【正文】 (319)式中:Gf—破裂壓力梯度，MPa/m。 　　　　　—安全壓力余量，MPa。 通過(guò)公式(319)可確定最大施工排量，實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)施工中，可依據(jù)該值控制施工泵壓。、施工液量的確定 對(duì)于封閉油藏()，利用體積公式可計(jì)算出現(xiàn)場(chǎng)施工所需酸液用量。 現(xiàn)場(chǎng)施工中所需酸液用量:　　　　　　　Q設(shè)計(jì)＝（r酸化2rw2）hφ設(shè)計(jì)　 　（320） 其中:　 φ設(shè)計(jì)＝φ平均+β式中：φ設(shè)計(jì)—設(shè)計(jì)孔隙度。φ平均—地層平均孔隙度。β—實(shí)驗(yàn)系數(shù)，一般可忽略。 根據(jù)公式(320)，結(jié)合前面所確定的不同酸化類型地層的酸化半徑，可得出不同類型酸化地層的酸液用量，見(jiàn)表311。新民油田平均油層厚度按照10米,%計(jì)算,，計(jì)算總液量30米3。酸化關(guān)鍵技術(shù)之一是酸化目的層受效均勻，酸液能及時(shí)返排，采用泡沫不但能在一定程度上克服油層的非均質(zhì)性，還能增加低壓地層能量實(shí)現(xiàn)快速返排目的。通過(guò)應(yīng)用暫堵劑封堵高滲層使得酸化液實(shí)現(xiàn)層內(nèi)轉(zhuǎn)向、多層施工，使得對(duì)于特殊施工要求酸化更具有針對(duì)性。、自產(chǎn)氣泡沫酸化技術(shù)提高酸液利用率，防止酸液無(wú)效循環(huán)，酸液快速返排是保證酸化效果的重要因素。泡沫酸酸化可以提高酸液的利用率，防止酸液無(wú)效循環(huán)，同時(shí)利于酸液的返排。但需要相應(yīng)的氣源和注入設(shè)備，增大了現(xiàn)場(chǎng)施工難度和作業(yè)成本。為解決此問(wèn)題，我們應(yīng)用了自產(chǎn)氣體系。簡(jiǎn)化了施工程序，降低了作業(yè)成本。自產(chǎn)氣泡沫酸化體系的組成：該體系由產(chǎn)氣劑、起泡劑和所采用酸液體系構(gòu)成。產(chǎn)氣劑的加量根據(jù)酸化井目的層厚度而定。泡沫產(chǎn)生機(jī)理在前置液中，加入設(shè)計(jì)量的產(chǎn)氣劑和起泡劑，產(chǎn)氣劑進(jìn)入地層中后，在地層溫度的作用下，分解產(chǎn)生氣體（在酸的作用下也可分解產(chǎn)生），氣體和起泡劑在地層孔隙中的流動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生泡沫。自產(chǎn)氣泡沫酸酸化機(jī)理(1) 產(chǎn)氣原理：該藥劑在57℃以上，可連續(xù)產(chǎn)生氣體（遇酸也可以產(chǎn)生氣體），初期產(chǎn)氣速度快。產(chǎn)生的氣體主要為CO2(同時(shí)產(chǎn)生氨氣，由于氨氣大量溶解于水，故CO2起主要作用)，CO2可溶于原油，降低原油的黏度；同時(shí)增加地層流體的彈性驅(qū)動(dòng)能量，利于原油在地層中流動(dòng)，可提高油井產(chǎn)量，由于產(chǎn)生了大量氣體，提高酸化時(shí)的注入壓力，使酸液較均勻的進(jìn)入地層，由于產(chǎn)生氣體，使地層液體易于流動(dòng)，即達(dá)到助排的目的。如單獨(dú)使用，也可以起到增效作用。氨氣溶解于水生成銨離子，可以起到防止黏土膨脹的作用。(2)起泡助排原理：采用DXQ－1起泡助排劑，由特種表面活性劑及相應(yīng)的助劑組成，在地層溫度下穩(wěn)定，泡沫半衰期平均地1500S左右。初期起泡能力強(qiáng)?？稍诘貙铀行纬煞€(wěn)定的泡沫。同時(shí)可大大降低地層流體的表面張力，表面張力在1%水溶液中小于25mNm－1,利于返排。