酸化施工質(zhì)量控制

1、一、酸化機理二、酸液及添加劑三、酸化工藝四、酸化設計五、酸化施工過程一、酸化機理酸化是油氣井增產(chǎn)或注水井增注的重要措施，在油田生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大作用，它是利用酸液的化學溶蝕作用及向地層擠酸時的水作用，解除油層堵塞，擴大和連通油層孔縫，恢復和提高油層近井地帶的滲透率，從而增加油氣井產(chǎn)量和注水井的注入量。u常規(guī)酸化：當注酸壓力小于油氣層破裂壓力，主要利用酸液的化學溶蝕作用，擴大與酸液接觸的巖石的孔、縫、洞。u壓裂酸化或酸壓：如用水力先將地層壓開裂縫，然后再注酸或注酸時的壓力超過地層的破裂壓力都能起到壓裂酸化的雙重作用。1、酸化工藝及酸液類型、酸化工藝及酸液類型2、油井產(chǎn)量下降的原因、油井產(chǎn)量下降的原

2、因砂巖儲層滲透率降低，往往是地層污染、堵塞造成的：u鉆井、作業(yè)過程中泥漿壓井液進入地層造成的污染；鉆井、作業(yè)過程中泥漿壓井液進入地層造成的污染；u層內(nèi)粘土微粒在采油、注水過程中隨液流移動對地層孔隙造層內(nèi)粘土微粒在采油、注水過程中隨液流移動對地層孔隙造成的堵塞；成的堵塞；u由于地層壓力、溫度變化造成的地層結(jié)垢；由于地層壓力、溫度變化造成的地層結(jié)垢；u鐵、鈣等的化學沉淀造成的堵塞等。鐵、鈣等的化學沉淀造成的堵塞等。一、酸化機理3、砂巖酸巖反應、砂巖酸巖反應機理機理砂巖地層由砂粒和粒間膠結(jié)物組成，砂粒主要成分是石英、長石，膠結(jié)物主要成分是粘土、碳酸鹽礦物。成 分礦 物化學分子式成 分礦 物化學分子式

3、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Si2-3Al1-2O8(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Si4-xAlxO10(OH)2KxAl2白云母(AlSi3O10)KAl2(OH)2蒙脫石(1/2Ca,Na)0.7(Al,Mg,Fe)4(Si,Al)3O20(OH)4nH2O綠泥石(AlSi3O10)Mg5(Al,Fe)(OH)8硫酸鹽石 膏CaSO42H2O其 它鹽Na

4、Cl硬石膏CaSO4氧化鐵FeO,Fe2O3,Fe3O4一、酸化機理鹽酸與碳酸鹽礦物反應：鹽酸與碳酸鹽礦物反應：鹽酸與鐵質(zhì)礦物反應鹽酸與鐵質(zhì)礦物反應方解石白云石菱鐵礦砂巖酸化一般采用鹽酸與氫氟酸的混合酸(土酸)，或其它能夠生成氫氟酸的酸液：鹽酸先同碳酸鹽礦物、鐵質(zhì)反應，溶解碳酸鹽和鐵質(zhì)；鹽酸先同碳酸鹽礦物、鐵質(zhì)反應，溶解碳酸鹽和鐵質(zhì)；然后氫氟酸再與石英、粘土礦物反應，提高地層滲透率。然后氫氟酸再與石英、粘土礦物反應，提高地層滲透率。一、酸化機理如果土酸中的鹽酸量不夠，不能完全溶解地層中的碳酸鹽礦物，則如果土酸中的鹽酸量不夠，不能完全溶解地層中的碳酸鹽礦物，則氫氟酸將與碳酸鹽礦物反應，生成氫氟酸

5、將與碳酸鹽礦物反應，生成CaF2沉淀，堵塞孔道。沉淀，堵塞孔道。氫氟酸與石英、粘土礦物反應：氫氟酸與石英、粘土礦物反應：石英鈉長石沉淀沉淀沉淀沉淀沉淀沉淀一、酸化機理4、基質(zhì)酸化增產(chǎn)原理、基質(zhì)酸化增產(chǎn)原理低于地層破裂壓力下注酸，使酸液盡可能沿徑向流動，溶解巖石或外來固相顆粒，增加近井地帶的滲透率 。p酸液與巖石發(fā)生化學反應，部分溶解巖石、礦物，生酸液與巖石發(fā)生化學反應，部分溶解巖石、礦物，生成可溶性的鹽和氣體，增大孔隙體積。成可溶性的鹽和氣體，增大孔隙體積。p溶蝕孔壁或縫壁溶蝕孔壁或縫壁，增大孔隙體積，擴大裂縫寬度，改增大孔隙體積，擴大裂縫寬度，改善流體滲流條件。善流體滲流條件。p酸液溶蝕孔道

