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1、一、酸化机理二、酸液及添加剂三、酸化工艺四、酸化设计五、酸化施工过程一、酸化机理酸化是油气井增产或注水井增注的重要措施,在油田生产中发挥了巨大作用,它是利用酸液的化学溶蚀作用及向地层挤酸时的水作用,解除油层堵塞,扩大和连通油层孔缝,恢复和提高油层近井地带的渗透率,从而增加油气井产量和注水井的注入量。u常规酸化:当注酸压力小于油气层破裂压力,主要利用酸液的化学溶蚀作用,扩大与酸液接触的岩石的孔、缝、洞。u压裂酸化或酸压:如用水力先将地层压开裂缝,然后再注酸或注酸时的压力超过地层的破裂压力都能起到压裂酸化的双重作用。1、酸化工艺及酸液类型、酸化工艺及酸液类型2、油井产量下降的原因、油井产量下降的原
2、因砂岩储层渗透率降低,往往是地层污染、堵塞造成的:u钻井、作业过程中泥浆压井液进入地层造成的污染;钻井、作业过程中泥浆压井液进入地层造成的污染;u层内粘土微粒在采油、注水过程中随液流移动对地层孔隙造层内粘土微粒在采油、注水过程中随液流移动对地层孔隙造成的堵塞;成的堵塞;u由于地层压力、温度变化造成的地层结垢;由于地层压力、温度变化造成的地层结垢;u铁、钙等的化学沉淀造成的堵塞等。铁、钙等的化学沉淀造成的堵塞等。一、酸化机理3、砂岩酸岩反应、砂岩酸岩反应机理机理砂岩地层由砂粒和粒间胶结物组成,砂粒主要成分是石英、长石,胶结物主要成分是粘土、碳酸盐矿物。成 分矿 物化学分子式成 分矿 物化学分子式
3、石 英SiO2碳酸盐方解石CaCO3长 石正长石Si3AlO8K白云石CaMg(CO3)2钠长石Si3AlO8Na铁白云石Ca(Fe,Mg)(CO3)2斜长石Si2-3Al1-2O8(Na,Ca)菱铁矿FeCO3粘 土高岭石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蒙脱石(1/2Ca,Na)0.7(Al,Mg,Fe)4(Si,Al)3O20(OH)4nH2O绿泥石(AlSi3O10)Mg5(Al,Fe)(OH)8硫酸盐石 膏CaSO42H2O其 它盐Na
4、Cl硬石膏CaSO4氧化铁FeO,Fe2O3,Fe3O4一、酸化机理盐酸与碳酸盐矿物反应:盐酸与碳酸盐矿物反应:盐酸与铁质矿物反应盐酸与铁质矿物反应方解石白云石菱铁矿砂岩酸化一般采用盐酸与氢氟酸的混合酸(土酸),或其它能够生成氢氟酸的酸液:盐酸先同碳酸盐矿物、铁质反应,溶解碳酸盐和铁质;盐酸先同碳酸盐矿物、铁质反应,溶解碳酸盐和铁质;然后氢氟酸再与石英、粘土矿物反应,提高地层渗透率。然后氢氟酸再与石英、粘土矿物反应,提高地层渗透率。一、酸化机理如果土酸中的盐酸量不够,不能完全溶解地层中的碳酸盐矿物,则如果土酸中的盐酸量不够,不能完全溶解地层中的碳酸盐矿物,则氢氟酸将与碳酸盐矿物反应,生成氢氟酸
5、将与碳酸盐矿物反应,生成CaF2沉淀,堵塞孔道。沉淀,堵塞孔道。氢氟酸与石英、粘土矿物反应:氢氟酸与石英、粘土矿物反应:石英钠长石沉淀沉淀沉淀沉淀沉淀沉淀一、酸化机理4、基质酸化增产原理、基质酸化增产原理低于地层破裂压力下注酸,使酸液尽可能沿径向流动,溶解岩石或外来固相颗粒,增加近井地带的渗透率 。p酸液与岩石发生化学反应,部分溶解岩石、矿物,生酸液与岩石发生化学反应,部分溶解岩石、矿物,生成可溶性的盐和气体,增大孔隙体积。成可溶性的盐和气体,增大孔隙体积。p溶蚀孔壁或缝壁溶蚀孔壁或缝壁,增大孔隙体积,扩大裂缝宽度,改增大孔隙体积,扩大裂缝宽度,改善流体渗流条件。善流体渗流条件。p酸液溶蚀孔道
6、或裂缝中的酸液溶蚀孔道或裂缝中的堵塞物堵塞物,或破坏堵塞物的结,或破坏堵塞物的结构使之解体,然后随残酸液一起排出地层,起到疏通流道构使之解体,然后随残酸液一起排出地层,起到疏通流道的作用,恢复地层原始渗透能力。的作用,恢复地层原始渗透能力。一、酸化机理MuskatMuskat 理论计算公式理论计算公式:sekwswekosrrFrrrrFJJlogloglog其中:其中:Jo-无污染地层的产能无污染地层的产能 Js-酸化处理后的产能酸化处理后的产能 Fk-污染地层和原始渗透率的比值,污染地层和原始渗透率的比值,Fk=ks/ko k-地层原始渗透率,地层原始渗透率,10-3 m2 ks-污染带等
