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1、09 级钻井技术（修井技术专门化） 专业毕业设计（论文）题目： 酸液分析学号： 090301095 姓名：刘龙专业：钻井技术 (修井技术专门化 ) 班级： 0 9级钻井 3 班指导教师：赵威完成时间： 2012 3 月 20 日名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 28 页 - - - - - - - - - 摘要氟硼酸铵是一种含氟元素铵盐，在水溶液中显弱酸性， 可以发生缓慢水解，最终产生氢氟酸， 因此有了对砂岩储层进行基质酸化的可能。本文研究了以氟硼酸铵为主体
2、配方的酸液体系性能，确定了各组分的最佳浓度， 再对添加剂进行了筛选， 确定出了一套合理的添加剂配方，并配制成体系与土酸和氟硼酸体系作性能上的对比，试验结果体现出了该体系具有缓速、 缓蚀等优越性， 为该体系在现场上的应用提供了室内依据。关键词： 氟硼酸铵酸液 配方 性能 对比测试名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 28 页 - - - - - - - - - Abstract This thesis introduces the basic drilling a
3、nd completion methods of multilateral well and the design of Zhao fen 31-ping28 well, in which the design of bore hole path. Now the multilateral well technology is one of the most advanced well drilling and completion technologies in the world. To multilateral well bore hole path design, there are
4、two important content include target area design and horizon area design. By means of direction well and horizontal wells parameters illustrate and lateral section design, this thesis list some method about multilateral well bore hole path design. In reality usage, pass through double arc lateral se
5、ction and multi-target horizon area design, as to Zhao fen 31-ping28 well there have done some parameters analysis. At last refer to some information of chapter 2 get the two-dimension track lateral section which can suit to the required of the work. Key words: multilateral well ；drilling ；bore hole
6、 path; design 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 28 页 - - - - - - - - - 前言活性纳米粉体是一种以SiO2 为主要成分，具有极强憎水亲油能力的白色粉末物质，憎水率在 99%以上，是 SiO2 化学改性的产品。 SiO2 颗粒当达到纳米级后，位于表面的原子占相当大的比例。由于表面原子数增多，原子配位不足，使这些表面原子具有高的活性，其表面能也会大大提高，因此纳米粉体极不稳定，很容易与其他物质结合。另外，纳米SiO2 表面又存在