6、或裂縫中的酸液溶蝕孔道或裂縫中的堵塞物堵塞物，或破壞堵塞物的結(jié)，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，恢復地層原始滲透能力。的作用，恢復地層原始滲透能力。一、酸化機理MuskatMuskat 理論計算公式理論計算公式：sekwswekosrrFrrrrFJJlogloglog其中：其中：Jo-無污染地層的產(chǎn)能無污染地層的產(chǎn)能 Js-酸化處理后的產(chǎn)能酸化處理后的產(chǎn)能 Fk-污染地層和原始滲透率的比值，污染地層和原始滲透率的比值，F(xiàn)k=ks/ko k-地層原始滲透率，地層原始滲透率，10-3 m2 ks-污染帶等

7、效滲透率，污染帶等效滲透率，10-3 m2 re-泄油半徑，泄油半徑，m rs-污染帶半徑，污染帶半徑，mrers,kskoPdPerw污染程度、污染半徑對增產(chǎn)倍比的影響00.20.40.60.81051015202530rs=0.20mrs=0.5mrs=1.0m增產(chǎn)倍比Fkrw=0.12m,re=250m封閉油藏污染井示意圖一、酸化機理計算結(jié)果表明：污染地層：在污染半徑一定時，污染程度由輕到重，在酸化解除污染后，所獲得的增產(chǎn)倍比值也在逐漸增大。這說明基質(zhì)酸化對存在污染的井是極有效的。無污染地層：進行基質(zhì)酸化處理，效果不大。 一、酸化機理5、酸壓增產(chǎn)原理、酸壓增產(chǎn)原理 酸壓是在高于地層破裂壓

8、力下，將酸液擠入地層，形成裂縫并與裂縫壁面反應，非均勻刻蝕巖石形成凹凸不平或溝槽狀刻蝕縫。p酸溶蝕壓開的人工裂縫，形成大大高于地層原始滲透酸溶蝕壓開的人工裂縫，形成大大高于地層原始滲透率的酸蝕裂縫，提高油氣滲流能力。率的酸蝕裂縫，提高油氣滲流能力。p酸蝕裂縫溝通高滲透裂縫帶，擴大泄流面積。酸蝕裂縫溝通高滲透裂縫帶，擴大泄流面積。 p酸液進入裂縫壁面孔隙或裂隙與巖石發(fā)生反應，溶蝕酸液進入裂縫壁面孔隙或裂隙與巖石發(fā)生反應，溶蝕孔壁或微縫壁，改善流體向裂縫滲流條件?？妆诨蛭⒖p壁，改善流體向裂縫滲流條件。p酸液溶蝕孔道或裂縫中的堵塞物，或破壞堵塞物的結(jié)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

9、之解體，疏通流道，恢復地層原始滲透能力。構(gòu)使之解體，疏通流道，恢復地層原始滲透能力。一、酸化機理6、影響酸巖反應速度因素、影響酸巖反應速度因素酸巖反應是在固液兩相（酸液與巖石）間的界面上進行的復相反應。酸巖反應是在固液兩相（酸液與巖石）間的界面上進行的復相反應。u溫度的影響：溫度的影響： 溫度升高溫度升高 酸巖反應速度加快。酸巖反應速度加快。u壓力的影響：壓力的影響： 低壓下，壓力對酸巖反應速度低壓下，壓力對酸巖反應速度影響很大，壓力升高，影響減弱，壓力升高到影響很大，壓力升高，影響減弱，壓力升高到5.0-5.0-6.0MPa6.0MPa后，壓力影響很小。后，壓力影響很小。u巖石類型的影響：巖

10、石類型的影響：低溫下酸液與石灰?guī)r要比白低溫下酸液與石灰?guī)r要比白云巖反應速度快。云巖反應速度快。u面容比的影響：面容比的影響：面容比越大，酸巖反應越快，面容比越大，酸巖反應越快，常規(guī)酸化酸液有效作用距離只有幾十厘米，酸壓活常規(guī)酸化酸液有效作用距離只有幾十厘米，酸壓活性酸深入地層的距離可以達到幾十米。性酸深入地層的距離可以達到幾十米。一、酸化機理u 酸液類型與酸液濃度的影響：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不同類型酸液的離解度相差很大，而酸巖復相反應速度與溶液內(nèi)部大，而酸巖復相反應速度與溶液內(nèi)部H+H+濃度呈正比，采用強酸反濃度呈正比，采用強酸反應速度更快。應速度更快。u 流速

11、的影響：流速的影響：酸巖反應速度隨酸液流速增大而加快，尤其處酸巖反應速度隨酸液流速增大而加快，尤其處于紊流狀態(tài)時更為明顯。但反應速度增加的倍比小于酸液流速增于紊流狀態(tài)時更為明顯。但反應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就已流入地層深處，因此，提高加的倍比，酸液來不及完全反應就已流入地層深處，因此，提高注酸排量可以增加活性酸深入地層的距離。注酸排量可以增加活性酸深入地層的距離。u 同離子效應的影響：同離子效應的影響： 溶液中生成物濃度增加將抑制酸液正溶液中生成物濃度增加將抑制酸液正反應、減緩生成物擴散、增大反應、減緩生成物擴散、增大H+H+傳質(zhì)阻力，因此，同離子效應減傳質(zhì)阻

