油井酸化处理的原理
油井酸化处理是一种使油井增产的有效方法,它是通过井眼向地层注入工作酸液,利用酸与地层中可反应的矿物的化学反应,溶蚀储层中的连通孔隙或天然(水力)裂缝壁面岩石,增加孔隙、裂缝的流动能力,从而使油井增产的一种工艺措施。
油井酸化处理的目的1、改造低渗透地层,提高油层渗透率;
2、解除油层空隙堵塞,打开原油流入井的通道。
油井酸化处理的分类1、酸洗
酸洗也称为表皮解堵酸化,主要用于砂岩、碳酸盐岩油层的表皮解堵及疏通射孔孔眼。
2、基质酸化
基质酸化也称常规酸化,是指在井底施工压力小于储层破裂压力的条件下,将酸液注入地层,解除井筒附近的伤害,恢复储层产能的酸化。在基质酸化中酸液不压开地层,酸液主要在岩石孔隙和天然裂缝内流动,并与孔隙或裂缝中的堵塞物质反应,使之溶解于酸液中达到解堵的目的。基质酸化广泛应用于砂岩和碳酸盐岩储层。
3、压裂酸化
又称为酸压,一般只应用于碳酸盐岩储层,酸压时的井底压力高于地层的破裂压力或天然裂缝的闭合压力,酸液张开的裂缝流动并与缝壁反应,形成在施工结束后也不能完全闭合的流动槽沟,最终在储层中形成具有一定导流能力的油气通道,从而提高了储层的渗流能力。
酸液类型及性能油井酸化处理中常用的酸液类型包括以下几种:
1、盐酸
利用盐酸与地层中的碳酸盐岩类发生化学反应,生成能溶于水的氯化物和二氧化碳气体。
主要用于低渗透性的碳酸盐岩油层及碳酸盐为胶结构成分的砂岩油层,当井底附近油层空隙堵塞时,也可用盐酸解堵。
2、土酸
土酸:盐酸与氢氟酸按比例配制成的混合酸液。
土酸酸化是利用盐酸中的盐酸溶蚀油层中的碳酸盐类和铁铝化合物,利用氢氟酸来溶蚀地层中的黏土和硅酸盐类,生成能溶于水或易从地层中排出的物质。
土酸酸化多用于碳酸盐含量少、泥质含量高的砂岩油层,解除井底机械杂质和各种沉淀物的堵塞,泥浆侵害严重的井用土酸处理也有非常好的效果。
3、乳化酸
乳化酸即为油包酸型乳状液,其外相为原油。对其要求为地面条件下稳定不破乳、地层条件下不稳定易破乳。
4、甲酸和乙酸
有机弱酸,反应速度比同浓度的盐酸要慢几倍到几十倍,适用于高温深井。
5、多组分酸
多组分酸是一种或几种有机酸与盐酸的混合物,主要起缓速租用,可以得到较大的有效酸化处理范围。
6、稠化酸
在盐酸中加入增稠剂,使酸液粘度增加,主要用于降低氢离子向岩石壁面的传递速度。
7、泡沫酸
用少量泡沫剂将气体分散于酸液中制成,其主要优点是滤失量低而相对增加了酸液的溶蚀能力,另外其排液能力大,减少了对油气层的损害。
酸液添加剂酸液作为一种能通过井筒注入地层并能改善储层渗透能力的工作液体,必须根据储层条件和工艺要求加入各种化学添加剂,以完善和提高酸液体系性能,保证施工效果,常用的添加剂主要有缓蚀剂、表面活性剂、稳定剂、增粘剂、减阻剂和暂时堵塞剂等。
施工工序油井酸化处理施工工序通常分为资料准备及分析、制定酸化处理方案,编写施工设计,完善施工准备工作,酸化施工作业四个步骤2。
资料分析及方案制定收集井史资料和目前生产情况,进行油井系统分析,判断油井生产不正常原因,制定出合理的油层酸处理方案。
编制施工设计书根据合理的酸化处理方案,编制正确的酸化施工设计书。
施工准备1、按照施工设计备料,准备及组织施工;
2、加深油管到人工井底以上1m左右,大排量洗井,将井筒内脏污冲洗干净;
3、检查井口设施,准备安全设施及工具;
4、做好施工前测试工作,取全、取准测试资料,以便酸化后进行效果对比。
酸化施工1、按照施工设计,将分层酸化管下入井内;
2、布局酸化车辆、设备,连接好地面施工管线,并用高于施工泵压50%的压力试压合格;
3、配置酸液;
4、打开井口总阀门,向井内挤注酸液;
5、替挤1.2倍地面管线和井下管柱总容积的清水;
6、投球加液压,将滑套憋下,封死管柱第一层节流器,打开第二层节流器。照上述方法酸化第二层,以此类推,逐层酸化;
7、关井反应;
8、排出反应物;
9、井底清理,冲洗井筒并起出酸化管柱;
10、按照设计要求下完井管柱;
11、系统观察施工井生产情况,对比酸化效果,进行总结工作。