7、着不饱和残键以及不同键合状态的羟基，导致纳米粉体表面缺氧而偏离了稳定的硅氧结构，这也是纳米SiO2 表现出很高的活性的原因之一。纳米二氧化硅的分子简式可表示为SiO2-x（x：0.40.8） 。SiO2 活性纳米粉体是通过携带介质被带入地层，由于它表面的高能态和表面原子的极不稳定性，遇到含SiO2 的砂岩地层将会牢固岩石层表面，使岩石润湿性发生反转。 从而提高了砂岩地层的水相渗透率，降低油相渗透率， 达到了降压增注的目的。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 2
8、8 页 - - - - - - - - - 目录第一章概述. 错误！未定义书签。1.1 酸液体系 . 错误！未定义书签。1.2 酸液分类 . 错误！未定义书签。1.3 泡沫酸酸化在气井中增产技术特点及技术优势. 错误！未定义书签。1.4 多氢酸的优越性 . 错误！未定义书签。第二章酸液主体浓度确定 . 错误！未定义书签。2.1氟硼酸铵浓度确定. 错误！未定义书签。2.2盐酸浓度确定. 错误！未定义书签。第三章酸液的技术原理 . 错误！未定义书签。3.1 基本数据 . 错误！未定义书签。3.2 酸化施工 . 错误！未定义书签。3.3 纳米纳米粉体复合增注技术. 错误！未定义书签。3.4 酸液固态
9、定量分析 . 错误！未定义书签。参考文献 . 错误！未定义书签。结论. 错误！未定义书签。致谢. 错误！未定义书签。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 28 页 - - - - - - - - - 第 1 章 概述1.1 酸液体系层内自生弱酸解堵技术是由酸、碱、聚合物及一些添加剂构成的复合体系，在油藏条件下与油层各种污染物以及油层骨架的反应是一个及其复杂的化学过程。 简单归纳为三个过程： 前置酸能够解除井筒污染、炮眼附近污染和近井地带污染。聚合物在近井地带地层
10、吸附使处理剂顺利通过近井地带在地层内反应生成CO2气体，同时，聚合物又限制 CO2气体的突进。 CO2气体部分溶于水后生成碳酸解除油藏深部污染，而且碳酸酸化不受油藏温度、压力、地层水矿化度等条件的限制，注入酸与再生弱酸近解和远解的结合使解堵效果更好率。酸液分析技术是一项很有前途的新技术,其应用及发展会给油田带来可观的经济效益和社会效益。其应用的储层条件如下: （1）胶束酸优点：胶束酸是在基酸中加入一种性能优良的酸化胶束剂，从而赋于酸液较低的表 / 界面张力、防乳破乳能力、悬浮地层酸不溶物微粒、水润湿地层岩石及延缓酸岩反应等性能。使得酸液在较低的压力下实现深穿透， 提高油气层渗透率。 酸液的高表
11、面活性有助于降低毛细管压力，使残液易离开地层，避免水锁，促进排液。胶束吸附酸名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 28 页 - - - - - - - - - 不溶物微粒而悬浮于酸液中减轻了微粒运移、沉积而造成的地层伤害。 胶束酸的这些性能使得其可替代常规酸、地毛细管力酸而用于油、气井的压裂酸化改造。胶束酸缺点： 胶束酸较常规酸的施工摩阻大，影响了酸化施工排量的提高。（2）胶凝酸优点：胶凝酸是在普通盐酸中加入一种酸胶凝剂等添加剂配制而成的酸液体系。胶凝酸主要有缓
12、速、降滤和易排等优点。酸液增稠后，限制了酸液与岩石的对流，氢离子传递仅限于扩散，从而有效地延缓了反应速度。同时，裂缝宽度与流体粘度成正比，增稠的酸液压开的裂缝宽度大，从而减少了酸岩面容比，降低了酸的消耗速度，提高了活性酸的有效作用距离。酸液增稠后可以降低滤失，减少酸液对地层的伤害，且增稠的酸液反应后的残液，粘度仍可达45mPa.s，它可以携带与悬浮酸不溶固体颗粒返排出地面， 增加了裂缝的导流能力。 胶凝酸与前置液联合使用，交替注入，效果将会更好。胶凝酸由于较高的酸液粘度， 使其在一定程度上减轻了酸液滤失，降低了酸岩反应速率， 提高了活性酸的保持时间， 增加了对地层进行深度改造的能力。同时前置液
13、、胶凝酸交替注入工艺的实施，有对地层预先冷却及前置液对酸蚀孔洞的封堵作用，进一步减小了酸液的滤失和酸岩作用的速度。对增加酸液的作用距离、提高施工效果，均起到了一定的促进作用。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 28 页 - - - - - - - - - 胶凝酸缺点：胶凝酸对剪切很敏感，高温稳定性差，在残酸中破胶困难，易对储层造成二次污染， 在较为致密的碳酸盐岩储层中具有优势。应用：胶凝酸压在川东北地区的应用较多，而且酸液量也较大，如大湾 1 井长兴组 275
