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1、清洁转向酸技术应用本讲稿第一页，共三十七页汇报内容汇报内容一、研究目的一、研究目的二、清洁转向酸性能特点二、清洁转向酸性能特点二、清洁转向酸性能特点二、清洁转向酸性能特点三、清洁转向酸酸液性能评价三、清洁转向酸酸液性能评价四、清洁转向酸现场施工技术四、清洁转向酸现场施工技术四、清洁转向酸现场施工技术四、清洁转向酸现场施工技术五、典型井例分析五、典型井例分析五、典型井例分析五、典型井例分析本讲稿第二页，共三十七页一、研究目的一、研究目的 碳酸盐岩储层改造的特点（难点）主要表现为：碳酸盐岩储层改造的特点（难点）主要表现为：1 1）钻井、完井、固井等综合作业对产层的伤害严重；）钻井、完井、固井等综合
2、作业对产层的伤害严重；2 2）粘土矿物普遍存在，粘土膨胀、运移、沉淀堵塞孔喉，导致储层）粘土矿物普遍存在，粘土膨胀、运移、沉淀堵塞孔喉，导致储层渗透率降低；渗透率降低；3 3）酸敏矿物使储层遭受二次伤害；）酸敏矿物使储层遭受二次伤害；4 4）天然裂缝的存在，天然裂缝将改变酸液的流向和造缝部位；）天然裂缝的存在，天然裂缝将改变酸液的流向和造缝部位；5 5）中孔）中孔-细喉的孔隙结构特征，造成排液困难；细喉的孔隙结构特征，造成排液困难；本讲稿第三页，共三十七页 6 6）储层非均质性严重，不均匀酸化，造成酸化效果的偶然性；）储层非均质性严重，不均匀酸化，造成酸化效果的偶然性；7 7）气、水同产储层的
3、酸化改造，在增加气产量的同时也增加）气、水同产储层的酸化改造，在增加气产量的同时也增加了水产量；了水产量；8 8）大斜度、水平井的开发应用为酸化改造提出了新的挑战，）大斜度、水平井的开发应用为酸化改造提出了新的挑战，如何达到长水平井的均匀布酸酸化改造是水平井酸化的难题如何达到长水平井的均匀布酸酸化改造是水平井酸化的难题(连续连续油管拖动酸化受注入压力、管径、材质限制，油管拖动酸化受注入压力、管径、材质限制，施工施工排量、规模和排量、规模和适用范围受限适用范围受限)。酸化改造斗争的对象是储层，因此开发更加适宜于储层的酸酸化改造斗争的对象是储层，因此开发更加适宜于储层的酸液配方和新的工艺技术是我们
4、的宗旨！液配方和新的工艺技术是我们的宗旨！本讲稿第四页，共三十七页不同酸液类型酸化作用过程不同酸液类型酸化作用过程不同酸液类型酸化作用过程不同酸液类型酸化作用过程变粘酸变粘酸:高分子聚合物高分子聚合物(固相固相)，分子量大，分子量大,会给地层造成伤害会给地层造成伤害本讲稿第五页，共三十七页二、清洁转向酸酸液性能特点二、清洁转向酸酸液性能特点 清洁转向酸是一种无聚合物类新型酸液体系。它是将清洁转向酸是一种无聚合物类新型酸液体系。它是将表面活性剂表面活性剂加入酸加入酸液中，最初形成球状液中，最初形成球状胶束，外观与普通活性剂溶液，如肥皂、洗粉溶液胶束，外观与普通活性剂溶液，如肥皂、洗粉溶液一样粘度
5、很低一样粘度很低,当酸液遇到盐类当酸液遇到盐类(CaCl(CaCl2 2)或温度上升时，或温度上升时，球状胶束球状胶束将将转变为转变为蠕虫状胶束，相互缠绕蠕虫状胶束，相互缠绕,产生粘弹性液体产生粘弹性液体,粘度骤然升高，实现酸液的暂堵转粘度骤然升高，实现酸液的暂堵转向作用。向作用。随酸岩反应随酸岩反应随酸岩反应随酸岩反应完成，完成，完成，完成，pHpH值升至值升至值升至值升至4 4以上以上以上以上时、钙离子浓度增加的共同作用下，时、钙离子浓度增加的共同作用下，时、钙离子浓度增加的共同作用下，时、钙离子浓度增加的共同作用下，蠕虫状胶束向球状胶束转化而自动破胶。蠕虫状胶束向球状胶束转化而自动破胶。
