通过岩石抗压强度测定评价酸液性能

针对大庆外围葡萄花油层酸处理所需的氢氟酸与储层岩心的酸岩反应对岩石抗压强度的影响情况,进行实验研究,即通过模拟油藏条件的岩石力学参数测定,获得酸化前后岩石抗压强度的变化情况.实验结果显示,储层温度高、增加酸液浓度、加大酸液用量、延长反应时间,都会降低岩石的抗压强度.降低酸液浓度和用量有利于保护岩石骨架,避免近井眼岩石酸化后造成孔隙坍塌和加速微粒运移.表明了岩石抗压强度的测定是一种评价酸液性能好坏的必要手段,对现场酸液浓度、用量及关井反应时间的确定具有指导意义.     

长岩心流动实验评价酸液酸化效果

通过长岩心流动实验,结合酸化前后岩石抗压强度分析,对比评价了常规土酸(12％HC1 3％HF)和新研制的有机缓速酸体系对大庆外围东部葡萄花油层高含长石储层岩心的酸化效果,表明有机缓速酸体系具有一定的缓速能力,能够处理地层深部伤害;将长岩心酸化流动模拟实验与岩石抗压强度实验相结合,可优选酸液类型、浓度和用量,有利于提高砂岩基质酸化的有效率。     

高泥质强水敏砂岩储层酸液体系研究

采用溶蚀率测定实验和岩心流动实验研究了适合于高泥质、强水敏砂岩储层岩石酸化的酸液体系配方,分析了酸液种类、酸液浓度和关井时间对酸化效果的影响。结果表明,对泥质含量较高的砂岩储层,采用含氢氟酸的酸液体系酸化效果较好,但为了防止二次沉淀生成,必须优化设计酸液浓度和反应时间;对水敏性强的储层酸化,采用含氟硼酸和氢氟酸的缓速酸酸液体系酸化比土酸效果更好。在酸化后,注入防膨液段塞能稳定粘土,延长和提高酸化效果。     

一种单步法在线酸化酸液体系研究及应用

目前,注水井酸化主要采用常规酸化模式,但常规酸化存在酸化作业时间长、作业程序复杂、作业环境要求高、动复原复杂和协调难度大等问题。针对这些问题,提出一种单步法在线酸化技术。该技术的核心是采用一种高效酸液体系代替常规酸化三段式液体,实现"以一代三"功效。因此,开展了新一代单步法酸液体系—G智能复合酸液体系的研究,主要包括酸液体系与注入水、采出水配伍性、抑制沉淀、缓速、缓蚀性能、酸化流动效果评价及微观分析。结果表明,G-智能复合酸液能够满足单步酸液体系的性能要求,酸液体系与注入水最优混配体积比在1∶2~1∶8。微观电镜分析表明,酸液不会破坏岩石骨架。将该酸液体系应用于渤海油田B4注水井在线单步法酸化,酸化后该井的视吸水指数大幅度升高,降压增注效果显著。     

复杂砂岩气藏酸化酸液体系优选

砂岩矿物组成的复杂性决定了酸化酸液体系选择困难,采用室内物理模拟实验,结合电镜扫描技术,分析了经验选择的酸液体系对TZ气藏两类典型砂岩储层的酸化效果影响,根据酸化物理模拟实验优选了两类储层的酸液体系。实验结果表明,碳酸盐矿物含量高(大于20%(w))、岩石胶结疏松的储层,仅用15%(w)HCl酸化不能解除钻井液污染,需采用前置酸(15%(w)HCl)与主体酸(12%(w)HCl+1%(w)HF)相结合,并适当减小用酸量;泥质含量高、岩石胶结强度高的储层,采用前置酸(12%(w)HCl)与主体酸(13.5%(w)HCl+2%(w)HF)相结合,适当增加用酸量。实验研究表明,一套酸液体系难以解决复杂砂岩储层的酸化问题。现场应用试验表明,实验优选的酸液体系能较好地解除储层污染,提高酸化效果。     

碳酸盐岩气藏的酸化压裂技术

Khuff碳酸盐岩气藏由于其固有的非均质特性 ,使其成为实施酸化压裂的理想储层。采用一些类型的酸液对这种致密白云岩气藏进行了酸化压裂增产处理 ,建立起了一个 70余口气井酸化压裂处理的大型数据库 ,用于研究酸液 /岩石的相互作用关系 ,继而确定岩性与酸液类型之间的关系。本文论述了增产处理的目标、目前在用的酸液、对返排试样的分析、根据返排试样对储层中白云岩与方解石的测试、施工作业的有关数据资料、对酸化压裂增产处理的分析和测井岩相与酸液的关系等研究成果。     