7、效渗透率,污染带等效渗透率,10-3 m2 re-泄油半径,泄油半径,m rs-污染带半径,污染带半径,mrers,kskoPdPerw污染程度、污染半径对增产倍比的影响00.20.40.60.81051015202530rs=0.20mrs=0.5mrs=1.0m增产倍比Fkrw=0.12m,re=250m封闭油藏污染井示意图一、酸化机理计算结果表明:污染地层:在污染半径一定时,污染程度由轻到重,在酸化解除污染后,所获得的增产倍比值也在逐渐增大。这说明基质酸化对存在污染的井是极有效的。无污染地层:进行基质酸化处理,效果不大。 一、酸化机理5、酸压增产原理、酸压增产原理 酸压是在高于地层破裂压
8、力下,将酸液挤入地层,形成裂缝并与裂缝壁面反应,非均匀刻蚀岩石形成凹凸不平或沟槽状刻蚀缝。p酸溶蚀压开的人工裂缝,形成大大高于地层原始渗透酸溶蚀压开的人工裂缝,形成大大高于地层原始渗透率的酸蚀裂缝,提高油气渗流能力。率的酸蚀裂缝,提高油气渗流能力。p酸蚀裂缝沟通高渗透裂缝带,扩大泄流面积。酸蚀裂缝沟通高渗透裂缝带,扩大泄流面积。 p酸液进入裂缝壁面孔隙或裂隙与岩石发生反应,溶蚀酸液进入裂缝壁面孔隙或裂隙与岩石发生反应,溶蚀孔壁或微缝壁,改善流体向裂缝渗流条件。孔壁或微缝壁,改善流体向裂缝渗流条件。p酸液溶蚀孔道或裂缝中的堵塞物,或破坏堵塞物的结酸液溶蚀孔道或裂缝中的堵塞物,或破坏堵塞物的结构使
9、之解体,疏通流道,恢复地层原始渗透能力。构使之解体,疏通流道,恢复地层原始渗透能力。一、酸化机理6、影响酸岩反应速度因素、影响酸岩反应速度因素酸岩反应是在固液两相(酸液与岩石)间的界面上进行的复相反应。酸岩反应是在固液两相(酸液与岩石)间的界面上进行的复相反应。u温度的影响:温度的影响: 温度升高温度升高 酸岩反应速度加快。酸岩反应速度加快。u压力的影响:压力的影响: 低压下,压力对酸岩反应速度低压下,压力对酸岩反应速度影响很大,压力升高,影响减弱,压力升高到影响很大,压力升高,影响减弱,压力升高到5.0-5.0-6.0MPa6.0MPa后,压力影响很小。后,压力影响很小。u岩石类型的影响:岩
10、石类型的影响:低温下酸液与石灰岩要比白低温下酸液与石灰岩要比白云岩反应速度快。云岩反应速度快。u面容比的影响:面容比的影响:面容比越大,酸岩反应越快,面容比越大,酸岩反应越快,常规酸化酸液有效作用距离只有几十厘米,酸压活常规酸化酸液有效作用距离只有几十厘米,酸压活性酸深入地层的距离可以达到几十米。性酸深入地层的距离可以达到几十米。一、酸化机理u 酸液类型与酸液浓度的影响:酸液类型与酸液浓度的影响:不同类型酸液的离解度相差很不同类型酸液的离解度相差很大,而酸岩复相反应速度与溶液内部大,而酸岩复相反应速度与溶液内部H+H+浓度呈正比,采用强酸反浓度呈正比,采用强酸反应速度更快。应速度更快。u 流速
11、的影响:流速的影响:酸岩反应速度随酸液流速增大而加快,尤其处酸岩反应速度随酸液流速增大而加快,尤其处于紊流状态时更为明显。但反应速度增加的倍比小于酸液流速增于紊流状态时更为明显。但反应速度增加的倍比小于酸液流速增加的倍比,酸液来不及完全反应就已流入地层深处,因此,提高加的倍比,酸液来不及完全反应就已流入地层深处,因此,提高注酸排量可以增加活性酸深入地层的距离。注酸排量可以增加活性酸深入地层的距离。u 同离子效应的影响:同离子效应的影响: 溶液中生成物浓度增加将抑制酸液正溶液中生成物浓度增加将抑制酸液正反应、减缓生成物扩散、增大反应、减缓生成物扩散、增大H+H+传质阻力,因此,同离子效应减传质阻
12、力,因此,同离子效应减小酸岩反应速度。小酸岩反应速度。 酸岩反应速度的快慢,决定了酸液有效作用距酸岩反应速度的快慢,决定了酸液有效作用距离的大小,反应速度越快,有效作用距离越短。离的大小,反应速度越快,有效作用距离越短。一、酸化机理二、酸液及添加剂酸处理所用的酸液是由主酸液和适当的添加剂组成。酸化时必须针对施工井层具体情况选择适当的主酸液和添加剂。1、酸液选择原则、酸液选择原则u能与油气层岩石反应并生产易溶的产物;能与油气层岩石反应并生产易溶的产物;u加入化学添加剂后,配制成的酸液化学和物理性质能够满足加入化学添加剂后,配制成的酸液化学和物理性质能够满足施工要求。施工要求。u同地层矿物、流体配