(3) 泡沫暫堵原理：泡沫在地層孔隙中流動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生賈敏效應(yīng)，賈敏效應(yīng)是疊加的，可在孔隙中起到封堵作用，因注入的酸液遵循阻力最小的方向流動(dòng)的途徑，產(chǎn)生的泡沫對(duì)大孔道產(chǎn)生封堵，使后續(xù)酸液進(jìn)入中低滲透層，提高酸液的利用率，防止酸液無(wú)效循環(huán)，同時(shí)提高酸化效果。自產(chǎn)氣泡沫酸用劑的主要技術(shù)指標(biāo)(1) 自產(chǎn)氣藥劑－增效產(chǎn)氣劑主要技術(shù)指標(biāo)外觀：白色固體粉末或顆粒； 水溶性：≥35 g/100g水；產(chǎn)氣量（60℃，15%，5min）：≥(2) 起泡劑－起泡助排劑主要技術(shù)指標(biāo)外觀：自由流動(dòng)液體； 起泡性能：起泡能力：≥200ml 半衰期，t1/2:≥3000s表面張力（1%），mN/m:≤25技術(shù)特點(diǎn)：由于使用的氣源為自產(chǎn)氣的化學(xué)藥劑，不需要特殊的注入設(shè)備，施工簡(jiǎn)便，大大降低泡沫酸化的作可以業(yè)成本。在地層溫度≥60℃的地層均可以應(yīng)用，并適于各種酸化體系。泡沫酸化增大了酸液在地層中的覆蓋率，產(chǎn)生的氣體可使原油降黏，防止黏土礦物水化膨脹，增加孔隙中的彈性驅(qū)替能量，利于酸液的返排，可大大提高酸化效果。該技術(shù)在應(yīng)用中，平均單井注入壓力提高2MPa～4MPa，有效地提高了酸液的作用效率，得到很好的增產(chǎn)效果。、低滲透油藏轉(zhuǎn)向酸化技術(shù)為了防止酸液在大孔道突進(jìn)，使酸化效果差，同時(shí)也會(huì)造成油井含水率上升。上世紀(jì)90年代初，有人提出最大壓差最大排量法（MAPDIR）。該技術(shù)即在低于地層破裂壓力下用最大的壓力和排量注入。但是與轉(zhuǎn)向酸化技術(shù)相比，它解除地層損害的能力遠(yuǎn)低于酸化轉(zhuǎn)向技術(shù)，因?yàn)镸APDIR技術(shù)雖然排量較大，但是處理液的自然趨勢(shì)仍是遵循最小阻力途徑，即進(jìn)入高滲透層最高，損害最小的地帶，而低滲透層和損害嚴(yán)重的地層進(jìn)入的相對(duì)量較小，一是造成酸液的不必要的浪費(fèi)，二是達(dá)不到酸化的最佳效果，為此，各類轉(zhuǎn)向技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。為提高轉(zhuǎn)向劑的作用，科技工作者提出了各類轉(zhuǎn)向技術(shù)，這些技術(shù)有：MAPIR、稠化轉(zhuǎn)向液、連續(xù)泡沫轉(zhuǎn)向、間歇注入顆粒轉(zhuǎn)向等。這些技術(shù)中以注入顆粒轉(zhuǎn)向劑最為有效。該技術(shù)使用方便，應(yīng)用范圍廣泛；黏性流體較其它轉(zhuǎn)向技術(shù)相比應(yīng)用效果較差。轉(zhuǎn)向劑顆粒要在地層起到暫堵作用，為此有單溶性（油溶性）和雙溶性的（油、水中均可溶解）。在選擇酸液轉(zhuǎn)向劑時(shí)，為提高暫堵效果，防止酸化后油井含水量上升，油溶性暫堵劑應(yīng)為首選。同時(shí)要有較合適的密度，一是便于在注入液體懸浮，利于注入，防止在井底堆積；二是在注入液中分配均勻，可選擇性進(jìn)入高滲透層。我們研制應(yīng)用了新型雙組分油溶性樹(shù)脂：選用不同類型的石油樹(shù)脂、烴類樹(shù)脂作為主要原料。其中石油樹(shù)脂呈黃色，軟化點(diǎn)80－90℃；烴類樹(shù)脂呈褐色。軟化點(diǎn)為135－150℃，剛性較大。將這2種剛?cè)峄?jì)的樹(shù)脂按一定比例混合復(fù)配使用，不僅可以提高產(chǎn)品的抗溫性，還能使產(chǎn)品具有優(yōu)異的分流轉(zhuǎn)向能力。將石油樹(shù)脂和烴類樹(shù)脂制成粉末。