14、m3 、飞仙关组 320m3 。施工排量相对较高，最低为 2m3/min，最高为 4.3m3/min，一般为 3.0 4.0m3/min。施工压力最高 90MPa ，经过酸化后均取得了很好的增产效果。1.2 酸液分类1、常规酸：主要指单纯盐酸体系和标准土酸体系，该2种体系是最早的酸液体系，其中盐酸体系适用于碳酸盐油藏或灰质含量大于15的砂岩油藏， 土酸体系适用于中高渗透砂岩储层。但由于体系单一，存在效果差、二次沉淀登问题，导致了酸液体系的逐步改革。2、胶束酸：一般是指在盐酸体系和土酸体系中加入了胶束剂后的酸液，在原适用范围基础上，主要重点是清除有机堵塞，如先将岩石表面油膜清除， 才能确保后续酸
15、液继续溶蚀。 倾向于提高油井酸化效果和刚刚转注注水井的酸化增注效果。3、泡沫酸：在常规酸液或改进酸液的基础上，配合气体（一般为氮气） 、发泡剂、稳泡剂等，形成稳定的酸性泡沫体系，主要适用名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 28 页 - - - - - - - - - 于深部酸化解堵、低压油井酸化解堵等4、胶凝酸：在常规酸或改进酸液体系中加入耐酸性胶凝剂，使之形成粘度大的酸液， 进入地层后，依靠降低氢离子传导系数的方法，降低酸岩反应速度，实现深部酸化，多用于碳酸
16、盐油藏酸压，也可用于砂岩油藏酸化。5、交联酸：既是在酸性介质中，将压裂液的交联机理应用于酸液体系，交联剂与耐酸高分子物质交联形成酸性冻胶，可以实现携砂压裂，破胶后， 基质液体则为酸液继续溶蚀，兼有压裂和酸化溶蚀造缝的功能，主要用于碳酸盐油藏的压裂，效果优于胶凝酸的酸压。6、乳化酸：是将酸液与原油或柴油利用乳化剂乳化作用，形成油包水乳化酸，反应速度慢，可以实现深穿透解堵，同时由于油外相原因，可以在水敏性储层应用，提高措施效果。同时对于高含水油藏酸化，由于油外相乳液进入油流通道阻力小，进入水流通道阻力大，可以解决高含水油藏酸化后高含水的难题1.3 泡沫酸酸化在气井中增产技术特点及技术优（1）泡沫酸
17、相对具有较高流动度，可以使液滴进入较小岩石孔隙，这些小孔隙在常规流体处理时往往被密度更大的流体毛细管力所封锁。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 28 页 - - - - - - - - - （2）泡沫酸的高压缩性质促使流体的分散作用在整个气层中发挥更好，使流体指进趋势减少到最低程度；（3）泡沫酸含气体成份高（通常地层条件下可达到气液比2：1） ，因而在地层中可以提高面积覆盖程度、扩大酸液作用范围，从而提高酸液效率；（4）低密度、高粘度（常压下在井眼中其平均密
18、度一般均低于0.50.8 ，其最低密度可达 0.030.04 ） 、低摩阻特性；（5）泡沫酸属增能型可压缩酸液，在返排期间，体积迅速膨胀，排液速度高， 有助于清除井底不溶物和层细粒及淤渣，提高气层导流能力，且对地层二次伤害小；（6）泡沫酸基液是一种高效多组份活性体系酸，可广泛的溶解CaCO3 ，MgCO3，FeS 粘土等各种矿物和机械杂质，还可溶解沥青质，胶质和重油，解除各种乳化堵塞，且缓速效果好，本身即为一种缓速酸。（7）对于气井地层本身含有大量气体，有助于泡沫酸的形成及稳定性，因此泡沫酸酸化是一种理想的气井酸化工艺. 1.4 多氢酸的优越性缓速：多氢酸与地层开始反应时，由于化学吸附作用，在
19、粘土表面形成隔层，这个薄层将阻止粘土与HF 酸的反应，减小粘土溶解度，并且防止了地层基质被肢解；多氢酸，具有极强的吸附能力和水湿的性质，能催化HF 酸与石英的名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 28 页 - - - - - - - - - 反应；多氢酸是种很好的分散剂，有很好的延缓 /抑制近井地带沉淀物的生成。多氢酸体系能够很好的处理以往土酸酸化中出现的穿透距离短、容易产生沉淀等等一系列问题，是砂岩油藏基质酸化的理想酸化液。适用范围：砂岩油藏；油层温度200
