【正文】 (319)式中:Gf—破裂壓力梯度，MPa/m。 　　　　　—安全壓力余量，MPa。 通過公式(319)可確定最大施工排量，實際現(xiàn)場施工中，可依據(jù)該值控制施工泵壓。、施工液量的確定 對于封閉油藏()，利用體積公式可計算出現(xiàn)場施工所需酸液用量。 現(xiàn)場施工中所需酸液用量:　　　　　　　Q設(shè)計＝（r酸化2rw2）hφ設(shè)計　 ?。?20） 其中:　 φ設(shè)計＝φ平均+β式中：φ設(shè)計—設(shè)計孔隙度。φ平均—地層平均孔隙度。β—實驗系數(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，見表311。新民油田平均油層厚度按照10米,%計算,，計算總液量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現(xiàn)快速返排目的。通過應(yīng)用暫堵劑封堵高滲層使得酸化液實現(xiàn)層內(nèi)轉(zhuǎn)向、多層施工，使得對于特殊施工要求酸化更具有針對性。、自產(chǎn)氣泡沫酸化技術(shù)提高酸液利用率，防止酸液無效循環(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，防止酸液無效循環(huán)，同時利于酸液的返排。但需要相應(yīng)的氣源和注入設(shè)備，增大了現(xiàn)場施工難度和作業(yè)成本。為解決此問題，我們應(yīng)用了自產(chǎn)氣體系。簡化了施工程序，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)生機理在前置液中，加入設(shè)計量的產(chǎn)氣劑和起泡劑，產(chǎn)氣劑進入地層中后，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過程中產(chǎn)生泡沫。自產(chǎn)氣泡沫酸酸化機理(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；同時增加地層流體的彈性驅(qū)動能量，利于原油在地層中流動，可提高油井產(chǎn)量，由于產(chǎn)生了大量氣體，提高酸化時的注入壓力，使酸液較均勻的進入地層，由于產(chǎn)生氣體，使地層液體易于流動，即達到助排的目的。如單獨使用，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?？稍诘貙铀行纬煞€(wěn)定的泡沫。同時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時，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的途徑，產(chǎn)生的泡沫對大孔道產(chǎn)生封堵，使后續(xù)酸液進入中低滲透層，提高酸液的利用率，防止酸液無效循環(huán)，同時提高酸化效果。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：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，使酸化效果差，同時也會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低于酸化轉(zhuǎn)向技術(shù)，因為MAPDIR技術(shù)雖然排量較大，但是處理液的自然趨勢仍是遵循最小阻力途徑，即進入高滲透層最高，損害最小的地帶，而低滲透層和損害嚴重的地層進入的相對量較小，一是造成酸液的不必要的浪費，二是達不到酸化的最佳效果，為此，各類轉(zhuǎn)向技術(shù)應(yīng)運而生。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，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，可選擇性進入高滲透層。我們研制應(yīng)用了新型雙組分油溶性樹脂：選用不同類型的石油樹脂、烴類樹脂作為主要原料。其中石油樹脂呈黃色，軟化點80－90℃；烴類樹脂呈褐色。軟化點為135－150℃，剛性較大。將這2種剛?cè)峄臉渲匆欢ū壤旌蠌?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。將石油樹脂和烴類樹脂制成粉末。暫堵酸化性能油溶性：用煤油和煤油的乳化液評價暫堵分流劑的油溶率，實驗結(jié)果見表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產(chǎn)生暫堵作用，用煤油浸泡或開井可基本清除暫堵物，不會增加油流壓力返排帶來的困難，也不會對地層造成永久性損害。暫堵劑的酸溶性實驗可知，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，可被帶到目的層位，并使暫堵劑在一定的注入壓力下，順著流動阻力小的方向進入大孔道或裂縫，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小時未見分層現(xiàn)象，可見該體系具有一定的分散穩(wěn)定性。暫堵酸化實驗在相同的條件下（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，突破壓力增高，表明此時有較高的封堵強度，耐水沖刷能力也強；用水反驅(qū)暫堵劑時，突破壓力梯度為8－12MPa/m；使用煤油驅(qū)替時，開始壓差較高（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)值分流實驗用酸化暫堵劑向裝置評價暫堵劑的分流效果。在實驗過程中，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)測滲透率，得到暫堵劑對高、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液量與低滲透巖心滲透量的比值比分流后減少的百分數(shù)。