13、伍同地层矿物、流体配伍u施工安全、方便施工安全、方便 酸液选择的原则很简单,即酸液必须有效消除伤害酸液选择的原则很简单,即酸液必须有效消除伤害(包括二次伤害)且能增加渗透率。(包括二次伤害)且能增加渗透率。酸化沉淀物伤害主要取决于:酸化沉淀物伤害主要取决于:(1)化学因素:沉淀物在后置液及油层天然流体中的溶解化学因素:沉淀物在后置液及油层天然流体中的溶解 度。度。(2)结晶因素:沉淀物为非晶质还是晶质。结晶因素:沉淀物为非晶质还是晶质。(3)形态因素:关系到可以移动晶粒(从溶液中检出沉淀在孔形态因素:关系到可以移动晶粒(从溶液中检出沉淀在孔 隙空间)的形式。隙空间)的形式。(4)浓度因素:是否
14、高得足以引起孔隙系统堵塞。浓度因素:是否高得足以引起孔隙系统堵塞。(5)油层因素:伤害与渗透率、孔隙大小和空隙形态等岩石特油层因素:伤害与渗透率、孔隙大小和空隙形态等岩石特 征有关。征有关。二、酸液及添加剂条 件酸 液 配 方HCl溶解度20%仅使用15%HCl高渗透率地层(10010-3m2)高石英(80%)低粘土(20%)13.5%HCl+(15)%HF高粘土(10%)6.5%HCl+1%HF高铁绿泥石3%HCl+0.5%HF低渗透率地层(1010-3m2)6%HCl+1.5%HF3%HCl+0.5%HF低粘土(150100我国酸化允许腐蚀速度标准我国酸化允许腐蚀速度标准(1)缓蚀剂)缓蚀
15、剂执行标准:执行标准:SY/T5405-1996 酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标酸化用缓蚀剂性能试验方法及评价指标 二、酸液及添加剂品名品名一般加量一般加量,%残余表面张力残余表面张力,mN/m备注备注AS2.035-ABS2.030-35-SD1-72.030-PEN-50.15-0.226.9美国哈利伯顿公司产品美国哈利伯顿公司产品品名品名一般加量一般加量,%破乳率破乳率,%备注备注SD-12.090-降低表面和界面张力,防止生成乳状液,加速地层水返排。降低表面和界面张力,防止生成乳状液,加速地层水返排。用于降低表面张力的表面活性剂用于降低表面张力的表面活性剂防破乳用表面活性剂防破乳用
16、表面活性剂(2)表面活性剂)表面活性剂执行标准执行标准 :SY/T5755-1995 压裂酸化用助排剂性能评价方法压裂酸化用助排剂性能评价方法 二、酸液及添加剂品名品名一般加量,一般加量,%使用温度使用温度,%备注备注乙酸乙酸2.060不会生成乙酸钙不会生成乙酸钙柠檬酸柠檬酸2.093过量使用时有柠檬酸钙沉过量使用时有柠檬酸钙沉淀淀SDTA3.793价格贵价格贵DT1-70.5-1.5204四川天然气研究所四川天然气研究所NTA93几乎无沉淀几乎无沉淀L58204美国道威尔公司产品美国道威尔公司产品 防止铁及其他金属盐形成络合离子而沉淀。防止铁及其他金属盐形成络合离子而沉淀。常用铁离子稳定剂性
17、能参数常用铁离子稳定剂性能参数(3)铁离子稳定剂)铁离子稳定剂执行标准执行标准 : SY/T6571-2003 酸化用铁离子稳定剂性能评价方法酸化用铁离子稳定剂性能评价方法 二、酸液及添加剂品名品名一般加量,一般加量,%表面张力表面张力mN/m接触角,(接触角,()生产厂生产厂CF-4A0.224.270.8万庄万庄0.521.460.6CF-5B0.219.861.6万庄万庄0.517.957.4长庆长庆-A10.221.171.7庆阳庆阳0.518.865.8长庆长庆-B10.222.544.8庆阳庆阳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气所四川天然气所0.517.167.8SD2-90.22945四川井下四川井下 借助气体膨胀加速残酸返排,常用借助气体膨胀加速残酸返排,常用N2、醇类和表面活性剂。醇类和表面活性剂。(4)助排剂)助排剂执行标准执行标准 : SY/T5755-1995压裂酸化用助排剂性能评价方法压裂酸化用助排剂性能评价方法 二、酸液及添加剂品名品名一般加量一般加量,%使用条件使用条件KCL0.2HF体系不能用体系不能用NH4CL0.2可用于可用于HF体系体系CT12-1-可用于可用于HF体系体系Clasta0.2-(5)粘土稳定剂)粘土稳定剂 常用酸液粘土稳定剂常用酸液粘土稳
