【正文】 ?對(duì)于陸地油田通常酸化半徑小于 m，其極限增產(chǎn)率小于 30%。 未損害井酸化解堵效果分析 酸化增產(chǎn)原理 ? 傷害井和未受傷害井酸化潛在產(chǎn)能改善程度 酸化增產(chǎn)原理 鉆井 固井 射孔 生產(chǎn) 修井 增產(chǎn) 微粒運(yùn)移 粘土膨脹 乳化物 垢 有機(jī)沉積物 細(xì)菌 外來微粒堵塞 水鎖 潤濕反轉(zhuǎn) 酸反應(yīng)及酸反應(yīng)產(chǎn)物 其它 儲(chǔ)層傷害原因 巖心侵泡前 巖心侵泡后 清水對(duì)巖心侵泡前后環(huán)境掃描電鏡測(cè)試結(jié)果 孔隙內(nèi)充滿了大量的粘土礦物，而將巖心用清水 30℃ 浸泡 現(xiàn)該巖心孔隙內(nèi)的粘土礦物發(fā)生了分散和運(yùn)移。因此，必須嚴(yán)格控制和優(yōu)選外來流體，防止分散、運(yùn)移。 ? 酸液溶蝕孔道或裂縫中的堵塞物 ，或破壞堵塞物的結(jié)構(gòu)使之解體，然后隨殘酸液一起排出地層，起到疏通流道的作用，恢復(fù)地層原始滲透能力。這說明基質(zhì)酸化對(duì)存在污染的井是極有效的。 ? 地層沒有受到污染堵塞，一般不進(jìn)行基質(zhì)酸化處理。 ? 兩種方式： ? 將酸液注入預(yù)定井段，讓其靜置反應(yīng)，在無外力攪拌的情況下溶蝕結(jié)垢物或射孔孔眼中的堵塞物； ? 酸液通過正反循環(huán)，使酸液沿井筒、射孔孔眼或地層壁面流動(dòng)反應(yīng)，借助沖刷作用溶蝕結(jié)垢物或堵塞物。不能改善地層滲流條件。利用酸液溶解砂巖孔隙及喉道中膠結(jié)物和堵塞物 ,改善儲(chǔ)層滲流條件 ,提高油氣產(chǎn)能 。 特點(diǎn)： 不壓破地層。 目的： 增產(chǎn)（解堵是必然結(jié)果）。 σZ σY σX 垂直裂縫 σY σZ σX 水平裂縫 解堵疏通 造縫 基質(zhì)酸化 酸壓 酸化工藝的特點(diǎn)及適用情況對(duì)照表 砂巖儲(chǔ)層的酸化通常不進(jìn)行酸壓的原因 ? 砂巖儲(chǔ)層的膠結(jié)疏松，酸壓可能由于大量溶蝕，致使巖石松散，引起油井過早出砂； ? 酸壓可能壓破地層邊界以及水、氣層邊界，造成地層能量虧空和過早見水、見氣； ? 由于酸沿縫壁均勻溶蝕巖石，不能形成溝槽，酸壓后裂縫大部閉合，形成的裂縫導(dǎo)流能力低，且由于用土酸酸壓可能產(chǎn)生大量沉淀物堵塞流道。 成 分 礦 物 化學(xué)分子式 成 分 礦 物 化學(xué)分子式 石 英 SiO2 碳酸鹽 方解石 CaCO3 長 石 正長石 Si3AlO8K 白云石 CaMg(CO3)2 鈉長石 Si3AlO8Na 鐵白云石 Ca(Fe,Mg)(CO3)2 斜長石 Si23Al12O8(Na,Ca) 菱鐵礦 FeCO3 粘 土 高嶺石 Al4(Si4O10)(OH)8 云 母 黑云母 (AlSi3O10)K(Mg,Fe)3(OH)2 伊利石 Si4xAlxO10(OH)2KxAl2 白云母 (AlSi3O10)KAl2(OH)2 蒙脫石 (1/2Ca,Na)(Al,Mg,Fe)4(Si,Al)3O20(OH)4nH2O 綠泥石 (AlSi3O10)Mg5(Al,Fe)(OH)8 硫酸鹽 石 膏 CaSO4 鹽酸先同碳酸鹽礦物、鐵質(zhì)反應(yīng)，溶解碳酸鹽和鐵質(zhì)； 然后氫氟酸再與石英、粘土礦物反應(yīng)，提高地層滲透率。 CaCO3+2HF CaF2 +H2O+CO2 CaMg(CO3)2+4HF CaF2 + MgF2 +2H2O+2CO2 氫氟酸與石英、粘土礦物反應(yīng)： SiO2+4HF SiF4+2H2O SiF4+2HF H2SiF6 Si3AlO8Na+22HF NaF+AlF3+3H2SiF6+8H2O Al4(Si4O10)(OH)8+36HF 4H2SiF6+4AlF3+18H2O 原理： 酸或酸的前置液以高于儲(chǔ)層所能承受的排量從套管或油管中注入，使之在井筒中迅速建立壓力，直至超過地層的壓縮應(yīng)力及巖石的抗張強(qiáng)度，從而 壓破地層，形成裂縫，連續(xù)注酸使裂縫延伸、酸刻蝕裂縫形成酸蝕裂縫，該裂縫具有比原地層更高的導(dǎo)流能力，因此能提高油氣井產(chǎn)能 。 ?溶解能力系數(shù)： 即單位質(zhì)量純酸反應(yīng)完畢后所能溶解的礦物質(zhì)量，不同濃度酸液的溶解能力系數(shù)等于酸液的質(zhì)量百分濃度與 β 100之積。 ?表面反應(yīng)控制 ?H+傳質(zhì)控制 酸化作用機(jī)理 溫度的影響 無論是由表面反應(yīng)控制的還是由傳質(zhì)控制的酸巖反應(yīng)，溫度升高都會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)反應(yīng)速度加快。 巖石類型的影響 如低溫下酸液與石灰?guī)r要比白云巖反應(yīng)速度快。 酸化作用機(jī)理 酸液類型與酸液濃度的影響 不同類型酸液的離解度相差很大，酸巖復(fù)相反應(yīng)速度與溶液內(nèi)部 H+濃度呈正比，強(qiáng)酸反應(yīng)速度更快。反應(yīng)速度增加的倍比小于酸液流速增加的倍比，酸液來不及完全反應(yīng)就已流入地層深處；提高注酸排量可以增加活性酸深入地層的距離。 酸化作用機(jī)理 六、酸液有效作用距離 酸液在滲流孔道或裂縫中流動(dòng)，與壁面巖石發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，當(dāng)酸液濃度降低到某一數(shù)值 (通常為鮮酸濃度的 10%)時(shí)，稱為殘酸。 酸巖反應(yīng)速度的快慢，決定了酸液有效作用距離的大小，反應(yīng)速度越快，有效作用距離越短。 V —— 酸液用量， m3； γ—— 酸液相對(duì)密度； CS—— 酸液中鹽酸濃度， %（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）； Ci—— 工業(yè)鹽酸質(zhì)量濃度， %（一般為 31%） 鹽酸質(zhì)量百分濃度 =(相對(duì)密度 1) 2 100% 酸液及添加劑 土酸 土酸為氫氟酸和鹽酸的混合物，一般組成為： 3~6%HF+10~15%HCL 氫氟酸與砂巖反應(yīng)溶解泥質(zhì)和二氧化硅。若地層中碳酸鹽膠結(jié)物較多，可適當(dāng)提高鹽酸濃度。主要用于高溫油井（高于 120 ℃ ）或者希望延長反應(yīng)時(shí)間的井。 磷酸 磷酸電離度底，緩速效果明顯，適用于鈣質(zhì)含量高的 砂巖或石灰?guī)r儲(chǔ)集層。氟硼酸在水中的水解是分步進(jìn)行的，第一步水解最 慢，決定了整個(gè)水解過程。 （ 2）可以防止粘土及其他顆粒運(yùn)移，降低陽離子交換容量，減 小粘土水敏性。 （ 4）氟硼酸可作為前置液或后置液與土酸聯(lián)合使用。由于酸巖反應(yīng)速度主要取決于 H+ 濃度，只有鹽酸耗盡后有機(jī)酸才電離而溶蝕巖石。 (2)有機(jī)土酸 有機(jī)土酸（一般為 9%的甲酸）取代 12%的鹽酸，與 3%氫氟酸混合而成，特別適用于高溫井（ 93~150℃ ），降低管線腐蝕速度和減小形成殘?jiān)内厔?shì)。 酸液及添加劑 酸液添加劑 酸液作為一種通過井筒注入地層并能改善儲(chǔ)集層滲透能力的工作液體，必須根據(jù)儲(chǔ)集層條件和工藝要求加入各種化學(xué)添加劑，以完善和提高酸液體系性能，保證施工效果。 通過影響腐蝕電池中陽極和陰極的反應(yīng)而起到緩蝕。另還有緩蝕增效劑。 有機(jī)緩蝕劑由能吸附在金屬表面的極性有機(jī)質(zhì)組成，例如吸附膜型（甲醛、吡啶）；“中間相”型（辛炔醇）等。 酸液及添加劑 表面活性劑 降低表面和界面張力，防止生成乳狀液，使地層水濕和加速返排等。 常用鐵離子穩(wěn)定劑性能參數(shù) 品名 一般加量， % 使用溫度 ， % 備注 乙酸 ≤60 不會(huì)生成乙酸鈣 檸檬酸 ≤93 過量使用時(shí)有檸檬酸鈣沉 淀 EDTA四鈉鹽 ≤93 可大量使用不產(chǎn)生鈣鹽沉淀 NTA ≤93 幾乎無沉淀 酸液及添加劑 粘土穩(wěn)定劑 用于防止酸化后粘土的膨脹和運(yùn)移。 酸液及添加劑 暫堵劑 (轉(zhuǎn)向劑 ） 不溶于酸但溶夫于水或烴中的化學(xué)物質(zhì) ， 可用于砂巖壁面產(chǎn)生低滲透率餅或注入粘性高分子段塞而降低高滲透層的注入能力 。 常用細(xì)粒級(jí)苯甲酸 。 常用樹脂混合物 。 常用在小直徑注入管柱。 互溶劑 在油水中是混溶的 ， 能保持地層水濕 。 常規(guī)鹽酸體系 稠化酸體系 交聯(lián)酸體系 乳化酸體系 泡沫酸體系 現(xiàn)場(chǎng)施