暫堵酸化性能油溶性：用煤油和煤油的乳化液評(píng)價(jià)暫堵分流劑的油溶率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表312 表312 DXZ－1在不同介質(zhì)中的溶解率由上可知，DXZ－1在原油中及含20%－70%煤油介質(zhì)中均有很高的溶解度。表明該劑在含油層或油水混合層中只會(huì)產(chǎn)生暫堵作用，用煤油浸泡或開(kāi)井可基本清除暫堵物，不會(huì)增加油流壓力返排帶來(lái)的困難，也不會(huì)對(duì)地層造成永久性損害。暫堵劑的酸溶性實(shí)驗(yàn)可知，該劑在酸中既不溶解也不溶脹。表明其具有很好的耐酸能力（見(jiàn)表313）。表313 DXZ－1在不同酸介質(zhì)中的溶解率分散性DXZ－1為油溶性物質(zhì)，由于堆積密度接近1，在水中易于懸浮，所以在清水中加入適當(dāng)?shù)挠H水性表面活性劑溶液，即均勻地懸浮分散在攜帶介質(zhì)中時(shí)，可被帶到目的層位，并使暫堵劑在一定的注入壓力下，順著流動(dòng)阻力小的方向進(jìn)入大孔道或裂縫，從而使暫堵劑在大孔道或裂縫的一定深部堆積并達(dá)到封堵的效果。在含DXZ－1的清水中加入（－）%OP－%的一定的分散劑，將該攜帶液放置12小時(shí)未見(jiàn)分層現(xiàn)象，可見(jiàn)該體系具有一定的分散穩(wěn)定性。暫堵酸化實(shí)驗(yàn)在相同的條件下（DXZ－1濃度為7%、溫度為65℃，注入量5PV），5 組不同滲透率的人造巖心的解堵參數(shù)見(jiàn)表。由表可以看出，隨著巖心滲透率的增加，暫堵率有所下降，油相滲透率恢復(fù)值逐漸加大；滲透率較低時(shí)，突破壓力增高，表明此時(shí)有較高的封堵強(qiáng)度，耐水沖刷能力也強(qiáng)；用水反驅(qū)暫堵劑時(shí)，突破壓力梯度為8－12MPa/m；使用煤油驅(qū)替時(shí)，開(kāi)始?jí)翰钶^高（1－2MPa/m），返排一定體積的液體后，油相滲透率恢復(fù)值在85%以上。表明暫堵劑既有較高的暫堵強(qiáng)度，又有較好的滲透系恢復(fù)性能。表314 不同滲透率巖心暫堵率和油相滲透率恢復(fù)值分流實(shí)驗(yàn)用酸化暫堵劑向裝置評(píng)價(jià)暫堵劑的分流效果。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，將不同滲透率的天然巖心并聯(lián)，擠入暫堵分流劑（， MPa，反向用氯化銨3%溶液驅(qū)測(cè)滲透率，得到暫堵劑對(duì)高、低滲透率巖心分流轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)。表315 暫堵劑的分流轉(zhuǎn)向數(shù)據(jù)注QR1和QR2分別為分流前后進(jìn)入高、低滲透巖心的流量比，DV為分流轉(zhuǎn)向率，表示分流前高滲透巖心時(shí)液量與低滲透巖心滲透量的比值比分流后減少的百分?jǐn)?shù)。，高、低滲透率級(jí)差越大，其分流向轉(zhuǎn)向率越高；對(duì)于2根巖心并聯(lián)，原始滲透率級(jí)差在9：1以上時(shí)，分流轉(zhuǎn)向率達(dá)100%；對(duì)于3根巖心并聯(lián)，高、中、：：：：1時(shí)，%、%和95%、%。暫堵劑對(duì)高滲透層暫堵強(qiáng)度高，其突破壓力梯度也大，而對(duì)低滲透層的堵塞強(qiáng)度小，突破壓力梯度也小，有利于酸液擠入低滲透層，對(duì)高滲透層加以封堵，達(dá)到改造中低滲透層的目的。、選層方法的研究在深入研究選井選層方法的基礎(chǔ)上，改變以往只注重地質(zhì)認(rèn)識(shí)的選井狀況，加強(qiáng)油井是否結(jié)垢的狀況評(píng)價(jià)，地質(zhì)上對(duì)能量及產(chǎn)能發(fā)揮情況進(jìn)行細(xì)致分析，提高選井質(zhì)量。