，高、低滲透率級差越大，其分流向轉(zhuǎn)向率越高；對于2根巖心并聯(lián)，原始滲透率級差在9：1以上時，分流轉(zhuǎn)向率達100%；對于3根巖心并聯(lián)，高、中、：：：：1時，%、%和95%、%。暫堵劑對高滲透層暫堵強度高，其突破壓力梯度也大，而對低滲透層的堵塞強度小，突破壓力梯度也小，有利于酸液擠入低滲透層，對高滲透層加以封堵，達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)認識的選井狀況，加強油井是否結(jié)垢的狀況評價，地質(zhì)上對能量及產(chǎn)能發(fā)揮情況進行細致分析，提高選井質(zhì)量。選井方法由注重動態(tài)研究發(fā)展到動靜態(tài)、監(jiān)測資料相結(jié)合的綜合選井方法轉(zhuǎn)變。，通過總結(jié)，確定主要選井原則：：動態(tài)反應(yīng)產(chǎn)液產(chǎn)油量下降幅度遠大于自然遞減速度；有施工歷史且效果較好目前動態(tài)反應(yīng)又恢復(fù)上次施工前水平；通過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。選井時論證井控儲量、周圍注水、地層壓力情況、表皮系數(shù)大??；查閱修井記錄區(qū)域是否有結(jié)垢結(jié)蠟；含水突然上升取采出液化驗氯根等資料驗證是否是注水竄導(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。選井工作要堅持地上服從地下，加強與注水的有機結(jié)合，把握好措施時機（尤其是酸化周期），通過工程、地質(zhì)的有機結(jié)合，避免措施盲目性。統(tǒng)計全區(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別現(xiàn)象。因此新民油田的酸化周期控制在1年以上為宜。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　酸化周期分布。把水質(zhì)化驗數(shù)據(jù)、作業(yè)反饋結(jié)垢情況、測壓資料有效地應(yīng)用到選井工作中，并在地質(zhì)方案中進行了詳盡的描述，對施工單位科學(xué)制定針對性措施起到了積極作用。，確保實現(xiàn) “一口井一個工程”。實施前期酸化方案論證會制度，采油廠地質(zhì)、工程部門會審，從“選井依據(jù)、地質(zhì)認識、結(jié)垢程度、配方體系、施工工藝”等各個方面進行深入研究，優(yōu)中選優(yōu)，剔除低效、無效、高風(fēng)險“酸化井”；優(yōu)化方案設(shè)計，實現(xiàn)對癥下藥、工藝合理。2010年組織論證會39次，技術(shù)論證井?dāng)?shù)達到169口，篩選掉低效井12口，高風(fēng)險井8口，優(yōu)化和調(diào)整設(shè)計方案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)研究自新民油田開展酸化增產(chǎn)技術(shù)以來，油井酸化周期逐漸縮短，為保證酸化的增產(chǎn)效果，我們對油井深部酸化技術(shù)作了如下試驗研究。、酸與地層巖石的溶蝕率的關(guān)系實驗表明，酸巖反應(yīng)溶蝕率從5%開始以5%間隔遞升，巖心滲透系的增加速度以50%量逐級遞減，當(dāng)巖心溶蝕率由25%增至30%時，%，溶蝕率繼續(xù)增加時，巖心滲透率增加幅度越來越??；由此得出：酸液溶蝕率對巖心在25%左右為主，對垢的溶蝕率一般大于40%即可，因為此時垢骨架可以坍塌。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)油量增長倍數(shù)均逐漸增加，但是增加幅度越來越小。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)是一個復(fù)雜的化學(xué)過程，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)保證人們認識到，當(dāng)?shù)貙訐p害原因確定之后，對地層堵塞物的解除可以找到一個針對性的酸液配方，然而，實施過程中，要提高酸化效果主要有二個方面，一個是緩蝕；即充分保護地面設(shè)備和井下設(shè)備不受酸液的腐蝕，以延長油井的壽命；它是酸化的經(jīng)濟有效性的重要指標(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)，能達到酸化效果的一個重要條件。常規(guī)的鹽酸、土酸體系反應(yīng)速度較快，在進入地層初期，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)物在沒完成返排時即產(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)，而進入地層深部時，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，往往有時會反應(yīng)過度，以致?lián)p害地層膠結(jié)物的骨架，造成二次損害。為了實現(xiàn)深部酸化的目的，除了必須增大酸液的用量外，另一個主要環(huán)節(jié)就是減慢酸液與地層巖石的反應(yīng)，使酸液進入地層溶部達到深部酸化的目的。、 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，因此可以進入地層深部。 我們采用的螯合酸配位體為4，可分四級螯合、解離，為此隨著解離級數(shù)越大，解離出的氫離了就越慢，當(dāng)氫離子消耗的時候，平衡向解離方向移動，釋放氫離子，直到反應(yīng)完全。由上說明可知，螯合酸釋放出氫離子是靠氫離子消耗來決定的，故可以進入地層深部，從而達到深部酸化的目的。同時由于釋放氫離子的速度較慢，所以對地層產(chǎn)生二次酸化損害較小。H4In == H+ +（H3In）1 K1（H3In）3