酸化工艺技术大庆采油九厂.pptx

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、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-xAlxO10(OH)2KxAl2(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)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 砂砂岩岩油油层层渗渗透透率率降降低低，往往往往是是钻钻井井、作作业业过过程程中中泥泥浆浆压压井井液液进进入入地地层层，造造成成污污染染或或层层内内粘粘土土微微粒粒在在采采油油、注注水水过过程程中中随随液液流流的的移移动动将将地地层层孔孔隙隙堵堵塞塞，由由于于地地层层压压力力、温温度度变变化化造造成成的的结结垢垢，以以及及铁铁钙钙的的化化学学沉沉淀淀堵堵塞塞。因因此此砂砂岩岩油油藏藏的的处处理理一一般般采采用用盐盐酸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）HClCaCO3(石灰岩石灰岩)+2HClCaCl2+CO2+H2OCaMg(CO3)2(白云岩白云岩)+4HClCaCl2+MgCl2+2CO2+2H2OFeCO3(菱铁矿菱铁矿)+2HClFeCl2+H2O+CO21、酸岩反应的机理、酸岩反应的机理1）HFAl2Si2H4O9（高岭石）（高岭石）+18HF2H2SiF6+2AlF3+9H2O（AlSi3O10）Mg5(Al,Fe)(OH)8(绿泥石绿泥石)+HFAlFn3-n+SiFm4-m+MgF2+FeFk3-k+H2ONaAlSi3O8(钠长石钠长石)+HFNaF+AlFn3-n+SiFm4-m+H2OCaCO3+2HFCa2F+H2O+CO2SiO2+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(COOH)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、有机酸等）缓速酸系列（自生土酸、粘土酸、有机酸等）、乳化酸、泡沫酸等、乳化酸、泡沫酸等。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、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，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，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物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，水井注水压力升高性条件差，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，储层伤害严重，过快、注水困难；油井产能低，储层伤害严重，检泵周期缩短，油水井的注采效果差，而研究的检泵周期缩短，油水井的注采效果差，而研究的一项解堵技术。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粉粉粉末末末末硝硝硝硝酸酸酸酸酸酸酸酸化化化化解解解解堵堵堵堵增增增增注注注注技技技技术术术术是是是是针针针针对对对对二二二二、三三三三次次次次加加加加密密密密注注注注水水水水井井井井及及及及低低低低渗渗渗渗透透透透注注注注水水水水井井井井，油油油油层层层层有有有有效效效效厚厚厚厚度度度度小小小小、粘粘粘粘土土土土含含含含量量量量高高高高，在在在在开开开开发发发发过过过过程程程程中中中中，由由由由于于于于各各各各种种种种因因因因素素素素堵堵堵堵塞塞塞塞，使使使使地地地地层层层层近近近近井井井井地地地地带带带带渗渗渗渗透透透透率率率率下下下下降降降降，导导导导致致致致注注注注水水水水井井井井吸吸吸吸水水水水能能能能力力力力差差差差、吸吸吸吸水水水水层层层层比比比比例例例例低低低低，而而而而研研研研究究究究的的的的一一一一项酸化解堵增注技术。项酸化解堵增注技术。项酸化解堵增注技术。项酸化解堵增注技术。该工艺技术主要研究应用了粉该工艺技术主要研究应用了粉末硝酸复合解堵剂，并针对不末硝酸复合解堵剂，并针对不同的堵塞类型和地层特点研究同的堵塞类型和地层特点研究应用了复合解堵工艺技术和暂应用了复合解堵工艺技术和暂堵转向工艺技术。堵转向工艺技术。（1 1 1 1）在）在）在）在45454545下具有明显的缓速作用，其反下具有明显的缓速作用，其反下具有明显的缓速作用，其反下具有明显的缓速作用，其反应速度较常规土酸低应速度较常规土酸低应速度较常规土酸低应速度较常规土酸低5-85-85-85-8倍。可有效增大酸倍。可有效增大酸倍。可有效增大酸倍。