20、。本章小结通过本章可以了解有关酸液的前沿技术，国内外发展现状等一系列概念性知识， 从而对分支井技术有一定程度的理解，也可以明白为什么要进行分支井轨道设计的问题研究。第 2 章 主体浓度确定2.1 氟硼酸铵浓度确定选用平落某井、 莲花某井以及樊某井岩心， 磨制成岩粉后在90下用 AF溶液进行溶蚀对比，反应时间4h。AF浓度分别取 4% 、6% 、8% 、10% 、12% ，根据溶蚀率结果作出相应的变化图。技术原理在酸化施工中， 将酸液置放到目的层是保证酸化效果的关键。为了在酸化施工中， 将酸液导向低渗透地层， 人们开发了多种酸液置放转向技术，如油溶性树脂转向等，上述转向技术有一定缺点：考虑成本时
21、，树脂段塞不能设计的过大，因此，在地层深部，油溶性树脂基名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 28 页 - - - - - - - - - 本失去转向作用。泡沫分流转向的原理是根据“极限毛细理论”，泡沫在酸液注入过程中，封堵高渗透层，将酸液自动导向低渗透地层，通过研究，室内形成了起泡剂评价筛选技术、泡沫段塞及泡沫干度对分流转向效果的影响试验评价技术，可以根据不同的油水井设计不同的泡沫段塞和泡沫干度。 同时，也能够提供在酸液中起泡性能良好的起泡剂。可以根据不同的
22、油水井提供设计不同的泡沫段塞和泡沫干度设计技术。适用范围泡沫分流酸化工艺技术适合于不同的低渗透油田的酸化解堵。该技术特别适用于对非均质性严重的低渗透油层进行基质酸化解堵。通过应用，可减少酸液的指进现象，提高酸化效果。图 1 不同浓度 AF对岩粉溶蚀变化曲线（ 90）由上图可以看出： AF对岩粉的溶蚀率随浓度升高而升高，在 8% 之前，上升幅度较大，而大于8% 后，溶蚀率变化趋势放缓，因此，推荐其使用浓度为 8% 。2.2 酸液盐酸浓度确定同样选用上述三种岩粉在90下用 8%AF 与浓度为 4% 、6% 、8% 、10% 、12% 的盐酸组成的复合体系进行溶蚀反应，反应时间为4h。反应后结果如下
23、所示：图 2 不同 HCl浓度对岩粉溶蚀变化曲线（90）名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 28 页 - - - - - - - - - 通过以上数据可以分析得到，AF与 HCl 在 90下混合使用时， HCl的最佳浓度取 8%10%较为适宜，溶蚀率相对较高。同样选用上述三种岩粉在90下用 8%AF+9%HCl 与浓度为 1% 、1.5%、2% 、2.5%、3% 的 SA701进行溶蚀反应，反应时间为4h 后的溶蚀变化率。图 3 不同浓度 SA701对岩粉溶
24、蚀变化曲线（ 90）由上图可以看出：溶蚀率当SA701的浓度增加而增加。但当浓度为2.5%时，溶蚀效果较好，再增加浓度已无必要，因此确定SA701浓度为 2.5%。 综上， 确定 AF体系主体成分浓度为8%AF+9%HCl+2.5%SA701。实际钻出的定向井的井眼轴线都是一条空间曲线。为了了解这条空间曲线的形状，需要进行测斜。目前测斜的方法还做不到连续测斜，实际上是一个一个点地测。 被测的点称为测点， 测点的标志是该点所在的井深，相邻两测点的井段长度，称为测段。在每个测点上所取得的测斜数据有三项，即该点处的井深、井斜角和井斜方位角。（1）井深：指井口至测点间的井眼实际长度，也有人称之为斜深。
25、井深通常是以钻柱长度或者电缆长度来测量的。井深及时测点的标志，又是该测点处的井身参数之一。（2）井斜角：如果严格地为井斜角下个定义，它应该是该测点处的井眼方向与重力线之间的夹角。 井眼方向线和重力方向线都是有向线段。（3）井斜方位角：是指以正北方位线为始边，顺时针旋转至井斜方位线所转过的角度。凡是所讲到的方位线，都是在水平面上。正北方名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 28 页 - - - - - - - - - 向方位线和井斜方位线都是有向线段。井眼曲率也