6、蠕虫状胶束向球状胶束转化而自动破胶。蠕虫状胶束向球状胶束转化而自动破胶。如遇到地层中的烃类物质（如原油、天如遇到地层中的烃类物质（如原油、天如遇到地层中的烃类物质（如原油、天如遇到地层中的烃类物质（如原油、天然气），将加速然气），将加速然气），将加速然气），将加速破胶。破胶。破胶。破胶。本讲稿第六页，共三十七页清洁转向酸演变过程清洁转向酸演变过程球状球状胶束胶束缠绕缠绕蠕虫状胶束蠕虫状胶束破胶破胶本讲稿第七页，共三十七页 采用采用7.5%7.5%的表面活性剂和的表面活性剂和15%15%的盐酸配制而成的低粘蜜状清洁的盐酸配制而成的低粘蜜状清洁转向酸。转向酸。低粘清洁转向酸和低粘清洁转向酸和CaC
7、OCaCO3 3反应后反应后形成高粘液体，在井底实现自动转向功形成高粘液体，在井底实现自动转向功能。能。本讲稿第八页，共三十七页不同浓度转向酸粘不同浓度转向酸粘温曲线温曲线(100sec(100sec-1-1)温度温度8080左右左右粘度达到顶峰，随之有所降低；粘度达到顶峰，随之有所降低；温度继续升高，其粘度出现反弹，至温度继续升高，其粘度出现反弹，至120120左右再次达到最高左右再次达到最高本讲稿第九页，共三十七页不同剪切速率转向酸粘不同剪切速率转向酸粘温温曲线曲线(100sec(100sec-1-1)温度小于温度小于80 80，粘度受剪切速率的影响，粘度受剪切速率的影响，高温下（高温下（
8、9494）基本不受剪切速率影响。）基本不受剪切速率影响。本讲稿第十页，共三十七页不同酸不同酸浓度（浓度（7.5%7.5%表面活性剂）转向表面活性剂）转向酸的酸的流变曲线流变曲线(170sec(170sec-1-1)低酸低酸浓度转向酸粘度明显大于高酸浓度（浓度转向酸粘度明显大于高酸浓度（20%HCl20%HCl）粘度）粘度本讲稿第十一页，共三十七页项项 目目清洁转向酸清洁转向酸变粘酸变粘酸稠化剂种类稠化剂种类低分子表面活性剂低分子表面活性剂(无固相无固相)，分，分子量小子量小高分子聚合物高分子聚合物(固相固相)，分子量大。，分子量大。变粘方式变粘方式盐类物质、温度、盐类物质、温度、pH pH值值
9、pHpH值值滤失滤失滤失低，全粘度滤失滤失低，全粘度滤失滤失由滤液（残酸）控制滤失由滤液（残酸）控制破胶方式破胶方式盐类物质、盐类物质、pH pH值（烃类物质加速值（烃类物质加速破胶）破胶）受温度影响自然降解受温度影响自然降解配制工艺配制工艺无聚合物水化，配制简单无聚合物水化，配制简单聚合物，配制复杂，配制时间长聚合物，配制复杂，配制时间长清洁转向酸与常规变粘酸性能比较清洁转向酸与常规变粘酸性能比较本讲稿第十二页，共三十七页转向酸的应用范围转向酸的应用范围 1)1)非均质储层非均质储层无伤害无伤害均匀解堵，恢复天然产能；均匀解堵，恢复天然产能；2)2)大斜度、水平井大斜度、水平井转向转向酸化，
10、实现水平井段的均匀布酸；酸化，实现水平井段的均匀布酸；3 3）低渗透储层）低渗透储层变粘变粘深度改造；深度改造；4 4）产水储层）产水储层选择性选择性酸化改造。酸化改造。对低渗、非均质、酸敏性储层及大斜度井、水平井等的增产作业具对低渗、非均质、酸敏性储层及大斜度井、水平井等的增产作业具有较强的适应性。有较强的适应性。本讲稿第十三页，共三十七页三、清洁转向酸性能评价三、清洁转向酸性能评价（1 1）清洁转向酸酸液配方）清洁转向酸酸液配方清洁转向酸配方组成清洁转向酸配方组成清洁转向酸配方组成清洁转向酸配方组成本讲稿第十四页，共三十七页（2 2 2 2）稳定性试验稳定性试验稳定性试验稳定性试验 配方酸
