砂岩基质酸化设计

104d8ddAcidLab，SouthwestPetroleumInstitute砂岩基质酸化设计(SandstoneAcidizingPlan)刘平礼西南石油学院采油研究所[e-mail]，SouthwestPetroleumInstitute基质酸化措施系统过程的内容1.井层的选择2.地层伤害的描述3.措施类型的确定4.施工设计5.现场实施6.施工评估一、概述304d8ddAcidLab，SouthwestPetroleumInstitute一、概述工艺设计是指导现场施工的重要依据，要想获得好的酸化效果，必须有一个符合地质条件和具体井况的技术上可行、经济上合理、可操作性强的酸化施工设计方案。影响酸化效果的因素很多，如井层的选择、酸化工艺的选择，施工参数的确定以及酸化后的排液及质量控制等。404d8ddAcidLab，SouthwestPetroleumInstitute施工设计主要包括：1.储层认识和评估，伤害识别2.酸化工艺确定3.酸液类型和添加剂选择4.酸液配方确定5.施工规模和泵注参数确定6.泵注程序确定7.排液方式确定8.井管理9.效果预测和经济评价等一、概述504d8ddAcidLab，SouthwestPetroleumInstitute1.区分产能低的井和需要酸化的井地质、岩石物理、油藏和生产等方面进行酸前评估二、井层的选择604d8ddAcidLab，SouthwestPetroleumInstitute二、井层的选择2.确定措施类型704d8ddAcidLab，SouthwestPetroleumInstitute3.酸化评层选井技术的工作目标客观地描述储层的渗流条件通过不稳定试井技术，描述储层的渗滤特征及表皮堵塞特征推荐可供增产作业改造的井和层段二、井层的选择804d8ddAcidLab，SouthwestPetroleumInstitute4.选井选层基本原则地层能量较为充足产层受污染的井邻井高产而本井低产的井应优先选择优先选择在钻井过程中油气显示好，而试油效果差的井层产层岩心成分分析油、气、水边界清楚固井质量和井况好的井二、井层的选择904d8ddAcidLab，SouthwestPetroleumInstitute酸化评层选井内容及工作顺序图地质资料测井资料试油和试井资料油气藏资料录井资料物性参数中途测试完井试油或试井生产测井和试采静态储层基本结构及物性参数渗滤模式、动力和阻力分布与大小、流体性质测井解释储层结构及参数提出工作液伤害的地层因素确定井层储、渗模式及渗滤特征为工艺设计提供参数和井筒工程条件提出确定工艺方法和规模的依据和建议增产效果预测1004d8ddAcidLab，SouthwestPetroleumInstitute临界施工参数的估算可用的面积,设备重量，罐容积，施工时间限制如何控制酸岩反应速度合理的酸液体系和施工规模潜在污染、反应产物的污染沉淀对策质量保证和质量控制(QC)三、砂岩酸化设计考虑的主要因素1104d8ddAcidLab，SouthwestPetroleumInstitute四、砂岩酸化设计技术要点1.识别伤害类型，明确解堵对象2.酸化工作液的选择－施工成功的关键酸液体系与储层污染匹配分流技术与地层特征匹配3.典型的砂岩酸化步骤4.管柱的清洗(除锈、氧化铁、油膜、铁的控制)5.前置液6.主体酸7.后置液阶段8.转向技术1204d8ddAcidLab，SouthwestPetroleumInstitute根据解堵半径和伤害程度确定规模前置液处理液后置液顶替液配方体系确定推荐用酸指南室内试验结合现场实施经验五、砂岩酸化规模和配方体系确定1304d8ddAcidLab，SouthwestPetroleumInstitute砂岩酸化施工的典型步骤序号步骤步骤原因信息来源步骤组成步骤的用量1原油顶替防止油与酸形成酸渣污染地层酸－原油酸渣污染试验芬香烃溶剂完成1.0m的顶替2地层水顶替预防结垢沉淀地层水分析得到HCO3－和SO42-含量NH4CL,3％－8％完成1.0m的顶替3醋酸地层中的铁化合物(黄铁矿、菱铁矿、赤铁矿)粘土、绿泥石、沸石X射线衍射分析(XRD)3%-8%醋酸CaCO3用量％