26、是一个重要的井身参数。这里，我们不去讲数学上对于空间曲线的曲率的严格定义， 我们感兴趣的首先是井眼曲率的实际意义当人们认识到实钻的直井并不是一条铅垂直线，而是偏离了铅垂线时，是用井斜角来衡量和表示井眼偏离铅垂线的程度。后来又井眼偏离铅垂线并不是固定在一个铅垂平面内，井眼倾斜还有方位的变化，于是又引出了井斜方位角的概念。通过对实钻井眼的测斜人们认识到，随着井眼的前进，井斜角和井斜方位角都在不断变化，实际上反映了井眼前进方向的变化。 从一个点到另一个点， 井眼前进方向变化的角度 (两点处井眼前进方向线之间的夹角) ， 既反映了井斜角的变化，又反映了井斜方位角的变化。人们将此角称为两点间的全角变化值
27、。显然，在井段长度不变的情况下， 狗腿角越大则表示井服前进方向变化越快。井眼弯曲越厉害。 为了表示井眼前进方向变化的快慢或井眼弯曲的程度，2.2.1 常用的井身剖面从理论上讲，水平井的井身剖面可根据实际需要而设计成多种不同类型。但实际上应用最多、最有代表性的有3 种类型。 1)单弧剖面又称“直一增水平”剖面，它由直井段、增斜段和水平段组成，其突出特点是用一种造斜率使井身由0。造至最大井斜角 nH。这种剖名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 28 页 - - -
28、 - - - - - - 面适用于目的层顶界与工具造斜率都十分确定条件下的水平井剖面设计。通常可用于侧钻短半径水平井的井身剖面设计。 2)双弧剖面又称“直一增一稳一增一水平”剖面，它由直井段、第一增斜段、稳斜段、第二增斜段和水平段组成， 其突出特点是在两段增斜段之间设计了一段较短的稳斜调整段， 以调整由于工具造斜率的误差造成的轨道偏离。这种剖面适用于目的层顶界确定而工具造斜率尚不十分确定的情况，是中、长半径水平井比较普遍采用的一种剖面设计。3) 三弧剖面又称“直一增一稳一增一稳一增一水平”剖面，它是由直井段、第一增斜段、第一稳斜段、第二增斜段、第二稳斜段、第三增斜段和水平段组成，其突出特点是在
29、3 个增斜段之间相继设计了两个稳斜段，第一稳斜段用于调整工具造斜率的误差，第二稳斜段则用于探油顶，即调整目的层顶界误差。 这种剖面适用于目的层顶界和工具造斜率都有一定误差的条件下，尤其适用于薄油层水平井设计。尽管靶窗的上、下限可在一定程度上对油层顶界误差和工具造斜率误差进行一定的调整， 但这种调整是微乎其微的， 尤其对于长半径水平井和当油层顶界有较大偏差时更是如此。2.2.2 常用的剖面计算公式关于水平井剖面的设计计算方法， 国内外已有大量的文献进行了详细研究。应用较为普遍的有固定参数法和调整参数法两种，设计对象主要是单弧剖面和双弧剖面。 为给读者在学习井眼轨道控制理论和方名师资料总结 - -
30、 -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 28 页 - - - - - - - - - 法时提供有关水平井轨道设计的定量化概念，本书在下而列出常用的剖面计算公式。作为水平井垂直剖面的设计前提， 是水平段的起始点位置、 井斜角。H、水平段长度 L 及方位已经确定。靶窗上目标点的垂深tH自然是已知。用固定参数法设计单弧剖面， 就是要确定造斜点位置和曲率半径或者说要确定靶前位移AS，造斜点垂深KH和曲率半径R。固定参数法的设计自由度为 1，即在 3 个参数的组合中任意确定一个，其他两个参数
31、值即可由计算确定。 在进行设计时必须先行确定一个参数。例如：当曲率半径 R选定时，有造斜点垂深sin1cosAHKtHSHH靶前位移1cosAHSR当靶前位移AS选定时，有曲率半径1cosAHSR造斜点垂深sin1cosAHKtHSHH用调整参数法设计双弧剖面， 就是要在工具造斜率有一定误差的条件下，用中间稳斜段（长度WL和角度W待定）进行调整，问题中共含有六个参数， 因此该设计问题有四个自由度，必须先确定其中任意的四个参数值，才能够确定剩下的两个参数， 即可得到确定的设计方案。对于本井已知造斜点垂深KH，曲率半径1R和2R，由公式可得到稳斜井段井斜角W和稳斜段长度WL，名师资料总结 - -
32、-精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 28 页 - - - - - - - - - 22arctanarcsinWacbabtancosWWWbLc式中2cosAHaSRR2sintKHbHHR12cRR与定向井的靶区不同， 水平井的靶区一般是个包含水平段井眼轨道的长方体或拟柱体。靶区参数主要包括水平段的井径、方位、长度、水平段井斜角、水平段在油层中的垂向位置以及水平井的靶区形状和尺寸即水平段的允许偏差范围。 确定这些参数要综合考虑地质、采油和钻井工艺的要求与限制，以保证高产、安全