12、力，因此，同離子效應減小酸巖反應速度。小酸巖反應速度。 酸巖反應速度的快慢，決定了酸液有效作用距酸巖反應速度的快慢，決定了酸液有效作用距離的大小，反應速度越快，有效作用距離越短。離的大小，反應速度越快，有效作用距離越短。一、酸化機理二、酸液及添加劑酸處理所用的酸液是由主酸液和適當?shù)奶砑觿┙M成。酸化時必須針對施工井層具體情況選擇適當?shù)闹魉嵋汉吞砑觿?、酸液選擇原則、酸液選擇原則u能與油氣層巖石反應并生產(chǎn)易溶的產(chǎn)物；能與油氣層巖石反應并生產(chǎn)易溶的產(chǎn)物；u加入化學添加劑后，配制成的酸液化學和物理性質(zhì)能夠滿足加入化學添加劑后，配制成的酸液化學和物理性質(zhì)能夠滿足施工要求。施工要求。u同地層礦物、流體配

13、伍同地層礦物、流體配伍u施工安全、方便施工安全、方便 酸液選擇的原則很簡單，即酸液必須有效消除傷害酸液選擇的原則很簡單，即酸液必須有效消除傷害（包括二次傷害）且能增加滲透率。（包括二次傷害）且能增加滲透率。酸化沉淀物傷害主要取決于：酸化沉淀物傷害主要取決于：(1)化學因素：沉淀物在后置液及油層天然流體中的溶解化學因素：沉淀物在后置液及油層天然流體中的溶解 度。度。(2)結(jié)晶因素：沉淀物為非晶質(zhì)還是晶質(zhì)。結(jié)晶因素：沉淀物為非晶質(zhì)還是晶質(zhì)。(3)形態(tài)因素：關系到可以移動晶粒（從溶液中檢出沉淀在孔形態(tài)因素：關系到可以移動晶粒（從溶液中檢出沉淀在孔 隙空間）的形式。隙空間）的形式。(4)濃度因素：是否

14、高得足以引起孔隙系統(tǒng)堵塞。濃度因素：是否高得足以引起孔隙系統(tǒng)堵塞。(5)油層因素：傷害與滲透率、孔隙大小和空隙形態(tài)等巖石特油層因素：傷害與滲透率、孔隙大小和空隙形態(tài)等巖石特 征有關。征有關。二、酸液及添加劑條 件酸 液 配 方HCl溶解度20%僅使用15%HCl高滲透率地層（10010-3m2）高石英（80%）低粘土（20%）13.5%HCl+(15)%HF高粘土（10%）6.5%HCl+1%HF高鐵綠泥石3%HCl+0.5%HF低滲透率地層（1010-3m2）6%HCl+1.5%HF3%HCl+0.5%HF低粘土（150100我國酸化允許腐蝕速度標準我國酸化允許腐蝕速度標準（1）緩蝕劑）緩蝕

15、劑執(zhí)行標準：執(zhí)行標準：SY/T5405-1996 酸化用緩蝕劑性能試驗方法及評價指標酸化用緩蝕劑性能試驗方法及評價指標 二、酸液及添加劑品名品名一般加量一般加量，%殘余表面張力殘余表面張力，mN/m備注備注AS2.035-ABS2.030-35-SD1-72.030-PEN-50.15-0.226.9美國哈利伯頓公司產(chǎn)品美國哈利伯頓公司產(chǎn)品品名品名一般加量一般加量，%破乳率破乳率，%備注備注SD-12.090-降低表面和界面張力，防止生成乳狀液，加速地層水返排。降低表面和界面張力，防止生成乳狀液，加速地層水返排。用于降低表面張力的表面活性劑用于降低表面張力的表面活性劑防破乳用表面活性劑防破乳用

16、表面活性劑（2）表面活性劑）表面活性劑執(zhí)行標準執(zhí)行標準 ：SY/T5755-1995 壓裂酸化用助排劑性能評價方法壓裂酸化用助排劑性能評價方法 二、酸液及添加劑品名品名一般加量，一般加量，%使用溫度使用溫度，%備注備注乙酸乙酸2.060不會生成乙酸鈣不會生成乙酸鈣檸檬酸檸檬酸2.093過量使用時有檸檬酸鈣沉過量使用時有檸檬酸鈣沉淀淀SDTA3.793價格貴價格貴DT1-70.5-1.5204四川天然氣研究所四川天然氣研究所NTA93幾乎無沉淀幾乎無沉淀L58204美國道威爾公司產(chǎn)品美國道威爾公司產(chǎn)品 防止鐵及其他金屬鹽形成絡合離子而沉淀。防止鐵及其他金屬鹽形成絡合離子而沉淀。常用鐵離子穩(wěn)定劑性