地层温度下疏松砂岩酸溶实验研究

生产测试表明，文昌油田6个疏松砂岩储层都存在不同程度的储层伤害，欲进行酸化解堵。6个储层岩石与盐酸、土酸、氟硼酸、醋酸的酸溶实验表明，储层岩石均可溶蚀但程度不同。同种酸液不同浓度溶蚀率不同，不同酸液溶蚀率也不同；不同酸液的有效成分溶蚀了岩石的不同组成，包括岩石骨架、基质和胶结物。4种酸对疏松砂岩溶蚀率不同的原因与酸的强度、浓度、反应条件以及岩石的成分有关，用四种酸液酸化疏松砂岩会影响储层岩石强度进而影响油井寿命，应慎重使用。     

岩石含铁量的测定及铁离子稳定剂室内评价研究

介绍了酸液进入储层会产生沉淀和堵塞的机理、储层中岩石含铁量的测定方法、4种铁离子稳定刑的性能评价,通过实验最后确定出了适合克拉玛依油田酸化的酸液配方,岩心试验表明,酸化效果较好。     

新型砂岩酸化酸液体系酸度特性室内实验评价

用于砂岩油气层的一般酸化施工作业采用的酸液体系多数含有氢氟酸,其有效作用距离短,活性酸达不到储层深部,并且还会形成一系列不溶性沉淀物,对储层造成新的伤害。通过室内实验研究提出一种新的酸液体系——氟钛络合物（FTC）酸液体系。由室内实验的FTC酸液体系酸度曲线及FTC酸度曲线应用于砂岩酸化的可行性分析表明：FTC缓慢释放出氢氟酸,酸度变化较小,降低了酸岩的反应速度,增大了有效作用距离,同时也具有一定的缓蚀性,在酸化中能降低缓蚀剂的用量,较常规土酸更具有砂岩酸化优势。     

油砂山油田酸化工艺技术改进

酸化工艺作为油层改造的重要增产增注措施之一，得到越来越广泛的应用，分析储层的污染物、研究酸液与矿物间的反应及相应的反应沉淀物，提高酸化有效率，延长有效期，成为近年来砂岩酸化研究的主要发展方向。油砂山油田分布广，埋藏浅，层系多，油层薄，储层孔隙度和渗透率高，层间渗透率差异大，岩石胶结疏松，可溶矿物含量低；钻井完井及生产作业中对储层伤害范围大，堵塞类型复杂；本文针对该油田开发的特殊性，采用深部穿透、弱溶蚀、稳定岩石骨架的酸液体系进行酸化解堵。详细分析了氟硼酸酸化机理，筛选、复配出盐酸、氟硼酸、土酸复合使用为首选的酸液体系。     

提高砂岩酸化效果的优化技术研究

川西须家河组砂岩储层埋藏深、地质条件复杂,加砂压裂和常规酸化增产效果均不理想,结合砂岩酸化增产机理和地质特征,优选出了对岩心骨架溶蚀率低(约2％)、对钻井液溶蚀率高(约15％),能较好防止酸化沉淀且缓速性好的新型高效酸液体系.同时,该酸有较好防止酸化沉淀的能力、酸化缓速性能好,稳定铁离子能力较强和较低的表面张力,非常适合川西高温深层砂岩酸化改造的需要且现场应用效果明显.     

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文章针对塔里木和田河气田石炭系和奥陶系碳酸盐岩储层的渗流能力、伤害程度、天然裂缝发育状况等资料的分析以及目前国内现有酸化技术能力和酸液体的综合考虑,对适合该气田的深度酸压工艺技术进行了优选,对常规酸蚀导流试验、闭合裂缝酸蚀导流能力试验、闭合压力对酸蚀导流能力的影响、施工排量对有效酸蚀作用距离与酸液浓度分布的影响、砂岩酸化优化与施工工艺参数优选、和田河气田酸处理效果预测分析等进行了研究。     