33、、低成本目的的实现。2.3.1 盐酸的缺点对水平段的井径与方位，已经作过讨论。对水平段长度，除了前面论及的影响因素外， 在实际设计中， 响时还受到油田开发方案及油区许用边界的限制。设计方法是：根据油井产量要求，按照所期望的产量比值 (即水平井日产量是邻近直井日产量的几倍)， 来求解满足钻井工艺方面的约束条件的最佳水平段长度值。这些约束主要是指包括钻柱摩阻、钻机能力、井眼稳定周期及油层污染状况等因素的限制。2.3.2 水平段井斜角确定确定水半段井斜角的设计值一般应综合考虑地层倾角、地层走名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - -
34、- 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 28 页 - - - - - - - - - 向、油层厚度以及具体的勘探或开发要求。我国对石油水平井的水平段井斜角设计值的要求一般是不小于86。 。存通常情况下，水平段与油层面平行其井斜角为90H式中H水平段设计井斜角，(。) ；油层地层倾角， (。)；依井眼方向与地层倾向的关系而定：若沿地层上倾方向，取“+” ；若沿地层下倾方向取“-” 。当地层倾角较大而水平段斜穿油层时，则应考虑地层视倾角对水平段设计井斜角的影响，即90arctan tancosHdH90arctan tancosHdH式中d地层下倾方位角， ( 。)；H水平
35、段设计方位角，( 。)。2.3.3 酸液优点油藏性质决定了水平段的设计位置。 对于无底水、无气顶的油藏，水平段宜置于油层中部对于有底水或气顶存在的油藏，设计原则是水平段应尽量远离油水或气水界面；对于同时存在底水和气顶的油藏，应以尽量减小水锥和气锥速度为原则来确定水平段位置；对于重油油藏，为提高采收率，水平段应在油层下部，以便使密度较大的稠油借助重力流入水平井眼。2.3.4 酸液用途名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 18 页，共 28 页 - - - - - - - -
36、- 水平井的靶体设计实质上就是要确定水平段位置的允许偏差范围，它将受两方面的限制：其一严格控制允许偏差有利于把井眼轨道控制在最有利的地质储层内；其二，对允许偏差限制过严会加大实际钻井中井眼控制的难度，加大钻井成本。 因此，在进行靶体设计时应综合考虑所钻油层的地质特性，钻井技术水平和经济成本等因素，在满足钻井目的的前提下，尽量放宽允许偏差，以降低控制难度和钻井成本。靶体的垂向允许偏差即靶体的高度，、下偏差可以是不等值的。靶体的宽度 ( 即横向允许偏差 )一般是其高度 ( 即垂向允许偏差 )的几倍 (多为 5 倍) 。靶体的前端面称为靶窗， 后端而称为靶底， 常见的靶体是以矩形靶窗为端面的长方体，
37、或拟长方体，如图所示。加大靶窗的宽度，有利于降低着陆控制即中靶的难度。 有时在地质设计允许的前提下，加大长方靶体两侧的方位允差， 以减少在水平钻进时纠方位的麻烦，因而得到的是靶底大于靶窗的棱台形靶体。则22000000022arctan2wabHHAR ARA本章小结主体液是酸化作业的关键。AF 体系主体液由氟硼酸铵、盐酸，以及SA701所构成。通过溶蚀试验数据来确定每一部分的最佳浓度范围。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 19 页，共 28 页 - - - - - -
38、 - - - 第 3 章酸液的技术原理3.1 基本数据表 3.1 基本数据表井号肇分 31-平 28 井型分支水平井井别采油井构造位置松辽盆地中央坳陷区三肇凹陷肇州鼻状构造目的层F5、F7 井口标准层垂深1203m 井口坐标X 5078480.45水平位移m 完钻垂深m Y 21671208.18 下分支上分支下分支上分支744.08 744.08 1951.23 1887.11 地层倾角（o）F7顶面0.361.56 地面海拔142.81m 补心距3.30m F5顶面0.863.44 注：地面海拔、补心距由钻井二公司提供。3.2 酸化施工在酸化施工中， 将酸液置放到目的层是保证酸化效果的关键