gal/ft0-5255-105010-157515-201004盐酸CaCO3和别的溶解物盐酸溶解率试验和X衍射分析据岩心矿物特征3%-16%盐酸据盐酸的溶解率和孔隙度计算5氢氟酸除去粘土、其他微粒和泥质伤害XRD分析SEM分析HCI:HF溶解率据地层矿物确定3%-13.5%HCl+0.5%-3%HF75-100gal/ft6后置液消耗酸，将残酸顶替，远离井筒经常采用3%-8%氯化铵3%-8%盐酸氮气(气井)柴油1－2倍处理液体积1.2m半径的顶替7暂堵剂改善整段的注入剖面渗透率差异大的地层OSR用于油和气油比低的井油气井用泡沫水溶性材料用于水井六、砂岩酸化典型步骤和液体1404d8ddAcidLab，SouthwestPetroleumInstitute六、砂岩酸化泵注程序确定典型砂岩酸化泵注程序步骤流体系统（1）前置液盐水烃溶剂盐酸（2）主体酸氢氟酸-盐酸配方（3）后置液盐酸或NH4CL（4）暂堵剂泡沫或者OSR段塞（5）重复1-4步，最后重复1-3步（6）氟硼酸用OSR的暂堵剂溶剂或弱起泡剂（如互溶剂）（7）氟硼酸暂堵剂氟硼酸基流体系统，泡沫或OSR段塞（8）氟硼酸留在射孔孔眼中的流体1504d8ddAcidLab，SouthwestPetroleumInstitute六、砂岩酸化泵注程序－例子1604d8ddAcidLab，SouthwestPetroleumInstitute七、关井反应时间和排液方式确定室内试验评价酸岩有效作用时间，确定有效作用时间酸化处理后的排液一般来说，应缩短反应时间，限定残酸水的残余浓度在一定值之上就将残酸液尽可能排出。应在酸化前就作好排液和投产的准备，施工后立即排液。排液方式分为自喷排液和人工排液，人工排液法有抽汲、气举、气体伴注排液和连续油管排液方法。1704d8ddAcidLab，SouthwestPetroleumInstitute八、酸化后油井管理较快排液，让残酸液尽快排出稳定连续,防止油井激动防止油井出砂1804d8ddAcidLab，SouthwestPetroleumInstitute九、酸化施工清洗酸罐所有要注入的溶液，都应进行试验，以确保它们满足设计配方应采取所有必需的措施以减少酸化过程本身所引起的污染应通过测量排量和压力来监测酸化过程高压挤酸泵注排量快速达到要求，排量稳定液体的交替(避免混合太多，供液不足等现象)放喷排液的质量控制1904d8ddAcidLab，SouthwestPetroleumInstitute十、效果评估酸化室内试验方法计算机模拟不稳定试井技术PLT2004d8ddAcidLab，SouthwestPetroleumInstitute小结一个复杂的过程酸化前储层认识与评估污染物的成分决定酸化用酸化及添加剂类型酸液与岩石的反应、地层流体的作用为酸型选择、浓度和泵注程序的确定提供参考，以防止和减少沉淀物的产生。选择合适的前置液和后置液类型及用量可防止地层流体和酸液体系的不配伍成功的酸化应保证清洁的酸液注入地层合理分流技术数值模拟，以提高优化程度2104d8ddAcidLab，SouthwestPetroleumInstitute酸化－增产措施系统工程井层选择地层伤害描述(酸化前评估)酸化方案制定施工设计现场实施与实施监测质量控制(QC)酸化后排液及油气井管理施工后评估2204d8ddAcidLab，SouthwestPetroleumInstitute取得理想增产效果的途径储层评价现场试验地层伤害识别地层伤害评价地层测试、井史分析、开采史分析、对比井生产动态分析、不稳定试井分析、节点系统分析、开采效率剖面、岩心分析岩矿分析CT扫描技术、X射线衍射、电镜分析薄片鉴定等岩心流动试验选井选层井所处构造位置、油层能量、裂缝发育情况、井底附近伤害、含油气饱和度等酸化设计处理液及添加剂筛选；配方研制及综合性能评定；设计参数优选；施工参数优化酸化施工施工准备、入井材料质量控制、工艺实施、残酸返排、资料收集及酸化井后期管理效果评价生产测试分析、生产测井(井温测井、放射性示踪测井等)、施工曲线评价、岩心分析、试井分析、节点系统分析、地层测试经济评价等。成功经验失败教训酸化数值模拟酸化数值模拟实时监测评估