11、稳定性试验结果表配方酸稳定性试验结果表配方酸稳定性试验结果表配方酸稳定性试验结果表 本讲稿第十五页，共三十七页配方酸缓速性能试验结果表配方酸缓速性能试验结果表配方酸缓速性能试验结果表配方酸缓速性能试验结果表（3 3 3 3）缓速性能试验缓速性能试验缓速性能试验缓速性能试验 本讲稿第十六页，共三十七页配方酸表面张力测定试验配方酸表面张力测定试验配方酸表面张力测定试验配方酸表面张力测定试验（4 4）表面张力测定试验表面张力测定试验 本讲稿第十七页，共三十七页不同条件下缓蚀剂缓蚀性能试验结果（不同条件下缓蚀剂缓蚀性能试验结果（不同条件下缓蚀剂缓蚀性能试验结果（不同条件下缓蚀剂缓蚀性能试验结果（909
12、09090）（5 5）缓蚀性能试验缓蚀性能试验 本讲稿第十八页，共三十七页（6 6 6 6）转向酸破胶性能试验）转向酸破胶性能试验）转向酸破胶性能试验）转向酸破胶性能试验 转向酸在地层中与岩石反应后粘度逐渐增加，在残酸浓度降到转向酸在地层中与岩石反应后粘度逐渐增加，在残酸浓度降到转向酸在地层中与岩石反应后粘度逐渐增加，在残酸浓度降到转向酸在地层中与岩石反应后粘度逐渐增加，在残酸浓度降到5%5%时粘时粘时粘时粘度最高，随后开始缓慢下降。度最高，随后开始缓慢下降。度最高，随后开始缓慢下降。度最高，随后开始缓慢下降。随酸岩反应随酸岩反应随酸岩反应随酸岩反应完成，完成，完成，完成，pHpH值升至值升至
13、值升至值升至4 4以上以上以上以上时、钙离子时、钙离子时、钙离子时、钙离子浓度增加的共同作用下，蠕虫状胶束向球状胶束转化而自动破胶。浓度增加的共同作用下，蠕虫状胶束向球状胶束转化而自动破胶。浓度增加的共同作用下，蠕虫状胶束向球状胶束转化而自动破胶。浓度增加的共同作用下，蠕虫状胶束向球状胶束转化而自动破胶。如遇到地层中如遇到地层中如遇到地层中如遇到地层中的烃类物质（如原油、天然气），将加速的烃类物质（如原油、天然气），将加速的烃类物质（如原油、天然气），将加速的烃类物质（如原油、天然气），将加速破胶。破胶。破胶。破胶。本讲稿第十九页，共三十七页 将残液将残液将残液将残液PHPHPHPH调到调到调
14、到调到5 5 5 5，然后再将残酸与柴油混合破胶，在剪切速率为，然后再将残酸与柴油混合破胶，在剪切速率为，然后再将残酸与柴油混合破胶，在剪切速率为，然后再将残酸与柴油混合破胶，在剪切速率为170s170s170s170s-1-1-1-1，测定，测定，测定，测定了残酸破胶后的粘度。了残酸破胶后的粘度。了残酸破胶后的粘度。了残酸破胶后的粘度。转向酸破胶性能测试结果转向酸破胶性能测试结果转向酸破胶性能测试结果转向酸破胶性能测试结果 试验表明：该转向酸具有良好的稳定性、缓速性、缓蚀性，较低的表试验表明：该转向酸具有良好的稳定性、缓速性、缓蚀性，较低的表试验表明：该转向酸具有良好的稳定性、缓速性、缓蚀性
15、，较低的表试验表明：该转向酸具有良好的稳定性、缓速性、缓蚀性，较低的表面张力，极好的转向性和破胶性能。面张力，极好的转向性和破胶性能。面张力，极好的转向性和破胶性能。面张力，极好的转向性和破胶性能。本讲稿第二十页，共三十七页四、清洁转向酸现场施工技术四、清洁转向酸现场施工技术由于清洁转向酸是将由于清洁转向酸是将表面活性表面活性剂加入酸液中配剂加入酸液中配制而成，常温下制而成，常温下粘度很低，配制过程中便于加注和循粘度很低，配制过程中便于加注和循环。配制方法与常规酸的配制方法相同，比胶凝酸简环。配制方法与常规酸的配制方法相同，比胶凝酸简单。单。1 1、配制方法、配制方法、配制方法、配制方法本讲稿