選井方法由注重動(dòng)態(tài)研究發(fā)展到動(dòng)靜態(tài)、監(jiān)測(cè)資料相結(jié)合的綜合選井方法轉(zhuǎn)變。，通過(guò)總結(jié)，確定主要選井原則：：動(dòng)態(tài)反應(yīng)產(chǎn)液產(chǎn)油量下降幅度遠(yuǎn)大于自然遞減速度；有施工歷史且效果較好目前動(dòng)態(tài)反應(yīng)又恢復(fù)上次施工前水平；通過(guò)檢泵或其它措施證明有結(jié)垢、結(jié)蠟史。：作業(yè)后油井產(chǎn)量及含水不能及時(shí)恢復(fù)；井組注水穩(wěn)定，表皮系數(shù)高，區(qū)域地層壓力高能量足。選井時(shí)論證井控儲(chǔ)量、周圍注水、地層壓力情況、表皮系數(shù)大?。徊殚喰蘧涗泤^(qū)域是否有結(jié)垢結(jié)蠟；含水突然上升取采出液化驗(yàn)氯根等資料驗(yàn)證是否是注水竄導(dǎo)致。：，有高產(chǎn)史，目前產(chǎn)量下降，產(chǎn)能較低。，油層性質(zhì)較好，有一定的物質(zhì)基礎(chǔ)。，與水井連通較好，主力層基本與水井成主河道連通，水井注水正常，吸水較好。選井工作要堅(jiān)持地上服從地下，加強(qiáng)與注水的有機(jī)結(jié)合，把握好措施時(shí)機(jī)（尤其是酸化周期），通過(guò)工程、地質(zhì)的有機(jī)結(jié)合，避免措施盲目性。統(tǒng)計(jì)全區(qū)重復(fù)酸化80口井，措施周期在1224月間的措施井有37井次，%，增產(chǎn)較好。周期較短而增油效果較好的井只是個(gè)別現(xiàn)象。因此新民油田的酸化周期控制在1年以上為宜?！　　　　　　　　　　　　　　　　　　　∷峄芷诜植肌０阉|(zhì)化驗(yàn)數(shù)據(jù)、作業(yè)反饋結(jié)垢情況、測(cè)壓資料有效地應(yīng)用到選井工作中，并在地質(zhì)方案中進(jìn)行了詳盡的描述，對(duì)施工單位科學(xué)制定針對(duì)性措施起到了積極作用。，確保實(shí)現(xiàn) “一口井一個(gè)工程”。實(shí)施前期酸化方案論證會(huì)制度，采油廠地質(zhì)、工程部門會(huì)審，從“選井依據(jù)、地質(zhì)認(rèn)識(shí)、結(jié)垢程度、配方體系、施工工藝”等各個(gè)方面進(jìn)行深入研究，優(yōu)中選優(yōu)，剔除低效、無(wú)效、高風(fēng)險(xiǎn)“酸化井”；優(yōu)化方案設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)癥下藥、工藝合理。2010年組織論證會(huì)39次，技術(shù)論證井?dāng)?shù)達(dá)到169口，篩選掉低效井12口，高風(fēng)險(xiǎn)井8口，優(yōu)化和調(diào)整設(shè)計(jì)方案83口，增加施工主體液量371方，，從而保證和提高了酸化的有效率和單井增油水平。第四章 低滲透油田深部酸化技術(shù)研究自新民油田開(kāi)展酸化增產(chǎn)技術(shù)以來(lái)，油井酸化周期逐漸縮短，為保證酸化的增產(chǎn)效果，我們對(duì)油井深部酸化技術(shù)作了如下試驗(yàn)研究。、酸與地層巖石的溶蝕率的關(guān)系實(shí)驗(yàn)表明，酸巖反應(yīng)溶蝕率從5%開(kāi)始以5%間隔遞升，巖心滲透系的增加速度以50%量逐級(jí)遞減，當(dāng)巖心溶蝕率由25%增至30%時(shí)，%，溶蝕率繼續(xù)增加時(shí)，巖心滲透率增加幅度越來(lái)越??；由此得出：酸液溶蝕率對(duì)巖心在25%左右為主，對(duì)垢的溶蝕率一般大于40%即可，因?yàn)榇藭r(shí)垢骨架可以坍塌。