19、定剂执行标准执行标准 : SY/T5762-1995压裂酸化用粘土稳定剂性能测定方法压裂酸化用粘土稳定剂性能测定方法 二、酸液及添加剂品名品名一般加量一般加量,%降阻率降阻率,%(线速度线速度,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动的沿程摩阻,降低施工压力。降低工作液在井筒流动的沿程摩阻,降低施工压力。常用酸液降阻剂常用酸液降阻剂(6)降阻剂)降阻剂二、酸液及添加剂基质酸化是用以桥堵地层孔隙,酸压时用以桥塞射孔孔基质酸化是用以桥堵地层孔隙,酸压时用以桥塞射孔孔 眼或裂缝入口。如膨胀性
20、聚合物(聚乙烯、聚甲醛、聚丙烯眼或裂缝入口。如膨胀性聚合物(聚乙烯、聚甲醛、聚丙烯酰胺、胍胶)、膨胀性树脂、安息香酸(哈里伯顿公司酰胺、胍胶)、膨胀性树脂、安息香酸(哈里伯顿公司TLC-80、道威尔公司、道威尔公司J-227、西方公司、西方公司Westblock-X、杰、杰克逊公司(克逊公司(BJ)Divert)、石蜡小球、岩盐等。)、石蜡小球、岩盐等。稠化酸体系的主要添加剂。国内主要有稠化酸体系的主要添加剂。国内主要有CT1-6,VY101,SD1-9;此外有哈里伯顿公司的;此外有哈里伯顿公司的SGA-HT;菲利普公司的;菲利普公司的DSGA。(7)暂堵剂)暂堵剂(8)稠化剂)稠化剂二、酸液
21、及添加剂三、酸化工艺酸液体系确定后,必须根酸液体系确定后,必须根据具体的措施井条件,选择适据具体的措施井条件,选择适合的酸化工艺与之相配套。合的酸化工艺与之相配套。按注入方式分常规酸化常规酸化酸压酸压按酸化方式分u合层酸化合层酸化 光油管酸化,光油管酸化, 单上封合层酸化单上封合层酸化u分层酸化分层酸化l 连续上提管柱分层酸化连续上提管柱分层酸化l 不动管柱不动管柱1、酸化工、酸化工艺艺2、酸化配套工、酸化配套工艺艺(1)暂堵工艺)暂堵工艺酸化过程中,向井内投入暂堵剂,暂时封堵高渗透层近井地带,迫使酸液流向低渗透层,达到提高酸化处理范围的目的。暂堵剂在油层返出液可溶物质,随地层流体的排出,被溶
22、解或被带出地层。(2)残酸返排工艺)残酸返排工艺对地层能量较弱的油层,采用气举或液氮助排措施,提高残酸返排率,减少对地层的伤害。三、酸化工艺四、酸化施工设计执行标准执行标准 : SY/T5762-1995压裂酸化用粘土稳定剂性能测定方法压裂酸化用粘土稳定剂性能测定方法 任何一个地区,在任何一个地区,在 酸化施工之前,都必须进行系统储层地质酸化施工之前,都必须进行系统储层地质特征(包括岩性、粘土矿物特征(包括岩性、粘土矿物 成分、敏感性、地层流体性质等)和成分、敏感性、地层流体性质等)和生产动态分析,确定油井生产过程中堵塞原因,并通过垢物成分分生产动态分析,确定油井生产过程中堵塞原因,并通过垢物
23、成分分析,来确定适合的酸液休体系(主酸液和酸液添加剂),才能取得析,来确定适合的酸液休体系(主酸液和酸液添加剂),才能取得较好的酸处理效果。较好的酸处理效果。酸化施工的目的是恢复、提高近井地带渗透率,实现油水井增酸化施工的目的是恢复、提高近井地带渗透率,实现油水井增产增注,施工设计应充分考虑储层流体性质、工作液性质和相互间产增注,施工设计应充分考虑储层流体性质、工作液性质和相互间的物理、化学作用,计算酸化的有效作用范围,对比不同施工方案的物理、化学作用,计算酸化的有效作用范围,对比不同施工方案的经济投入和增产增注效果,以达到最好的效果的经济投入和增产增注效果,以达到最好的效果 、最大的投入产、