致密碳酸盐岩酸蚀蚓孔研究

基质酸化是碳酸盐岩储层最早使用的解除储层污染的增产技术之一。但现场实践表明,对于微裂缝不发育的致密碳酸盐岩储层,基质酸化效果往往不佳。该文利用压裂酸化工作液动态滤失实验系统,进行了系统的岩心驱替实验。通过改变酸液注入速率、实验温度及使用不同酸液体系等方法,对致密碳酸盐岩储层孔隙基质在酸化过程中蚓孔产生的可能性进行了实验研究。研究表明：对于致密碳酸盐岩,由于基质渗透率非常低,在10MPa的驱替压差下．酸液仍然很难进入岩心基质,所以酸岩反应仅能在岩石表面进行,即使部分酸液进入基质孔隙内,由于残酸难以快速滤失,所以鲜酸难以迅速补充,使得酸岩反应的类型仅能停留在密集型溶蚀阶段,难以形成深穿透的酸蚀蚓孔。此外,通过岩心流动实验对比,分析了高渗露头及致密岩心的流动反应特点,证实酸液在高渗透岩心表面及天然裂缝发育处能形成酸蚀蚓孔。最后,通过理论分析认为．对于致密碳酸盐岩储层基质酸化很难形成深穿透的酸蚀蚓孔。     

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针对磨溪气田水平井段长度大、有效储层分散及非均质的特点，提出了水平井连续油管拖动解堵及大型空井酸化工艺技术，即先将连续油管下到水平段末端，根据水平井段储层分布规律，在连续油管注酸的同时按设计的速度提升连续油管，直到酸液覆盖整个水平储层段。采用这种方法，可以让每个射孔段都能接触到地面原始浓度的鲜酸，解决了由于水平井段长，部分射孔段难以接触到鲜酸的难题。此外，还可以将水平井段中的压井液替出井底和进行酸后液氮排液，提高了残酸的返排效率，减少了增产作业中的二次损害。大型空井酸化对连续油管酸化后的井进行彻底解堵和改造。该工艺技术在M75—H、M38H及M50井实施了水平井连续油管酸化工艺试验。3口先导试验水平井累计增加井口产能37.86×104m3/d，是该地区同类直井平均产量的4～7倍，获得了显著的增产效果和经济效益。     

全三维酸液流动反应模型在酸压中的应用

酸液浓度分布计算是酸压模拟计算中的重要内容，传统的酸岩反应模型都是基于酸液的一维流动，忽略了裂缝高度方向酸液流动及酸岩纵向反应速度的变化，不考虑缝中酸液浓度随时间的变化。酸压裂缝在缝高方向延伸过程中必然引起酸液的纵向流动，酸液在缝高方向的流动必然导致缝高方向存在酸液浓度差。考虑酸液在缝高方向的流动、缝中酸液浓度随时间的变化以及同离子效应的基础上，建立了酸压过程中全三维缝中酸液流动反应模型，并给出数值求解方法。计算结果表明，缝高方向的酸液浓度和酸液流速都呈抛物线分布，越靠近裂缝中部酸浓度越高，在裂缝中部达到最大值；酸液在缝高方向的流动影响酸液有效作用距离的大小，全三维模型计算的酸液有效作用距离比二维模型计算的要小。     

磁化可提高酸化效果

进行了一系列磁化酸化液的实验室研究。结果表明,磁化能减慢酸液与碳酸盐岩石的反应速度。在首次进行的生产性试验中,取得了良好效果。     

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对于天然微裂缝比较发育,液体漏失严惩的低渗透碳酸盐岩储层,酸液有效作用有效距离主要是受酸液滤失控制,但是由于酸的反应特性,酸液滤失相对于压裂液来说复杂得多,迄今为止尚未建立完善的酸液滤失模型,使得在制定施工方案时,难以科学确定酸压施工酸液用量。文章介绍了一种酸液动态滤失实验研究方法,分析了酸液滤失特征,通过对滤失实验数据的分析与处理,确定出“酸蚀蚓孔”形成时间,将其作为酸压施工注酸时间的参考值,从而避开复杂的酸液滤失计算,合理确定实施酸压作业的用酸量。将实验研究结果与现场酸压施工分析对比,结果证明具有较好的吻合性。     

樊家油田酸液添加剂评价优选及应用

为了进一步提高樊家油田的酸化效果,针对樊家油田的储层特征,对油田应用的酸液及各种添加剂进行了实验和筛选评价,从而优选出适合该油田的酸液和添加剂,并对二者之间的配伍性进行了研究。