39、。为了在酸化施工中， 将酸液导向低渗透地层， 人们开发了多种酸液置放转向技术，如油溶性树脂转向等，上述转向技术有一定缺点：考虑成本时，树脂段塞不能设计的过大，因此，在地层深部，油溶性树脂基本失去转向作用。泡沫分流转向的原理是根据“极限毛细理论”，泡沫在酸液注入过程中，封堵高渗透层，将酸液自动导向低渗透地层，通过研究，室内形成了起泡剂评价筛选技术、泡沫段塞及泡沫干度对分流转向效果的影响试验评价技术，可以根据不同的油水井设计不同的泡沫段塞和泡沫干度。 同时，也能够提供在酸液中起泡性能良好的起泡剂。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - -
40、- - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 20 页，共 28 页 - - - - - - - - - 可以根据不同的油水井提供设计不同的泡沫段塞和泡沫干度设计技术。适用范围泡沫分流酸化工艺技术适合于不同的低渗透油田的酸化解堵。该技术特别适用于对非均质性严重的低渗透油层进行基质酸化解堵。通过应用，可减少酸液的指进现象，提高酸化效果。斜坡倾向45，倾角 1.26。州 201 井扶余油层埋深 -1780m。与地震重新处理、解释前成果对比构造格局未变， 州 201井东侧小断层重新解释， 有所变化，构造幅度经完钻开发井校正。3.3 纳米纳米粉体复合增注技术活性纳米粉体是一种以SiO2 为
41、主要成分，具有极强憎水亲油能力的白色粉末物质，憎水率在99% 以上，是 SiO2 化学改性的产品。SiO2 颗粒当达到纳米级后，位于表面的原子占相当大的比例。由于表面原子数增多，原子配位不足，使这些表面原子具有高的活性，其表面能也会大大提高， 因此纳米粉体极不稳定， 很容易与其他物质结合。另外，纳米SiO2 表面又存在着不饱和残键以及不同键合状态的羟基，导致纳米粉体表面缺氧而偏离了稳定的硅氧结构，这也是纳米SiO2 表现出很高的活性的原因之一。纳米二氧化硅的分子简式可表示为 SiO2-x（x：0.40.8 ） 。SiO2 活性纳米粉体是通过携带介质被带入地层，由于它表面的高能态和表面原子的极不
42、稳定性，遇到含SiO2 的砂岩地层将会牢固岩石层表面， 使岩石润湿性发生反转。 从而提高了砂岩地层的水相渗透率，降低油相渗透率，达到了降压增注的目的。13.9m，占总厚度的 58.16%，有效厚度 7.6m，占总有效厚度的92.68% 。其中 F5 平均砂岩厚度 3.7m，平均有效厚度 1.4m，砂岩钻遇率95.65%，有效钻遇率 73.91%。F6 平均砂岩厚度 3.4m，平均有效厚度 1.5m，砂岩钻遇率 73.91% ，有效钻遇率 56.52% 。F7 平均砂岩厚度 3.8m， 平均有效厚度 2.0m， 砂岩钻遇率 78.26%， 有效钻遇率 56.52%。F5 平均砂岩厚度 3.0m，
43、平均有效厚度 1.7m，砂岩钻遇率 65.22%，有效钻遇率 60.87%。州 201 区块 F5、F7、F5 砂体连通较好，小层单砂体宽度名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 21 页，共 28 页 - - - - - - - - - 多为 300 m 700m ，显示分流河道（窄河道）特征，只有F7 小层单砂体宽度 900m左右，显示较大规模河流沉积特征，其它非主力层多为零星透镜砂体。州 201 井取心 73.5 m ，获具含油、油浸产状心长9.4 m ，从肇州油田整体
44、分析，扶余油层受成岩作用 (中成岩阶段晚期 ) 影响为主的储层，孔隙中次生石英发育。孔隙类型主要为缩小粒间孔，孔隙大部分不连通，岩心分析有效孔隙度9.0%17.6% ，平均 12% ，空气渗透率0.1 3 10-3m233 10-3m2，平均为 1.2 3 10-3m2。扶余油层砂岩成分主要为石英（ 21%26.7% ） 、长石（ 29.2%36.2% ）和岩屑（ 33.8%） ，砂岩粒度中值 0.068m0.111 m ，分选系数 5.710.08 ，分选性中等，风化程度高。岩心观察肇州油田扶余油层显裂缝较朝长阶地的头台、肇源的裂缝频率低， 0.02 条/m，较已开发的榆树林油田裂缝频率高。