24、最大的投入产出比。一个好的施工设计是成功酸化施工的基础和关键。出比。一个好的施工设计是成功酸化施工的基础和关键。产层受污染的井。(采油产层受污染的井。(采油曲线上表现为短期内产液快曲线上表现为短期内产液快速下降)速下降)含油饱和度较高,地层能含油饱和度较高,地层能量较为充足的井层;量较为充足的井层; 产层应具有一定的渗流能产层应具有一定的渗流能力;力;油、气、水边界清楚;油、气、水边界清楚;井况良好的井。井况良好的井。1、酸化选井选层、酸化选井选层 一般地说,为了能得到较好的处理效果,选井选层应考虑以下一般地说,为了能得到较好的处理效果,选井选层应考虑以下几点:几点:四、酸化施工设计(二)酸化
25、方式及工艺(二)酸化方式及工艺选择选择酸化方式及工艺选择主要依据产层情况,即产层厚度、物性及油水酸化方式及工艺选择主要依据产层情况,即产层厚度、物性及油水层分布情况及生产动态等综合决定。层分布情况及生产动态等综合决定。u对于多产层的井,若有一定厚度的纯泥岩夹层,应优先考虑机械分对于多产层的井,若有一定厚度的纯泥岩夹层,应优先考虑机械分层酸化。采用酸压、暂堵酸化等工艺改造。层酸化。采用酸压、暂堵酸化等工艺改造。u生产时间较长的老井,若主要产液层段开采程度高、地层压力已衰生产时间较长的老井,若主要产液层段开采程度高、地层压力已衰减,采用酸压、暂堵酸化等工艺改造,实现对开采程度低的层段处理。减,采用
26、酸压、暂堵酸化等工艺改造,实现对开采程度低的层段处理。u其它单一层系可采用常规合层酸化进行改造。其它单一层系可采用常规合层酸化进行改造。 四、酸化施工设计(三)用酸量及酸化施工参数(三)用酸量及酸化施工参数确定确定(1)用酸量)用酸量对注水井和末压裂过的油井,用酸量可用下式计算:对注水井和末压裂过的油井,用酸量可用下式计算:HrRV)(22V-酸液用量,酸液用量,m3;R-酸化半径,酸化半径,m;r-钻头半径,钻头半径,m;H-油层厚度,油层厚度,m;-油层有效孔隙度,油层有效孔隙度,%。对压裂过的井,用酸量可取原支撑裂缝孔隙体积的对压裂过的井,用酸量可取原支撑裂缝孔隙体积的1.2倍。倍。四、
27、酸化施工设计(2)确定最大注入压力或注入)确定最大注入压力或注入排量排量为了避免在注酸过程中,地层被压开,其地面注酸压力为了避免在注酸过程中,地层被压开,其地面注酸压力P应小于不压开地层的最大注入压力应小于不压开地层的最大注入压力PmaxPmax=PF(地层破裂压力)地层破裂压力)-PH(酸静液柱压力)酸静液柱压力)+Pfr(酸在油管中的流动摩阻)酸在油管中的流动摩阻)在最大注入压力下的最大施工排量在最大注入压力下的最大施工排量Qmax为:为: 施工排量QQimax,按经验常取Q=0.9Qimax)()(1077. 34maxSrRePPPHKQwenrSFi四、酸化施工设计(四)酸化方案设计
28、(四)酸化方案设计内容内容1)油田、井号、设计人、审核人、设计日期、单位;2)油井基本情况:位置、井身结构;3)油层基本数据:油层深度、电性、岩性、射孔位置、参数、井斜数据;4)油层前期改造情况,油井生产情况及异常情况提示;5)施工的目的和依据6)酸化方式及工艺7)施工参数计算方案优化结果8)工作液配方及主要性能9)施工步骤10)施工准备和分工11)安全注意事项12)设备、材料要求明细13)施工管柱图。14)技术风险提示及应急预案。四、酸化施工设计(五)酸化施工设计(五)酸化施工设计酸化施工设计除完整的反映酸化方案设计内容外,还必须明确地标出酸化施工需要的所有设备、井筒和地面材料型号、规格、数
29、量,和酸化前后施工工序及关键要求,以便于施工队伍进行材料组织和作业。酸化施工设计必须明确具体显示的内容酸化施工设计必须明确具体显示的内容封隔器位置;井口、油管、封隔器、水力锚、定压凡尔的规格、型号和封隔器位置;井口、油管、封隔器、水力锚、定压凡尔的规格、型号和数量;数量;酸液中各组分酸产品的浓度、数量;酸液中各组分酸产品的浓度、数量;施工用水量,酸液添加剂生产厂家施工用水量,酸液添加剂生产厂家、代号、备量、液罐规格、数量;代号、备量、液罐规格、数量;酸化设备(压裂车、混砂车、运砂车、水泥车等)型号、数量;酸化设备(压裂车、混砂车、运砂车、水泥车等)型号、数量;祥细的酸化前后的施工工序及各工序施