16、第二十一页，共三十七页 单级注入单级注入:清洁转向酸酸压设计与闭合酸酸压施工清洁转向酸酸压设计与闭合酸酸压施工设计设计方法方法基本相同，基本相同，待酸蚀裂缝闭合后待酸蚀裂缝闭合后注入一定数量注入一定数量的闭合酸，以提高缝口导流能力。的闭合酸，以提高缝口导流能力。多级注入多级注入:可根据需要与前置液、胶凝酸、降阻酸等可根据需要与前置液、胶凝酸、降阻酸等进行交替多级注入。进行交替多级注入。2、施工工艺、施工工艺 3 3、排液、排液、排液、排液由于酸液反应速度慢、无伤害，根据实验结果，可关井由于酸液反应速度慢、无伤害，根据实验结果，可关井1 12 2小时，然后开井排液。小时，然后开井排液。本讲稿第二
17、十二页，共三十七页五、典型井例分析五、典型井例分析 实例一：清洁转向酸在实例一：清洁转向酸在MX气田高压含水气藏水气田高压含水气藏水平井完井酸化中的成功应用平井完井酸化中的成功应用本讲稿第二十三页，共三十七页 1、概况、概况 M005-H3M005-H3为为MXMX气田气田JLJJLJ气藏一口水平开发井，完钻井深气藏一口水平开发井，完钻井深4068m4068m，水平井段长水平井段长500m500m，该区储层岩性为针孔白云岩，该区储层岩性为针孔白云岩(灰岩、石膏灰岩、石膏)，储，储层总体上反映低孔、低渗特征，物性总体较差，孔隙度平均值仅层总体上反映低孔、低渗特征，物性总体较差，孔隙度平均值仅为为
18、4.274.27；渗透率平均值为；渗透率平均值为2.096mD2.096mD；含水饱和度较高，储层普遍；含水饱和度较高，储层普遍产水。平均地层压力产水。平均地层压力68.12MPa68.12MPa，地层温度，地层温度97.2697.26，钻井泥浆密，钻井泥浆密度度2.2-2.3g/cm2.2-2.3g/cm3 3。为解除钻、完井伤害，恢复地层天然产能，。为解除钻、完井伤害，恢复地层天然产能，完井试气一般都要经过酸化增产措施。完井试气一般都要经过酸化增产措施。本讲稿第二十四页，共三十七页2、历次增产措施简况、历次增产措施简况 1）射孔）射孔 20062006年年5 5月月2121日，进行射孔日，
19、进行射孔:层位层位:J:J二二2 2J J二二1 1,井段井段4050-4050-3565m,3565m,段长段长485485米米,射厚射厚247.2247.2米米,孔数孔数3349,3349,孔密孔密13.5513.55孔孔/m/m。2006 2006年年5 5月月2828日射孔后测试日射孔后测试:用用4mm4mm油嘴、油嘴、18mm18mm孔板测试孔板测试:稳压稳压4 4小时小时,油压油压14.7MPa,14.7MPa,套压套压17.7MPa,17.7MPa,上压上压0.66MPa,0.66MPa,上温上温20.520.5度度,产水产水7.4m7.4m3 3/天天,产气产气35706m35
20、706m3 3/d/d。本讲稿第二十五页，共三十七页2）连续油管加重酸酸化）连续油管加重酸酸化 为达到水平井段均匀布酸的目的，同时，考虑为达到水平井段均匀布酸的目的，同时，考虑31.75mm连续油连续油管摩阻大，存在挤不进酸的可能，采用了连续油管加重酸酸化管摩阻大，存在挤不进酸的可能，采用了连续油管加重酸酸化（CaCl2作加重剂）。作加重剂）。2006年年6月月6日连续油管加重酸酸化施工日连续油管加重酸酸化施工:挤入地层酸液挤入地层酸液60.4m3，应排液，应排液125.4m3。20062006年年6 6月月1111日酸后测试油压日酸后测试油压30MPa30MPa，套压，套压31MPa31MP