45、铸体薄片观察肇州油田扶余油层隐裂缝不发育。沿岩性和层理面上发育层理缝，沿缝面有油迹。根据区域上电导率检测、 古地磁研究主地应力方向为东西向。肇州油田显裂缝和主地应力方向为近东西向，同时与主地应力方向30夹角也有裂缝和局部应力。地面原油性质：州 201 区块扶余油层地面原油密度0.8559 g/cm30.8792 g/cm3，平均 0.8661 g/cm3，原油粘度平均 45.6mPa 2 s，凝固点 2839，平均 34.6， 含蜡量 11.3%31.2% ， 平均 25.3%， 含胶量 10.2%22.1% ，平均 14.8%。地层水性质：州 201 区块仅州2 井扶余油层产地层水，Cl-含
46、量2013.4 mg/L2489.9mg/L； 总 矿 化 度5376 mg/L 6517mg/L； pH 值 在7.608.06 ，属 Na2SO4水型。3.4 酸液固态定量分析为测定松脂在贮存和加工过程中产品质量变化,文中通过考察左旋海松酸及其氧化物的紫外光谱特征,建立左旋海松酸在乙醇溶液(液名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 22 页，共 28 页 - - - - - - - - - 态)和聚乙烯膜 (固态)上的定量分析方法。 结果表明 ,当 UV 波长为 273
47、nm 时,左旋海松酸在乙醇溶液中的工作曲线为A=0.018 0C+0.002 1;在聚乙烯膜上的工作曲线为A=0.673 0 106n-0.468 8,精密度和稳定性的相对标准偏差范围分别为0.14%0.25%和 1.07%1.38%;左旋海松酸氧化物在聚乙烯膜上的工作曲线方程为A=0.015 6 106n+0.018 7。结果显示该方法快速、准确,氧化物对左旋海松酸分析没有显著影响。1961 年对该区进行普查， 1987 年发现油田，主要含油层位是葡萄花油层和扶余油层。1989、1993、1994 三年累计提交探明石油地质储量 176753 104t ，其中，扶余油层为特低渗透油层，提交探明
48、石油地质储量 119783 104t ，含油面积 240.1km2；葡萄花油层提交探明石油地质储量 56973 104t ，含油面积 306.7km2。1996 年为勘探深层气完成了三维高分辨地震。1996 年以来，葡萄花油层陆续投入开发，在芳483、州 5、州 19、州 603 区块完钻开发井 229口井，动用葡萄花油层储量11613 104t 。并对葡萄花、扶余油层叠合发育区开辟了州16 和州 211 合采试验区，钻穿扶余油层开发井 46 口井，钻穿扶余油层控制井25 口，动用扶余油层储量5153104t ，只占油田储量的4.3%。扶余油层空气渗透率只有0.13 10-3m223 10-3
49、m2，油层渗流能力有限，已开发区采油速度低，开发效益差。统计州 201 区块扶余油层 9 口探、评井试油资料，试油日产量 1.19t4.91t，其中有两口井自然产能达到工业油流( 州 101、州 401 井) ，其余 7 口井压后达到工业油流， 9 口井平均射开有效厚度6.69m，平均单井日产油2.32t ，平均采油强度 0.35t/d.m 。7 口压后井平均射开有效厚度6.6m，平均单井日产油2.6t ，平均采油强度 0.39t/d.m 。其中试油日产量大于3t 的 3 口井（州 201、肇 28-30、州 1 井）平均试油产油强度为0.49t/d.m 。从试油情况看，特低渗透的扶杨油层只有
50、通过压裂措施改造，油层才具有一定的产油能力。表 3.2 州 201 区块扶余油层探、评井试油成果表井号井段m 射开厚度m 射开有效厚度m 试油方式日产量采油强度t/d.m 油t 水m3州 1 1868.2-1956.0 7.0 7.0 压后 MFE( ) 3.440 0.491 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 23 页，共 28 页 - - - - - - - - - 州 2 1906.4-2011.0 9.8 9.8 压后气举1.480 0.390 0.151 州