表41溶蝕率與增產(chǎn)關(guān)系：隨著酸巖反應(yīng)中溶蝕率的增加，巖心滲透率、產(chǎn)油量增長(zhǎng)倍數(shù)均逐漸增加，但是增加幅度越來(lái)越小。酸巖反應(yīng)溶蝕率增加，則地層孔隙度和滲透率增加，根據(jù)達(dá)西定律，產(chǎn)油（液）量與滲透率之間呈線性加關(guān)系，因此滲透率增加，產(chǎn)油（液）量也相應(yīng)增加。但是酸巖反應(yīng)是一個(gè)復(fù)雜的化學(xué)過(guò)程，巖心溶蝕率的增加也伴隨著二次污染，因此，巖心溶蝕率應(yīng)在一個(gè)合理的范圍（20%－30%）。、酸化半徑與增產(chǎn)關(guān)系%，%， %，考慮酸化的二次污染，酸化半徑存在最佳范圍；、。、在理論上低滲透層酸化增效更為明顯；產(chǎn)量相同、產(chǎn)層數(shù)分別為4層的油井，在相同參數(shù)條件下酸化后，、。取酸巖溶蝕率為30%，研究不同酸化半徑（、）對(duì)油井產(chǎn)量的影響，結(jié)果如下表42　不同酸化半徑與增產(chǎn)關(guān)系曲線酸化半徑的增加，則地層平均滲透率增長(zhǎng)倍數(shù)增加，產(chǎn)油（液）量趨于上升，但是隨酸化半徑的增加，地層滲透率增長(zhǎng)倍數(shù)和產(chǎn)油（液）量增加幅度變小，但是為保證酸化效果，還是應(yīng)提高酸化半徑。、提高酸化效果、油井深部酸化的技術(shù)保證人們認(rèn)識(shí)到，當(dāng)?shù)貙訐p害原因確定之后，對(duì)地層堵塞物的解除可以找到一個(gè)針對(duì)性的酸液配方，然而，實(shí)施過(guò)程中，要提高酸化效果主要有二個(gè)方面，一個(gè)是緩蝕；即充分保護(hù)地面設(shè)備和井下設(shè)備不受酸液的腐蝕，以延長(zhǎng)油井的壽命；它是酸化的經(jīng)濟(jì)有效性的重要指標(biāo)；二是緩速，它是決定酸化工藝中酸液是否可與巖石充分反應(yīng)，能達(dá)到酸化效果的一個(gè)重要條件。常規(guī)的鹽酸、土酸體系反應(yīng)速度較快，在進(jìn)入地層初期，與井筒和地層中的垢反應(yīng)速度很快，故很難進(jìn)入地層深部。尤其是土酸，土酸中的氫氟酸與地層巖石反應(yīng)速度快，且生成的溶蝕產(chǎn)物易產(chǎn)生二次沉淀，如酸液迅速消耗，PH值升高較快，砂巖與HF酸產(chǎn)生的產(chǎn)物在沒(méi)完成返排時(shí)即產(chǎn)生沉淀，使酸化效果變差。另外，如不采取緩速，由于近井地帶與酸液快速反應(yīng)，而進(jìn)入地層深部時(shí)，酸液濃度降低，以至于不再與垢和地層巖石作用。而距井口近的地層，往往有時(shí)會(huì)反應(yīng)過(guò)度，以致?lián)p害地層膠結(jié)物的骨架，造成二次損害。為了實(shí)現(xiàn)深部酸化的目的，除了必須增大酸液的用量外，另一個(gè)主要環(huán)節(jié)就是減慢酸液與地層巖石的反應(yīng)，使酸液進(jìn)入地層溶部達(dá)到深部酸化的目的。、 酸化基本原理螯合酸是用螯合劑與酸螯合而形成螯合物，螯合物是存在螯合平衡，像多元電解質(zhì)一樣，是分級(jí)螯合解離平衡的。為此，酸液中的氫離子在螯合劑的作用下，逐漸釋放出氫離子，可減緩酸與地層巖石和垢的反應(yīng)速度，因此可以進(jìn)入地層深部。 我們采用的螯合酸配位體為4，可分四級(jí)螯合、解離，為此隨著解離級(jí)數(shù)越大，解離出的氫離了就越慢，當(dāng)氫離子消耗的時(shí)候，平衡向解離方向移動(dòng)，釋放氫離子，直到反應(yīng)完全。由上說(shuō)明可知，螯合酸釋放出氫離子是靠氫離子消耗來(lái)決定的，故可以進(jìn)入地層深部，從而達(dá)到深部酸化的目的。同時(shí)由于釋放氫離子的速度較慢，所以對(duì)地層產(chǎn)生二次酸化損害較小。H4In == H+ +（H3In）1 K1（H3In）3