可有效增大酸的作用半径，适于地层的深部酸化。的作用半径，适于地层的深部酸化。的作用半径，适于地层的深部酸化。的作用半径，适于地层的深部酸化。（2 2 2 2）防防防防膨膨膨膨效效效效果果果果明明明明显显显显，其其其其防防防防膨膨膨膨性性性性比比比比常常常常规规规规土土土土酸低酸低酸低酸低2-32-32-32-3倍。倍。倍。倍。（3 3 3 3）与地层配伍性好，不产生二次沉淀。与地层配伍性好，不产生二次沉淀。与地层配伍性好，不产生二次沉淀。与地层配伍性好，不产生二次沉淀。（4 4 4 4）对机械杂质、泥浆等地层堵塞物具有对机械杂质、泥浆等地层堵塞物具有对机械杂质、泥浆等地层堵塞物具有对机械杂质、泥浆等地层堵塞物具有较强的溶解能力，可有效解除机械杂质和较强的溶解能力，可有效解除机械杂质和较强的溶解能力，可有效解除机械杂质和较强的溶解能力，可有效解除机械杂质和泥浆造成的地层伤害。泥浆造成的地层伤害。泥浆造成的地层伤害。泥浆造成的地层伤害。工工工工艺艺艺艺特特特特点点点点该该技技术术适适用用于于二二、三三次次加加密密井井、低低渗渗透透储储层层注注水水井井及及常常规规土土酸酸酸酸化化效效果果不不理理想想的的注注水水井井，自自19991999年年起起累累计计推推广广240240多多口口井井，成成功功率率92%92%，平平均均单单井井初初期期日日增增注注达达31m31m3 3，有效期平均，有效期平均9 9个月以上。个月以上。油井复合酸解堵技术是针对油井复合酸解堵技术是针对二、三次加密油井的地质特二、三次加密油井的地质特征，粘土堵塞严重及常规土征，粘土堵塞严重及常规土酸酸化后二次沉淀严重等问酸酸化后二次沉淀严重等问题而研究的一项综合解堵技题而研究的一项综合解堵技术。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、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，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 酸酸液液作作为为一一种种通通过过井井筒筒注注入入地地层层并并能能改改善善储储层层渗渗透透能能力力的的工工作作液液体体，必必须须根根据据储储层层条条件件和和工工艺艺要要求求加加入入各各种种添添加加剂剂，才才能能使使其其性性能能得得到到完完善善和和提提高高，以以保保证证措施的效果。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2.093EDTA3.793CT1-70.51.5204四川天然气研四川天然气研究所究所L58204(美美)Dowell添加剂添加剂（3）粘土稳定剂）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）暂堵剂应应用用于于暂暂堵堵酸酸化化中中，对对高高渗渗透透层层的的炮炮眼眼及及近近井井地地带带进进行行封封堵堵，而而后后在在地地层层环环境境中中溶溶解解，随随返返排排残残酸酸排排出。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）表面活性剂有有很很多多种种，在在酸酸液液中中的的作作用用也也多多种种多多样样，有有为为降降低低酸酸液液界界面面张张面面张张力力的的，有有防防止止酸酸液液形形成乳化的，有利于酸液返排的。成乳化的，有利于酸液返排的。除除以以上上这这些些常常规规添添加加剂剂以以外外，还还有有一一些些特特殊殊添添加加剂剂，如如：胶胶束束剂剂、稠稠化化剂剂、发发泡泡剂剂等等，按按相相应应比比例例加加入入酸酸液液中中，以以形形成成胶胶束束酸酸、稠化酸、泡沫酸等。稠化酸、泡沫酸等。添加剂添加剂 酸酸化化解解堵堵主主要要是是通通过过酸酸与与地地层层矿矿物物或或地地层层堵堵塞塞物物反反应应，溶溶解解地地层层矿矿物物或或堵堵塞塞物物，从从而而达达到解除地层堵塞、提高地层渗透率的目的。到解除地层堵塞、提高地层渗透率的目的。根根据据目目前前大大庆庆油油田田欠欠注注井井的的地地质质特特点点，我我们认为一般欠注（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：在在油油田田开开发发过过程程中中，粘粘土土矿矿物物是是导导致致油油层层伤伤害害的的重重要要潜潜在在因因素素。常常见见的的粘粘土土矿矿物物有有蒙蒙脱脱石石、高高岭岭石石、伊伊利利石石、绿绿泥泥石石和和混混合合层层粘粘土土矿矿物物。由由于于它它们们自自身身的的特特性性，使使其其在在一一定定的的外外来来因因素素的的作作用用下下对对油油层层产产生生伤伤害害。表表1 1中中给给出出了了常常见见粘粘土土矿矿物物的的基基本本存存在在形形式式及及可可能能带带来来的的潜潜在在的的油油层层损损害害。