21、a，产水，产水0.5m3/d,0.5m3/d,产气产气26100m3/d26100m3/d。本讲稿第二十六页，共三十七页3）清洁转向酸大型（空井）酸化）清洁转向酸大型（空井）酸化 为达到彻底解堵的目的，同时，试验清洁转向酸对气藏的适应性。为达到彻底解堵的目的，同时，试验清洁转向酸对气藏的适应性。2006年年6月月13日，油套管高挤转向酸二次酸化日，油套管高挤转向酸二次酸化:注入总量注入总量224m3（转向酸（转向酸198m3，后置液后置液26m3）酸后应排液）酸后应排液289.5m3。本讲稿第二十七页，共三十七页施工曲线分析：施工曲线分析：在挤转向酸在挤转向酸75.6m75.6m3 3后（含压
22、井用酸后（含压井用酸64.1m64.1m3 3），压），压力持续下降（力持续下降（65.7MPa60.6MPa65.7MPa60.6MPa），而排量逐步上升，最大排量达），而排量逐步上升，最大排量达6.5 m6.5 m3 3/min/min（总（总排量），表明转向酸与地层（近井段或高渗区）快速反应。排量），表明转向酸与地层（近井段或高渗区）快速反应。5min5min后（挤酸后（挤酸98.8m98.8m3 3）压力陡然上升）压力陡然上升13.6MPa13.6MPa（61.0MPa74.6MPa61.0MPa74.6MPa），表明随着酸岩反应的），表明随着酸岩反应的进行，进行，CaClCaCl2
23、2浓度上升，转向酸粘度迅速增大，阻止浓度上升，转向酸粘度迅速增大，阻止“本地本地”酸岩反应的继续。迫酸岩反应的继续。迫使酸液流向远井段或低渗区。使酸液流向远井段或低渗区。由于本井水平射孔井段长，施工规模小（注酸强由于本井水平射孔井段长，施工规模小（注酸强仅仅0.8m0.8m3 3/m/m），），随新的酸岩反应的不断进行和随新的酸岩反应的不断进行和随新的酸岩反应的不断进行和随新的酸岩反应的不断进行和pHpHpHpH值的不断上升，转向酸自动值的不断上升，转向酸自动值的不断上升，转向酸自动值的不断上升，转向酸自动破胶能力大于其增粘能力，因而表现出以后的施工压力逐步走低。破胶能力大于其增粘能力，因而表
24、现出以后的施工压力逐步走低。破胶能力大于其增粘能力，因而表现出以后的施工压力逐步走低。破胶能力大于其增粘能力，因而表现出以后的施工压力逐步走低。本讲稿第二十八页，共三十七页 M005-H3M005-H3水平井转相酸酸化施工曲线图（注酸水平井转相酸酸化施工曲线图（注酸98.8m98.8m3 3开始出现转相现象）开始出现转相现象）本讲稿第二十九页，共三十七页 M005-H3M005-H3水平井转相酸酸化高挤施工过程水平井转相酸酸化高挤施工过程本讲稿第三十页，共三十七页 转向酸酸后测试：转向酸酸后测试：20062006年年6 6月月1616日，用日，用4mm4mm油嘴，油嘴，20.1mm20.1mm
25、孔板测试，油压孔板测试，油压18MPa18MPa，套压，套压22MPa22MPa，上压，上压0.7MPa0.7MPa，上温，上温24.624.6度，日产气度，日产气47888m47888m3 3，日产水，日产水11.35m11.35m3 3。与加重酸后测试相比，净增井口测试产量与加重酸后测试相比，净增井口测试产量21788m21788m3 3/d/d。本讲稿第三十一页，共三十七页4）胶凝酸大型酸化）胶凝酸大型酸化 为对比、检验转向酸的酸化效果，同时，试验储层进一为对比、检验转向酸的酸化效果，同时，试验储层进一步改造的可能性。步改造的可能性。2006 2006年年7 7月月1010日胶凝酸酸化，