30、工要求;祥细的酸化前后的施工工序及各工序施工要求;施工异常处理预案。施工异常处理预案。四、酸化施工设计五、酸化现场施工施工准备包括井场、井口装置、施工装置、下管柱及工具,工作施工准备包括井场、井口装置、施工装置、下管柱及工具,工作液体及地面流程管线的准备过程液体及地面流程管线的准备过程、井场、井场(1)必须平整、坚实,能容纳并承受所有设备(包括车装设备和必须平整、坚实,能容纳并承受所有设备(包括车装设备和罐类设备)的摆放和正常工作。罐类设备)的摆放和正常工作。(2)入口必须宽敞,能保证施工装备自由进入。入口必须宽敞,能保证施工装备自由进入。(3)车载设备摆放位置至少距离井口车载设备摆放位置至少
31、距离井口15m以上。以上。(4)有容积足够的废液池,废液池应能容纳所有排出井口的洗有容积足够的废液池,废液池应能容纳所有排出井口的洗 井液、地层返排的工作液废液;如没有废液池,应准备罐车等设备,井液、地层返排的工作液废液;如没有废液池,应准备罐车等设备,把洗井液和废液运到指定位置排放,处理。把洗井液和废液运到指定位置排放,处理。(5)进入井场的公路应平整坚固,满足施工作业车通行。进入井场的公路应平整坚固,满足施工作业车通行。(一)施工准备(一)施工准备(1)主要包括采油(气)井口的套管四通,油管挂和总阀门主要包括采油(气)井口的套管四通,油管挂和总阀门 等,必须与设计的施工压力(或平衡压力)相
32、适应,试泵检查,等,必须与设计的施工压力(或平衡压力)相适应,试泵检查,不允许超压作业不允许超压作业(2)应进行仔细检查,如发现套管四通偏磨,应测量剩余厚应进行仔细检查,如发现套管四通偏磨,应测量剩余厚度并按最薄部位进行强度校核;必要进应进行超声测厚度并按最薄部位进行强度校核;必要进应进行超声测厚 或射或射线探伤线探伤(3)对高压施工的井口(井口施工压力大于对高压施工的井口(井口施工压力大于50a),建),建议采用法兰式油管,议采用法兰式油管, 以免密封圈处承受高压而引起刺漏。以免密封圈处承受高压而引起刺漏。2、井口装置、井口装置五、酸化现场施工3洗井、压井、起下管柱洗井、压井、起下管柱(1)
33、高压井动井口前必须先压井高压井动井口前必须先压井,压井液必须经室内实验,压井液必须经室内实验证实不对油气井产生伤害;证实不对油气井产生伤害;(2) 压井作业前应完成必要的测试工作,如压力测试、压井作业前应完成必要的测试工作,如压力测试、砂面测试和井下取样等;砂面测试和井下取样等;(3)起出原井管柱起出原井管柱;(4)施工前必须施工前必须探人工井底探人工井底,并按设计要求,并按设计要求冲砂冲砂,填砂或,填砂或打灰面;打灰面;(5)通井通井,为了避免套管变形或破裂造成井下工具阻卡,为了避免套管变形或破裂造成井下工具阻卡,刮坏封隔器胶筒等事故发生,必须用通井规通井刮坏封隔器胶筒等事故发生,必须用通井
34、规通井(6)酸化前必须彻底酸化前必须彻底洗井洗井,洗井至返出水质合格,洗井至返出水质合格五、酸化现场施工(7)施工管柱入井前在地面必须对施工管柱入井前在地面必须对油管和井下工具按顺序逐个油管和井下工具按顺序逐个进行丈量并记录进行丈量并记录交叉丈量和复合丈量之间的误差不超过交叉丈量和复合丈量之间的误差不超过0.2;(8)入井前施工用入井前施工用油管必须通过试压检查油管必须通过试压检查,压力至少为施工承,压力至少为施工承受工作压力的受工作压力的1.11.2倍,倍,3.0min 无压降为合格,油管接箍螺纹应用无压降为合格,油管接箍螺纹应用生胶带缠绕,保证高压下不刺、不漏,下井工具必须经检测合格,生胶
35、带缠绕,保证高压下不刺、不漏,下井工具必须经检测合格,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,应控制在:管柱入井速度小,应控制在5-10m/min; “稳稳”:平稳下入,不准猛提猛放;:平稳下入,不准猛提猛放; “不转不转”:下入和上螺纹过程均不得转动已入井的油管柱;:下入和上螺纹过程均不得转动已入井的油管柱; “净净”:油管内无落物,油管外无赃物。:油管内无落物,油管外无赃物。(10)封隔器坐放位置要求:胶筒高于射孔孔眼顶界封隔器坐放位置要求:胶筒高于射孔孔眼顶界1520m;胶筒、卡瓦和水力锚应避开套管接箍和上次施工时的坐放位