17、能參數(shù)常用鐵離子穩(wěn)定劑性能參數(shù)（3）鐵離子穩(wěn)定劑）鐵離子穩(wěn)定劑執(zhí)行標準執(zhí)行標準 ： SY/T6571-2003 酸化用鐵離子穩(wěn)定劑性能評價方法酸化用鐵離子穩(wěn)定劑性能評價方法 二、酸液及添加劑品名品名一般加量，一般加量，%表面張力表面張力mN/m接觸角，（接觸角，（）生產(chǎn)廠生產(chǎn)廠CF-4A0.224.270.8萬莊萬莊0.521.460.6CF-5B0.219.861.6萬莊萬莊0.517.957.4長慶長慶-A10.221.171.7慶陽慶陽0.518.865.8長慶長慶-B10.222.544.8慶陽慶陽0.521.540.4FZ-430.226.450.8昆山昆山0.525.847.2CT

18、5-40.218.671.9四川天然氣所四川天然氣所0.517.167.8SD2-90.22945四川井下四川井下 借助氣體膨脹加速殘酸返排，常用借助氣體膨脹加速殘酸返排，常用N2、醇類和表面活性劑。、醇類和表面活性劑。（4）助排劑）助排劑執(zhí)行標準執(zhí)行標準 ： SY/T5755-1995壓裂酸化用助排劑性能評價方法壓裂酸化用助排劑性能評價方法 二、酸液及添加劑品名品名一般加量一般加量，%使用條件使用條件KCL0.2HF體系不能用體系不能用NH4CL0.2可用于可用于HF體系體系CT12-1-可用于可用于HF體系體系Clasta0.2-（5）粘土穩(wěn)定劑）粘土穩(wěn)定劑 常用酸液粘土穩(wěn)定劑常用酸液粘土

19、穩(wěn)定劑執(zhí)行標準執(zhí)行標準 ： SY/T5762-1995壓裂酸化用粘土穩(wěn)定劑性能測定方法壓裂酸化用粘土穩(wěn)定劑性能測定方法 二、酸液及添加劑品名品名一般加量一般加量，%降阻率降阻率，%（線速度線速度，m/s）FR-2031055（6-7）-63（7.5）SD1-8564（4-7）1085 （4-7）HJZ-6565 （4-7） 降低工作液在井筒流動的沿程摩阻，降低施工壓力。降低工作液在井筒流動的沿程摩阻，降低施工壓力。常用酸液降阻劑常用酸液降阻劑（6）降阻劑）降阻劑二、酸液及添加劑基質(zhì)酸化是用以橋堵地層孔隙，酸壓時用以橋塞射孔孔基質(zhì)酸化是用以橋堵地層孔隙，酸壓時用以橋塞射孔孔 眼或裂縫入口。如膨脹

20、性聚合物（聚乙烯、聚甲醛、聚丙烯眼或裂縫入口。如膨脹性聚合物（聚乙烯、聚甲醛、聚丙烯酰胺、胍膠）、膨脹性樹脂、安息香酸（哈里伯頓公司酰胺、胍膠）、膨脹性樹脂、安息香酸（哈里伯頓公司TLC-80、道威爾公司、道威爾公司J-227、西方公司、西方公司W(wǎng)estblock-X、杰、杰克遜公司（克遜公司（BJ）Divert）、石蠟小球、巖鹽等。）、石蠟小球、巖鹽等。稠化酸體系的主要添加劑。國內(nèi)主要有稠化酸體系的主要添加劑。國內(nèi)主要有CT1-6，VY101，SD1-9；此外有哈里伯頓公司的；此外有哈里伯頓公司的SGA-HT；菲利普公司的；菲利普公司的DSGA。（7）暫堵劑）暫堵劑（8）稠化劑）稠化劑二、酸

21、液及添加劑三、酸化工藝酸液體系確定后，必須根酸液體系確定后，必須根據(jù)具體的措施井條件，選擇適據(jù)具體的措施井條件，選擇適合的酸化工藝與之相配套。合的酸化工藝與之相配套。按注入方式分常規(guī)酸化常規(guī)酸化酸壓酸壓按酸化方式分u合層酸化合層酸化 光油管酸化，光油管酸化， 單上封合層酸化單上封合層酸化u分層酸化分層酸化l 連續(xù)上提管柱分層酸化連續(xù)上提管柱分層酸化l 不動管柱不動管柱1、酸化工、酸化工藝藝2、酸化配套工、酸化配套工藝藝（1）暫堵工藝）暫堵工藝酸化過程中，向井內(nèi)投入暫堵劑，暫時封堵高滲透層近井地帶，迫使酸液流向低滲透層，達到提高酸化處理范圍的目的。暫堵劑在油層返出液可溶物質(zhì)，隨地層流體的排出，被

22、溶解或被帶出地層。（2）殘酸返排工藝）殘酸返排工藝對地層能量較弱的油層，采用氣舉或液氮助排措施，提高殘酸返排率，減少對地層的傷害。三、酸化工藝四、酸化施工設計執(zhí)行標準執(zhí)行標準 ： SY/T5762-1995壓裂酸化用粘土穩(wěn)定劑性能測定方法壓裂酸化用粘土穩(wěn)定劑性能測定方法 任何一個地區(qū)，在任何一個地區(qū)，在 酸化施工之前，都必須進行系統(tǒng)儲層地質(zhì)酸化施工之前，都必須進行系統(tǒng)儲層地質(zhì)特征（包括巖性、粘土礦物特征（包括巖性、粘土礦物 成分、敏感性、地層流體性質(zhì)等）和成分、敏感性、地層流體性質(zhì)等）和生產(chǎn)動態(tài)分析，確定油井生產(chǎn)過程中堵塞原因，并通過垢物成分分生產(chǎn)動態(tài)分析，確定油井生產(chǎn)過程中堵塞原因，并通過垢