26、挤入地层浓度日胶凝酸酸化，挤入地层浓度20.28%20.28%胶凝酸胶凝酸200.57m200.57m3 3，应排液，应排液265.87m265.87m3 3。2006 2006年年7 7月月1717日，用日，用4mm4mm油嘴、油嘴、20mm20mm孔板测试，油孔板测试，油压压22.2MPa22.2MPa，套压，套压19.8MPa19.8MPa，上压，上压0.47MPa0.47MPa，上温，上温1111度，日产气度，日产气3336633366m m3 3，日产水，日产水6.8m6.8m3 3。本讲稿第三十二页，共三十七页 酸化效果分析：酸化效果分析：酸化效果分析：酸化效果分析：1 1 1 1
27、）连续油管加重酸酸化后，与射孔测试相比，气井测试绝对无阻流量）连续油管加重酸酸化后，与射孔测试相比，气井测试绝对无阻流量）连续油管加重酸酸化后，与射孔测试相比，气井测试绝对无阻流量）连续油管加重酸酸化后，与射孔测试相比，气井测试绝对无阻流量减少减少减少减少0.376100.376100.376100.376104 4 4 4m m3 3/d/d，2 2）通过转向酸酸化后）通过转向酸酸化后,不仅不仅恢复了恢复了气井产能，还使储层得到了气井产能，还使储层得到了进一步进一步的改善的改善。与前次酸化相比，。与前次酸化相比，气井测试绝对无阻流量气井测试绝对无阻流量气井测试绝对无阻流量气井测试绝对无阻流量
28、增加增加增加增加2.3281042.3281042.3281042.328104m m3 3/d/d。3 3）在转向酸酸化后进行的胶凝酸酸化，不仅）在转向酸酸化后进行的胶凝酸酸化，不仅未获增产未获增产，还，还减少减少气井测气井测气井测气井测试绝对无阻流量试绝对无阻流量试绝对无阻流量试绝对无阻流量1.882101.882101.882101.882104 4 4 4m m3 3/d/d（与射孔后持平）。表明在该气藏成熟应（与射孔后持平）。表明在该气藏成熟应用的胶凝酸对储层仍然会产生不同程度的伤害，即是说，在该井的应用上用的胶凝酸对储层仍然会产生不同程度的伤害，即是说，在该井的应用上转向酸体系优于
29、胶凝酸。转向酸体系优于胶凝酸。3、不同酸化工艺类型增产效果对比不同酸化工艺类型增产效果对比不同酸化工艺类型增产效果对比不同酸化工艺类型增产效果对比本讲稿第三十三页，共三十七页M005-H3M005-H3M005-H3M005-H3井不同酸化工艺类型增产效果对比表井不同酸化工艺类型增产效果对比表井不同酸化工艺类型增产效果对比表井不同酸化工艺类型增产效果对比表 本讲稿第三十四页，共三十七页M M005-H3005-H3历次酸化效果对比图（绝对无阻流量，历次酸化效果对比图（绝对无阻流量，10104 4m m3 3/d/d）本讲稿第三十五页，共三十七页清洁转向酸调配实验演示清洁转向酸调配实验演示我所我所“以信誉求生存，以技术求发展以信誉求生存，以技术求发展”，不断开拓，不断开拓创新、除清洁转向酸外，还自主开发了胶联冻胶酸、胶创新、除清洁转向酸外，还自主开发了胶联冻胶酸、胶凝酸等新产品，欢迎广大同仁垂询、指导！凝酸等新产品，欢迎广大同仁垂询、指导！本讲稿第三十六页，共三十七页敬请指教！敬请指教！谢谢光临！谢谢光临！本讲稿第三十七页，共三十七页