36、置胶筒、卡瓦和水力锚应避开套管接箍和上次施工时的坐放位置五、酸化现场施工 施工管柱下入完毕,安装井口装置,连接泵车,罐车施工管柱下入完毕,安装井口装置,连接泵车,罐车管线,安装连接好后,进行地面管线试压,要求如下:管线,安装连接好后,进行地面管线试压,要求如下: 高压管线:设计工作压力的高压管线:设计工作压力的1.25倍;倍; 平衡管线:平衡压力的平衡管线:平衡压力的1.21.5倍;倍; 低压管线:低压管线:0.40.5MPa 所有管线不刺所有管线不刺,不漏为合格不漏为合格.4、地面管线试压、地面管线试压五、酸化现场施工5、酸液配液要求、酸液配液要求(1)配液和配酸的用水必须清洁且满足设计要求
37、,机械杂质含量低配液和配酸的用水必须清洁且满足设计要求,机械杂质含量低于于0.1%,取样化验证明水矿化度和值均能符合要求,取样化验证明水矿化度和值均能符合要求(2)配酸、储酸容器必须耐酸腐蚀,配酸、储酸前必须清洗干净配酸、储酸容器必须耐酸腐蚀,配酸、储酸前必须清洗干净(3)按设计任务书逐项检查所有化学用品,要求品种全,数量足,按设计任务书逐项检查所有化学用品,要求品种全,数量足,质量符合要求,包装无破损质量符合要求,包装无破损(4)配酸人员必须严格按有毒有害液体操作规定进行配液,佩带防配酸人员必须严格按有毒有害液体操作规定进行配液,佩带防毒面具、护目镜、耐酸手套和防酸工作服等防护用具。毒面具、
38、护目镜、耐酸手套和防酸工作服等防护用具。A A、配酸前的准备工作、配酸前的准备工作五、酸化现场施工(4)配酸应严格按照设计要求逐罐配酸液。配酸时,必须先加入缓蚀剂,再依次往水里加入各组分酸,缓蚀剂、缓速剂、稳定性等,各种添加剂必须按设计规定的用量及配方比例加入,要求按每罐实际水量计算各种药品的加入量。(5)每配完一罐液体,都应分别从罐的上部、中部、底部取样,并测定酸液浓度和密度等质量指标,再将每个罐的样品取一定数量的液体组成混合样,并现场测定混合样的质量指标若现场需要配几种不同配方的酸液,要需对各个配方的酸液分别进行质量检测。(6)填写现场配液质量报告单,报告单填写每种液体配成数量和实测质量指
39、标,经施工方技术人员和甲方代表签字认可后,方可入井。(7)配酸完毕后水泥车等施工设备必须用清水循环,冲洗施工设备内残存酸液。B B、现场配酸及酸液性能检测要求、现场配酸及酸液性能检测要求五、酸化现场施工1、替酸、替酸 用酸液或前置液(设计的前冲洗液)充满井筒油井和封隔器以用酸液或前置液(设计的前冲洗液)充满井筒油井和封隔器以下套管环空的替置过程称为替酸。下套管环空的替置过程称为替酸。 在此过程中,井内油管中原充满的液体(一般为清水)应通过在此过程中,井内油管中原充满的液体(一般为清水)应通过油套环行空间排出地面因此,对水力扩张封隔器,在整个低压油套环行空间排出地面因此,对水力扩张封隔器,在整个
40、低压替酸过程中控制排量小于替酸过程中控制排量小于0.5m3/min,井口不起压为准,以免封隔,井口不起压为准,以免封隔器座封,并将井内液体注入地层。器座封,并将井内液体注入地层。2、坐封封隔器、坐封封隔器 替酸完成后,应及时使封隔器正常工作,密封油套环形空间,替酸完成后,应及时使封隔器正常工作,密封油套环形空间,否则,油管内的酸液会因密度差而流入环行空间,并腐蚀套管,否则,油管内的酸液会因密度差而流入环行空间,并腐蚀套管,或进入其他不酸化层位,影响酸化效果或进入其他不酸化层位,影响酸化效果(二)施工过程(二)施工过程五、酸化现场施工当判断井下封隔器已完全座封后,应将泵注排量尽快提高到当判断井下
41、封隔器已完全座封后,应将泵注排量尽快提高到设计排量,并调节好同时泵入的添加剂(如交联剂、气体、降滤设计排量,并调节好同时泵入的添加剂(如交联剂、气体、降滤剂等)的加入速度,使之达到设计要求。剂等)的加入速度,使之达到设计要求。 u施工排量尽可能控制在设计规定的范围内,并保持稳定;施工排量尽可能控制在设计规定的范围内,并保持稳定;u当一次施工需注入几种工作液当一次施工需注入几种工作液( (前置液、酸液和后冲洗液等前置液、酸液和后冲洗液等) ) 时,倒换液罐阀门速度要快,以免在连续注入过程中使两种液体时,倒换液罐阀门速度要快,以免在连续注入过程中使两种液体混合太多,而使液体切换失去意义;并避免供液