一一般般认认为为，粘粘土土含含量量大大于于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损害高岭石高岭石蠕蠕虫虫状状、书书页页状状杂乱分布杂乱分布分分布布在在粒粒间间，少少量量分布在颗粒表面分布在颗粒表面微微粒粒运运移移，堵堵塞孔喉塞孔喉蒙脱石蒙脱石蜂蜂窝窝状状、网网状状、片状、絮状片状、絮状薄薄膜膜衬衬垫垫式式分分布布在在颗粒表面颗粒表面水水化化膨膨胀胀，分分散运移散运移伊利石伊利石片片状状、丝丝状状、毛毛发状发状充充填填于于粒粒间间或或分分布布在颗粒表面在颗粒表面水水化化膨膨胀胀，分分散散运运移移，增增大大束缚水饱和度束缚水饱和度绿泥石绿泥石叶叶片片状状、层层状状、绒球状、针叶状绒球状、针叶状充充填填在在粒粒间间常常与与石石英、高岭石共生英、高岭石共生运移、酸敏运移、酸敏（1 1）速敏：）速敏：由由于于储储集集层层中中流流体体速速度度的的变变化化而而引引起起粘粘土土及及其其它它机机械械颗颗粒粒运运移移，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：储储层层的的水水敏敏性性是是指指当当与与地地层层不不配配伍伍的的外外来来流流体体进进入入地地层层后后引引起起粘粘土土膨膨胀胀、分分散散、运运移移,从从而而导导致致渗渗透透率率不不同同程程度度的的降降低低的的现现象。象。（3 3）酸敏：）酸敏：所所谓谓酸酸敏敏性性，是是指指酸酸化化解解堵堵液液进进入入地地层层后后与与地地层层中中的的酸酸敏敏矿矿物物发发生生反反应应，产产生生沉沉淀淀或或释释放放出出微微粒粒，使使地地层层渗渗透透率率下下降降的的现现象象。不不同同的的地地层层，应应有有不不同同的的酸酸液液配配方方，配配方方不不合合适适或或措措施施不不恰恰当当，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。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。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：不不合合理理的的作作业业方方式式常常常常会会对对地地层层造造成成一一定定的的伤伤害害，其其中中影影响响程程度度最最明明显显的的就就是是钻钻井井泥泥浆浆对对地地层层的的伤伤害害。其其对油层的伤害表现为以下几方面：对油层的伤害表现为以下几方面：a a、当当泥泥浆浆性性能能不不好好，失失水水量量大大或或压压井井时时间间长长，使使其其滤滤液液浸浸入入油油层层孔孔隙隙，因因滤滤液液与与地地层层水水矿矿化化度度不不同同而而产产生生电电化化学学的的不不平平衡衡，引引起起地地层层中中粘粘土土矿矿物物膨膨胀胀或或分分散散运移，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、泥泥浆浆中中的的微微细细微微粒粒可可直直接接进进入入近近井井地地带带，堵堵塞塞孔孔道，降低油层渗透率，对油层造成伤害。道，降低油层渗透率，对油层造成伤害。c c、泥泥浆浆滤滤液液渗渗入入油油层层内内部部，剩剩余余较较大大的的固固体体颗颗粒粒及及粉粉沫沫附附着着在在油油层层表表面面形形成成泥泥浆浆滤滤饼饼，严严重重影影响响油油水水井井的生产能力。的生产能力。d d、泥泥浆浆中中的的重重晶晶石石粉粉（BaSOBaSO4 4）难难溶溶于于HClHCl和和HFHF，侵侵入入地层对地层造成严重伤害。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：钻钻井井泥泥浆浆比比重重较较大大（一一般般大大于于1.75），浸浸泡泡油油层层时时间间较较长长（可可达达上上百百小小时时），并并且且在在转转注注初初期期注注水水就就较较差差。新新投投注注（产产）井井以以此类为主。此类为主。堵塞类型的判别堵塞类型的判别4 4、机机械械杂杂质质堵堵塞塞：注注水水井井井井口口水水质质较较差差，返返出出水水机机械械杂质含量较高。杂质含量较高。5 5、有有机机质质堵堵塞塞：过过渡渡带带井井，不不排排液液直直接接转转注注的的井井，此此类类堵堵塞塞较较多多，返返出出液液中中油油污污含含量量较较高高。另另外外，污污水水回回注注井井，如如果果水水质质处处理理不不合合格格，也也会会出出现现此此类类堵堵塞塞。油油井此类堵塞较多。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多。、垢堵塞：地层结垢较严重，外围油田此类堵塞较多。7、复复合合堵堵塞塞：两两种种或或多多种种堵堵塞塞类类型型同同时时存存在在。多多数数注注水井此类堵塞较多。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 此此类类井井不不宜宜进进行行酸酸化化解解堵堵，应应选选择择其其它它措措施，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：此此类类井井应应选选择择以以防防膨膨、防防酸酸敏敏的的酸酸化化配配方方，不不易易选选择择对对地地层层骨骨架架溶溶解