23、物成分分析，來確定適合的酸液休體系（主酸液和酸液添加劑），才能取得析，來確定適合的酸液休體系（主酸液和酸液添加劑），才能取得較好的酸處理效果。較好的酸處理效果。酸化施工的目的是恢復、提高近井地帶滲透率，實現(xiàn)油水井增酸化施工的目的是恢復、提高近井地帶滲透率，實現(xiàn)油水井增產(chǎn)增注，施工設計應充分考慮儲層流體性質(zhì)、工作液性質(zhì)和相互間產(chǎn)增注，施工設計應充分考慮儲層流體性質(zhì)、工作液性質(zhì)和相互間的物理、化學作用，計算酸化的有效作用范圍，對比不同施工方案的物理、化學作用，計算酸化的有效作用范圍，對比不同施工方案的經(jīng)濟投入和增產(chǎn)增注效果，以達到最好的效果的經(jīng)濟投入和增產(chǎn)增注效果，以達到最好的效果 、最大的投入產(chǎn)

24、、最大的投入產(chǎn)出比。一個好的施工設計是成功酸化施工的基礎和關鍵。出比。一個好的施工設計是成功酸化施工的基礎和關鍵。產(chǎn)層受污染的井。（采油產(chǎn)層受污染的井。（采油曲線上表現(xiàn)為短期內(nèi)產(chǎn)液快曲線上表現(xiàn)為短期內(nèi)產(chǎn)液快速下降）速下降）含油飽和度較高，地層能含油飽和度較高，地層能量較為充足的井層；量較為充足的井層； 產(chǎn)層應具有一定的滲流能產(chǎn)層應具有一定的滲流能力；力；油、氣、水邊界清楚；油、氣、水邊界清楚；井況良好的井。井況良好的井。1、酸化選井選層、酸化選井選層 一般地說，為了能得到較好的處理效果，選井選層應考慮以下一般地說，為了能得到較好的處理效果，選井選層應考慮以下幾點：幾點：四、酸化施工設計（二）酸

25、化方式及工藝（二）酸化方式及工藝選擇選擇酸化方式及工藝選擇主要依據(jù)產(chǎn)層情況，即產(chǎn)層厚度、物性及油水酸化方式及工藝選擇主要依據(jù)產(chǎn)層情況，即產(chǎn)層厚度、物性及油水層分布情況及生產(chǎn)動態(tài)等綜合決定。層分布情況及生產(chǎn)動態(tài)等綜合決定。u對于多產(chǎn)層的井，若有一定厚度的純泥巖夾層，應優(yōu)先考慮機械分對于多產(chǎn)層的井，若有一定厚度的純泥巖夾層，應優(yōu)先考慮機械分層酸化。采用酸壓、暫堵酸化等工藝改造。層酸化。采用酸壓、暫堵酸化等工藝改造。u生產(chǎn)時間較長的老井，若主要產(chǎn)液層段開采程度高、地層壓力已衰生產(chǎn)時間較長的老井，若主要產(chǎn)液層段開采程度高、地層壓力已衰減，采用酸壓、暫堵酸化等工藝改造，實現(xiàn)對開采程度低的層段處理。減，采

26、用酸壓、暫堵酸化等工藝改造，實現(xiàn)對開采程度低的層段處理。u其它單一層系可采用常規(guī)合層酸化進行改造。其它單一層系可采用常規(guī)合層酸化進行改造。 四、酸化施工設計（三）用酸量及酸化施工參數(shù)（三）用酸量及酸化施工參數(shù)確定確定（1）用酸量）用酸量對注水井和末壓裂過的油井，用酸量可用下式計算：對注水井和末壓裂過的油井，用酸量可用下式計算：HrRV)(22V-酸液用量，酸液用量，m3;R-酸化半徑，酸化半徑，m；r-鉆頭半徑，鉆頭半徑，m；H-油層厚度，油層厚度，m；-油層有效孔隙度，油層有效孔隙度，%。對壓裂過的井，用酸量可取原支撐裂縫孔隙體積的對壓裂過的井，用酸量可取原支撐裂縫孔隙體積的1.2倍。倍。四

27、、酸化施工設計（2）確定最大注入壓力或注入）確定最大注入壓力或注入排量排量為了避免在注酸過程中，地層被壓開，其地面注酸壓力為了避免在注酸過程中，地層被壓開，其地面注酸壓力P應小于不壓開地層的最大注入壓力應小于不壓開地層的最大注入壓力PmaxPmax=PF（地層破裂壓力）（地層破裂壓力）-PH（酸靜液柱壓力）（酸靜液柱壓力）+Pfr（酸在油管中的流動摩阻）（酸在油管中的流動摩阻）在最大注入壓力下的最大施工排量在最大注入壓力下的最大施工排量Qmax為：為： 施工排量QQimax，按經(jīng)驗常取Q=0.9Qimax)()(1077. 34maxSrRePPPHKQwenrSFi四、酸化施工設計（四）酸化