42、不足引起的排量混合太多,而使液体切换失去意义;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”的现象。的现象。3、挤酸、挤酸五、酸化现场施工4、顶替、顶替 注完酸液后,应当严格按设计要求注入顶替液,一般酸化施工注完酸液后,应当严格按设计要求注入顶替液,一般酸化施工的顶替液都会超过井筒体积,其目的是将井内所有的酸性液体都顶的顶替液都会超过井筒体积,其目的是将井内所有的酸性液体都顶入地层直至反应完毕。入地层直至反应完毕。注意事项:注意事项: 施工设计中有混氮、投球、加暂堵剂等配套措施时,应按设计施工设计中有混氮、投球、加暂堵剂等配套措施时,应按设计要求顺序进行。要求顺序进行。
43、施工结束后,应立即对酸液储罐内剩余酸量进行用清水稀释,施工结束后,应立即对酸液储罐内剩余酸量进行用清水稀释,并尽可能采用纯碱进行中和处理,直到罐内液体达到并尽可能采用纯碱进行中和处理,直到罐内液体达到pH=7左右。左右。五、酸化现场施工5、关井反应、关井反应 关井反应是保证施工效果的重要步骤,关井反应是为保证酸关井反应是保证施工效果的重要步骤,关井反应是为保证酸液同地层堵塞物和地层矿物进行充分反应液同地层堵塞物和地层矿物进行充分反应,最大发挥酸液的活性最大发挥酸液的活性.关井反应时间是依据酸液的不同和地层温度确定的。关井反应时间是依据酸液的不同和地层温度确定的。(三)酸化施工后操作要求(三)酸
44、化施工后操作要求6、酸液返排、酸液返排(1)关井反应后应尽快换成排液井口或直接接通排液管线。关井反应后应尽快换成排液井口或直接接通排液管线。关井反应完毕后,应立刻进行酸液返排。只要施工设计无特殊要关井反应完毕后,应立刻进行酸液返排。只要施工设计无特殊要求,地层不出砂,不存在坍塌等危险,开井速度可适当加快,以求,地层不出砂,不存在坍塌等危险,开井速度可适当加快,以利用快速放喷形成的抽汲效应把尽可能多的残酸排出地层;利用快速放喷形成的抽汲效应把尽可能多的残酸排出地层;五、酸化现场施工(2)做好排液计量和残酸分析工作,特别注意酸液返排液量,做好排液计量和残酸分析工作,特别注意酸液返排液量,保证残酸能
45、够及时、彻底地排出地层;保证残酸能够及时、彻底地排出地层;(3) 尽可能地直接把酸液排入井场废液池或专用排污池,如尽可能地直接把酸液排入井场废液池或专用排污池,如井场没有排污条件,可用罐车把残酸拉走井场没有排污条件,可用罐车把残酸拉走,处理后排放到指定位处理后排放到指定位置置,以保护周围地环境不受污染。以保护周围地环境不受污染。(4)如地层压力不足如地层压力不足, 可直接洗井,利用洗井液带出残酸;可直接洗井,利用洗井液带出残酸;(5) 气举排液时,气举进出口管线必须用油管连接,不得使气举排液时,气举进出口管线必须用油管连接,不得使软管线连接,出口不得接弯头。出口应有一定的空地或连接一个软管线连
46、接,出口不得接弯头。出口应有一定的空地或连接一个缓冲器缓冲器,保证返排酸不影响其他地方;保证返排酸不影响其他地方;(6)可采用抽汲方法进行排液。可采用抽汲方法进行排液。五、酸化现场施工u配液资料配液资料:包括所有液体的实际配制量、各种添加剂的实际用量、包括所有液体的实际配制量、各种添加剂的实际用量、现场配制好的液体的现场测试数据及质量检验报告单等资料;现场配制好的液体的现场测试数据及质量检验报告单等资料;u入井管柱资料入井管柱资料:包括油管尺寸、钢级、下入数量及单根记录、入包括油管尺寸、钢级、下入数量及单根记录、入井的工具型号、尺寸,封隔器胶筒位置及油管鞋的位置等;井的工具型号、尺寸,封隔器胶筒位置及油管鞋的位置等;u施工泵注资料施工泵注资料:包括施工压力曲线、瞬时停泵压力、泵注完毕后包括施工压力曲线、瞬时停泵压力、泵注完毕后的压力降落曲线和各种工作液的注入量等;的压力降落曲线和各种工作液的注入量等;u关井反应资料关井反应资料:包括施工关井时间、关井反应时间和关井反应井包括施工关井时间、关井反应时间和关井反应井口压力变化等;口压力变化等;u排液资料排液资料:包括开井时间、定时测得的排出液量及相对应点的残包括开井时间、定时测得的排出液量及相对应点的残酸浓度、粘度、表面张力、含盐量和酸浓度、粘度、表面张力、含盐量和PH值等。值等。(四)资料录取(四)资料录取五、酸化现场施工