸水指數(shù)被地層的有效厚度除所得到的數(shù)值。正常情況下為直線關(guān)系。如果效果不好，要進(jìn)行調(diào)整，或采用酸化、壓裂等措施提高注入能力（或吸水能力）。 洗井： 是把井筒內(nèi)的腐蝕物、雜質(zhì)等污物沖洗出來(lái)，避免油層被污染物堵塞，影響注水。 配水間作用 ： 是將從注水站來(lái)水按注水井的注入量及注入壓力分配到各注水井上。 水源水經(jīng)水源泵站送到水處理站（凈化站）進(jìn)行處理，合格后被送到注水站。第一級(jí)普遍采用石英砂，也有采用石榴石、活性炭、無(wú)煙煤、聚苯乙烯發(fā)泡小球作為 濾料。 注水水體改造油田很重視，我國(guó)勝利油田 700萬(wàn)元工程項(xiàng)目。 （ 1）平流隔油池 ，油滴在池中聚集上浮，然后用撇油器排除。常用的化學(xué)脫氧劑有 亞硫酸鈉 （ Na2SO3）、 SO聯(lián)氨（ N2H4）等，最常用的是 Na2SO3，還有逆流氣，脫氧和機(jī)械真空脫氧兩種方法，真空脫氧最經(jīng)濟(jì)。甲醛既殺菌又防腐。 （ 2）過(guò)濾 ：來(lái)自沉淀池的水，還含有少量的很細(xì)懸浮物和細(xì)菌，通過(guò)過(guò)濾可以除去，一般都要過(guò)濾。 （ 4）既防腐也防堵塞。 （ 2）不堵塞油層，不含有機(jī)雜和化學(xué)作用，生成沉淀而堵塞地層孔道，降低地層 K。 ⑤采出水 —— 生產(chǎn)污水，是從油井隨原油一起采出的地下水或注入水，它經(jīng)過(guò)油水分離和水質(zhì)處理后再注入油層， 通常稱為污水回注 。是根據(jù)地質(zhì)資料并通過(guò)鉆探而找到的地下水源。這種水的水源受限，常隨季節(jié)變化，且含氧高，攜帶各種懸浮物和微生物，不同季節(jié)的水質(zhì)也變化大，給水質(zhì)處理帶來(lái)麻煩。第九章 注水與油水井措施 第一節(jié) 水源、水質(zhì)及注水系統(tǒng) 一、水源選擇及水質(zhì)要求 水源選擇 ：油田注入水的選擇考慮的兩個(gè)方面： （ 1）是否有足夠的水量，保證全年能達(dá)到油田設(shè)計(jì)所要求的最大注入量； （ 2）水質(zhì)是否穩(wěn)定，滿足注入水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)或處理工藝簡(jiǎn)便。江、河、湖、泉的地面水，已廣泛應(yīng)用于注水。 ③地層水水源 —— 淡水或鹽水。海水既多又方便，但有高含氧和鹽，懸浮的固體顆粒隨季度變化大等問(wèn)題，通常是在海底鉆一些淺井，從井中取水以減少水的機(jī)械雜質(zhì)。 水質(zhì)要求 對(duì)注水水質(zhì)的 總要求是 ： （ 1）沒(méi)有腐蝕性，不腐蝕地面和井下的管柱，設(shè)備）腐蝕地污染水質(zhì)。 （ 5）、（ 6）、（ 7）是防止腐蝕的。用沉淀池、加絮凝劑， Al2(SO4)3,FeSO4H2O， Fe2(SO4)3等。 殺菌劑的種類較多 ，常用的有氯或其他化合物，如：次氯酸，次氯酸鹽及氯化鈣等。還有（ CO2） H2S氣體，在原理上和脫氧（機(jī)械和化學(xué)法）有相似處。要解決的問(wèn)題有： （ 1）處理后的污水應(yīng)達(dá)到注水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)； （ 2）在設(shè)備和管線中不產(chǎn)生結(jié)垢堵塞，不產(chǎn)生腐蝕； （ 3）不與地層水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生面沉淀而堵塞地層，含油污水處理的主要是除去油及懸浮物。 （ 3）壓力濾灌 ，能過(guò)濾污水中的機(jī)械雜質(zhì)，石英濾料具有破乳作用，可除去二次除油后殘存的小量乳化油。 (1)凈化部分 目前一般采用多級(jí)過(guò)濾凈化處理，依次為：砂濾器、硅藻土濾器、金屬網(wǎng)狀筒式三級(jí)過(guò) 濾器。 包括： 水源泵站、水處理站、注水站、配水間和注水井 。 主要設(shè)施： ①高壓，泵組（多級(jí)離心泵或柱塞泵）； ②流量計(jì)和將高壓水向各配水間分配的分水器等； ③儲(chǔ)存水的儲(chǔ)罐。 四、注水井投注程序 （一）注水井投注程序 ，包括排液、洗井、試注 排液 ，目的：清除井底周圍油層內(nèi)的“臟物”和井底地區(qū)造成低壓帶，為注水創(chuàng)造條件，并得出部分彈性油量，減少損失。效果好（與鄰井進(jìn)行比較），即可進(jìn)行轉(zhuǎn)注。 分層注水時(shí)，用水層指示曲線表示各小層注入壓力（經(jīng)過(guò)水嘴后的壓力與小層注水量之間的關(guān)系曲線。 注水壓差日注水量 注水井靜壓注水井流壓 日注水量 ?壓之差相應(yīng)兩種工作制度下流水量之差兩