28、方案設計（四）酸化方案設計內(nèi)容內(nèi)容1）油田、井號、設計人、審核人、設計日期、單位；2）油井基本情況：位置、井身結(jié)構(gòu)；3）油層基本數(shù)據(jù)：油層深度、電性、巖性、射孔位置、參數(shù)、井斜數(shù)據(jù)；4）油層前期改造情況，油井生產(chǎn)情況及異常情況提示；5）施工的目的和依據(jù)6）酸化方式及工藝7）施工參數(shù)計算方案優(yōu)化結(jié)果8）工作液配方及主要性能9）施工步驟10）施工準備和分工11）安全注意事項12）設備、材料要求明細13）施工管柱圖。14）技術風險提示及應急預案。四、酸化施工設計（五）酸化施工設計（五）酸化施工設計酸化施工設計除完整的反映酸化方案設計內(nèi)容外，還必須明確地標出酸化施工需要的所有設備、井筒和地面材料型號、

29、規(guī)格、數(shù)量，和酸化前后施工工序及關鍵要求，以便于施工隊伍進行材料組織和作業(yè)。酸化施工設計必須明確具體顯示的內(nèi)容酸化施工設計必須明確具體顯示的內(nèi)容封隔器位置；井口、油管、封隔器、水力錨、定壓凡爾的規(guī)格、型號和封隔器位置；井口、油管、封隔器、水力錨、定壓凡爾的規(guī)格、型號和數(shù)量；數(shù)量；酸液中各組分酸產(chǎn)品的濃度、數(shù)量；酸液中各組分酸產(chǎn)品的濃度、數(shù)量；施工用水量，酸液添加劑生產(chǎn)廠家施工用水量，酸液添加劑生產(chǎn)廠家、代號、備量、液罐規(guī)格、數(shù)量；代號、備量、液罐規(guī)格、數(shù)量；酸化設備（壓裂車、混砂車、運砂車、水泥車等）型號、數(shù)量；酸化設備（壓裂車、混砂車、運砂車、水泥車等）型號、數(shù)量；祥細的酸化前后的施工工序及

30、各工序施工要求；祥細的酸化前后的施工工序及各工序施工要求；施工異常處理預案。施工異常處理預案。四、酸化施工設計五、酸化現(xiàn)場施工施工準備包括井場、井口裝置、施工裝置、下管柱及工具，工作施工準備包括井場、井口裝置、施工裝置、下管柱及工具，工作液體及地面流程管線的準備過程液體及地面流程管線的準備過程、井場、井場(1)必須平整、堅實，能容納并承受所有設備（包括車裝設備和必須平整、堅實，能容納并承受所有設備（包括車裝設備和罐類設備）的擺放和正常工作。罐類設備）的擺放和正常工作。(2)入口必須寬敞，能保證施工裝備自由進入。入口必須寬敞，能保證施工裝備自由進入。(3)車載設備擺放位置至少距離井口車載設備擺放

31、位置至少距離井口15m以上。以上。(4)有容積足夠的廢液池，廢液池應能容納所有排出井口的洗有容積足夠的廢液池，廢液池應能容納所有排出井口的洗 井液、地層返排的工作液廢液；如沒有廢液池，應準備罐車等設備，井液、地層返排的工作液廢液；如沒有廢液池，應準備罐車等設備，把洗井液和廢液運到指定位置排放，處理。把洗井液和廢液運到指定位置排放，處理。(5)進入井場的公路應平整堅固，滿足施工作業(yè)車通行。進入井場的公路應平整堅固，滿足施工作業(yè)車通行。（一）施工準備（一）施工準備(1)主要包括采油（氣）井口的套管四通，油管掛和總閥門主要包括采油（氣）井口的套管四通，油管掛和總閥門 等，必須與設計的施工壓力（或平衡

32、壓力）相適應，試泵檢查，等，必須與設計的施工壓力（或平衡壓力）相適應，試泵檢查，不允許超壓作業(yè)不允許超壓作業(yè)(2)應進行仔細檢查，如發(fā)現(xiàn)套管四通偏磨，應測量剩余厚應進行仔細檢查，如發(fā)現(xiàn)套管四通偏磨，應測量剩余厚度并按最薄部位進行強度校核；必要進應進行超聲測厚度并按最薄部位進行強度校核；必要進應進行超聲測厚 或射或射線探傷線探傷(3)對高壓施工的井口（井口施工壓力大于對高壓施工的井口（井口施工壓力大于50a），建），建議采用法蘭式油管，議采用法蘭式油管， 以免密封圈處承受高壓而引起刺漏。以免密封圈處承受高壓而引起刺漏。2、井口裝置、井口裝置五、酸化現(xiàn)場施工3洗井、壓井、起下管柱洗井、壓井、起下管

33、柱(1)高壓井動井口前必須先壓井高壓井動井口前必須先壓井，壓井液必須經(jīng)室內(nèi)實驗，壓井液必須經(jīng)室內(nèi)實驗證實不對油氣井產(chǎn)生傷害；證實不對油氣井產(chǎn)生傷害；(2) 壓井作業(yè)前應完成必要的測試工作，如壓力測試、壓井作業(yè)前應完成必要的測試工作，如壓力測試、砂面測試和井下取樣等；砂面測試和井下取樣等；(3)起出原井管柱起出原井管柱；(4)施工前必須施工前必須探人工井底探人工井底，并按設計要求，并按設計要求沖砂沖砂，填砂或，填砂或打灰面；打灰面；(5)通井通井，為了避免套管變形或破裂造成井下工具阻卡，為了避免套管變形或破裂造成井下工具阻卡，刮壞封隔器膠筒等事故發(fā)生，必須用通井規(guī)通井刮壞封隔器膠筒等事故發(fā)生，必

34、須用通井規(guī)通井(6)酸化前必須徹底酸化前必須徹底洗井洗井，洗井至返出水質(zhì)合格，洗井至返出水質(zhì)合格五、酸化現(xiàn)場施工(7)施工管柱入井前在地面必須對施工管柱入井前在地面必須對油管和井下工具按順序逐個油管和井下工具按順序逐個進行丈量并記錄進行丈量并記錄交叉丈量和復合丈量之間的誤差不超過交叉丈量和復合丈量之間的誤差不超過0.2；(8)入井前施工用入井前施工用油管必須通過試壓檢查油管必須通過試壓檢查，壓力至少為施工承，壓力至少為施工承受工作壓力的受工作壓力的1.11.2倍，倍，3.0min 無壓降為合格，油管接箍螺紋應用無壓降為合格，油管接箍螺紋應用生膠帶纏繞，保證高壓下不刺、不漏，下井工具必須經(jīng)檢測合

35、格，生膠帶纏繞，保證高壓下不刺、不漏，下井工具必須經(jīng)檢測合格，方可入井；方可入井；(9)下入井工具管柱的操作要求：下入井工具管柱的操作要求： “慢慢”：管柱入井速度小，應控制在：管柱入井速度小，應控制在5-10m/min； “穩(wěn)穩(wěn)”：平穩(wěn)下入，不準猛提猛放；：平穩(wěn)下入，不準猛提猛放； “不轉(zhuǎn)不轉(zhuǎn)”：下入和上螺紋過程均不得轉(zhuǎn)動已入井的油管柱；：下入和上螺紋過程均不得轉(zhuǎn)動已入井的油管柱； “凈凈”：油管內(nèi)無落物，油管外無贓物。：油管內(nèi)無落物，油管外無贓物。(10)封隔器坐放位置要求：膠筒高于射孔孔眼頂界封隔器坐放位置要求：膠筒高于射孔孔眼頂界1520m；膠筒、卡瓦和水力錨應避開套管接箍和上次施工時

36、的坐放位置膠筒、卡瓦和水力錨應避開套管接箍和上次施工時的坐放位置五、酸化現(xiàn)場施工 施工管柱下入完畢，安裝井口裝置，連接泵車，罐車施工管柱下入完畢，安裝井口裝置，連接泵車，罐車管線，安裝連接好后，進行地面管線試壓，要求如下：管線，安裝連接好后，進行地面管線試壓，要求如下： 高壓管線：設計工作壓力的高壓管線：設計工作壓力的1.25倍；倍； 平衡管線：平衡壓力的平衡管線：平衡壓力的1.21.5倍；倍； 低壓管線：低壓管線：0.40.5MPa 所有管線不刺所有管線不刺,不漏為合格不漏為合格.4、地面管線試壓、地面管線試壓五、酸化現(xiàn)場施工5、酸液配液要求、酸液配液要求(1)配液和配酸的用水必須清潔且滿足

37、設計要求，機械雜質(zhì)含量低配液和配酸的用水必須清潔且滿足設計要求，機械雜質(zhì)含量低于于0.1%，取樣化驗證明水礦化度和值均能符合要求，取樣化驗證明水礦化度和值均能符合要求(2)配酸、儲酸容器必須耐酸腐蝕，配酸、儲酸前必須清洗干凈配酸、儲酸容器必須耐酸腐蝕，配酸、儲酸前必須清洗干凈(3)按設計任務書逐項檢查所有化學用品，要求品種全，數(shù)量足，按設計任務書逐項檢查所有化學用品，要求品種全，數(shù)量足，質(zhì)量符合要求，包裝無破損質(zhì)量符合要求，包裝無破損(4)配酸人員必須嚴格按有毒有害液體操作規(guī)定進行配液，佩帶防配酸人員必須嚴格按有毒有害液體操作規(guī)定進行配液，佩帶防毒面具、護目鏡、耐酸手套和防酸工作服等防護用具。

38、毒面具、護目鏡、耐酸手套和防酸工作服等防護用具。A A、配酸前的準備工作、配酸前的準備工作五、酸化現(xiàn)場施工(4)配酸應嚴格按照設計要求逐罐配酸液。配酸時，必須先加入緩蝕劑，再依次往水里加入各組分酸，緩蝕劑、緩速劑、穩(wěn)定性等，各種添加劑必須按設計規(guī)定的用量及配方比例加入，要求按每罐實際水量計算各種藥品的加入量。(5)每配完一罐液體，都應分別從罐的上部、中部、底部取樣，并測定酸液濃度和密度等質(zhì)量指標，再將每個罐的樣品取一定數(shù)量的液體組成混合樣，并現(xiàn)場測定混合樣的質(zhì)量指標若現(xiàn)場需要配幾種不同配方的酸液，要需對各個配方的酸液分別進行質(zhì)量檢測。(6)填寫現(xiàn)場配液質(zhì)量報告單，報告單填寫每種液體配成數(shù)量和實

39、測質(zhì)量指標，經(jīng)施工方技術人員和甲方代表簽字認可后，方可入井。(7)配酸完畢后水泥車等施工設備必須用清水循環(huán)，沖洗施工設備內(nèi)殘存酸液。B B、現(xiàn)場配酸及酸液性能檢測要求、現(xiàn)場配酸及酸液性能檢測要求五、酸化現(xiàn)場施工1、替酸、替酸 用酸液或前置液（設計的前沖洗液）充滿井筒油井和封隔器以用酸液或前置液（設計的前沖洗液）充滿井筒油井和封隔器以下套管環(huán)空的替置過程稱為替酸。下套管環(huán)空的替置過程稱為替酸。 在此過程中，井內(nèi)油管中原充滿的液體（一般為清水）應通過在此過程中，井內(nèi)油管中原充滿的液體（一般為清水）應通過油套環(huán)行空間排出地面因此，對水力擴張封隔器，在整個低壓油套環(huán)行空間排出地面因此，對水力擴張封隔器

40、，在整個低壓替酸過程中控制排量小于替酸過程中控制排量小于0.5m3/min，井口不起壓為準，以免封隔，井口不起壓為準，以免封隔器座封，并將井內(nèi)液體注入地層。器座封，并將井內(nèi)液體注入地層。2、坐封封隔器、坐封封隔器 替酸完成后，應及時使封隔器正常工作，密封油套環(huán)形空間，替酸完成后，應及時使封隔器正常工作，密封油套環(huán)形空間，否則，油管內(nèi)的酸液會因密度差而流入環(huán)行空間，并腐蝕套管，否則，油管內(nèi)的酸液會因密度差而流入環(huán)行空間，并腐蝕套管，或進入其他不酸化層位，影響酸化效果或進入其他不酸化層位，影響酸化效果（二）施工過程（二）施工過程五、酸化現(xiàn)場施工當判斷井下封隔器已完全座封后，應將泵注排量盡快提高到當

41、判斷井下封隔器已完全座封后，應將泵注排量盡快提高到設計排量，并調(diào)節(jié)好同時泵入的添加劑（如交聯(lián)劑、氣體、降濾設計排量，并調(diào)節(jié)好同時泵入的添加劑（如交聯(lián)劑、氣體、降濾劑等）的加入速度，使之達到設計要求。劑等）的加入速度，使之達到設計要求。 u施工排量盡可能控制在設計規(guī)定的范圍內(nèi)，并保持穩(wěn)定；施工排量盡可能控制在設計規(guī)定的范圍內(nèi)，并保持穩(wěn)定；u當一次施工需注入幾種工作液當一次施工需注入幾種工作液( (前置液、酸液和后沖洗液等前置液、酸液和后沖洗液等) ) 時，倒換液罐閥門速度要快，以免在連續(xù)注入過程中使兩種液體時，倒換液罐閥門速度要快，以免在連續(xù)注入過程中使兩種液體混合太多，而使液體切換失去意義；并

42、避免供液不足引起的排量混合太多，而使液體切換失去意義；并避免供液不足引起的排量下降，甚至可能下降，甚至可能“走空泵走空泵”的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。3、擠酸、擠酸五、酸化現(xiàn)場施工4、頂替、頂替 注完酸液后，應當嚴格按設計要求注入頂替液，一般酸化施工注完酸液后，應當嚴格按設計要求注入頂替液，一般酸化施工的頂替液都會超過井筒體積，其目的是將井內(nèi)所有的酸性液體都頂?shù)捻斕嬉憾紩^井筒體積，其目的是將井內(nèi)所有的酸性液體都頂入地層直至反應完畢。入地層直至反應完畢。注意事項：注意事項： 施工設計中有混氮、投球、加暫堵劑等配套措施時，應按設計施工設計中有混氮、投球、加暫堵劑等配套措施時，應按設計要求順序進行。要求順序進行。 施工結(jié)束后，應立即對酸液儲罐內(nèi)剩余酸量進行用清水稀釋，施工結(jié)束后，應立即對酸液儲罐內(nèi)剩余酸量進行用清水稀釋，并盡可能采用純堿進行中和處理，直到罐內(nèi)液體達到并盡可能采用純堿