多氫酸降壓增注技術研究與配套技術應用-1

項目名稱：注水工程方案研究與配套技術應用

課題名稱：多氫酸降壓增注技術研究與配套技術應用采油工藝研究院2008年10月

大港油田采油工藝研究院OILPRODUCTIONTECHNOLOGYINSTITUTEDAGANGOILFIELDPETROCHINA2008年科技項目20080314-4匯報內容項目概述

主要研究內容用戶意見經濟與社會效益分析現(xiàn)場試驗結論與建議

該課題是油田公司項目《注水工程方案研究與配套技術應用》的子課題。項目概述砂巖油藏注水井超壓注水、完不成配注一直是困饒大港油田發(fā)展的老大難問題；多年來應用了不同類型的工藝和措施，但有效率低，有效期短，增注、降壓效果不明顯，直接威脅著油田穩(wěn)產基礎；常規(guī)土酸反應速度快、有效作用距離短、易形成二次沉淀；目前常用的緩速酸體系仍不能克服粘土和石英表面積的巨大反差，緩速效果仍然有限；深部酸化工藝可以稍微增加酸液的穿透距離，但工藝比較繁瑣，而且仍然不能避免沉淀問題；為了解決我油田注水井注水難的問題，2007年引進多氫酸酸化技術進行試驗取得較好效果，大港油田采油院與西南石油大學經過充分討論，決定開展《多氫酸降壓增注技術研究與配套技術應用》項目的研究主要研究內容：1、開展多氫酸技術適應性評價分析借鑒外油田應用的經驗和教訓，在此基礎上針對性地開展大港油田多氫酸技術適應性評價分析。2、實施區(qū)塊儲層損害因素分析深入認識儲層巖石礦物、物性、孔隙結構、地層流體等特征，解剖實施區(qū)塊潛在損害特征，細致分析儲層損害因素，查找注水井欠注、超壓注水原因。3、多氫酸體系配方評價優(yōu)選、酸化工藝技術參數(shù)優(yōu)化配套（1）酸液配方優(yōu)選和性能評價（2）分流酸化工藝技術研究和材料優(yōu)選、施工參數(shù)優(yōu)化（3）施工質量控制 項目概述2008.1-2008.12研究起止時間:現(xiàn)場試驗15-20口井,實施井降壓增注有效率達80%,平均單井降壓3-5MPa,有效期內單井平均增注5000m3。技術經濟考核指標：項目概述研究取得的主要成果項目概述調研了國內外多氫酸的應用情況，開展了多氫酸的適應性研究；開展了重點目標實施區(qū)塊儲層特征分析，包括油藏特征、儲層巖性、儲層物性、孔隙結構、流體特征，明確了目標區(qū)域儲層傷害特征及傷害因素；開展注水井傷害機理和酸巖反應機理研究。在此基礎上通過酸液及加劑的篩選試驗評價，形成適合于大港油田注水井酸化的酸液配方體系；根據(jù)大港油田儲層特征，結合現(xiàn)場施工實際情況，提出適合大港油田注水井的酸化工藝技術；重點針對分流酸化工藝技術進行了分流劑的優(yōu)選及施工參數(shù)的優(yōu)化；根據(jù)本研究取得的部分成果，進行了現(xiàn)場試驗，取得了滿意的酸化效果通過研究完成了預定的研究內容和技術經濟考核指標合成了一種適合大港油田砂巖酸化的新型酸液體系-多氫酸，該酸液具有以下創(chuàng)新點:項目概述本研究的主要創(chuàng)新點：緩速性:可以將PH值維持到1－3左右。反應速度是土酸的30－50％左右吸附性：延緩對粘土的溶解，但可以催化與石英的反應分散性：防垢劑：對硅酸鹽沉淀的控制能力明顯優(yōu)于常規(guī)土酸、緩速土酸等

水濕的特性針對大港油田儲層特點，提出了一種化學分流深部酸化工藝技術，并研制了一種適合于注水井的分流劑，實現(xiàn)有效解堵的同時，調整了注水層的吸水剖面總體看來，按照進度安排，整個研究工作已初步完成。針對目前多氫酸體系在國內各大油田的應用情況進行了前期調研針對前期多氫酸在大港油田現(xiàn)場試驗情況,提出了部分改進措施建議對實施區(qū)塊儲層損害因素進行了分析選區(qū)試驗區(qū)巖心，對多氫酸體系進行了室內基礎理論實驗根據(jù)室內實驗結果及，對酸液配方進行了優(yōu)選;根據(jù)研究階段成果,選取八口井進行了現(xiàn)場試驗,效果均較理想.完成了酸化工藝及酸化施工參數(shù)優(yōu)選研究項目指標完成情況:項目概述匯報內容項目概述

主要研究內容用戶意見經濟與社會效益分析現(xiàn)場試驗結論與建議油藏基本情況S3Z0Z1Z2Z3油藏埋深(m)含油面積(Km2)地質儲量(104t)水驅儲量(104t)標定可采儲量(104t)孔隙度(%)滲透率(10-3μm2)地下原油粘度

(

mpa.s)油井總井/開井（口）日產油（t/d)含水(%)水井總井/開井(口)欠注井數(shù)(口)采出程度(％)自然遞減率(％)2900-35006.51017780327.515.931.33.7876/5926877.150/411122.46.5段六撥棗Ⅱ油組底界構造圖目標實施區(qū)塊儲層特征主要研究工作段六撥S3Z0Z1Z2Z3本區(qū)儲集層巖性上、下部具有不同的特點，造成了巖礦特征的差異性。棗0油組油層以細～粗粉砂巖為主；成份以長石和石英為主；膠結以泥質、碳酸鹽為主，硅質膠結物也常見，膠結物約占13%左右

。膠結類型為接觸～孔隙式，接觸關系為線接觸。

棗II、III油組巖性為砂巖和砂礫巖，礫石成份多樣，以沉積礫石居多。膠結物以鈣質為主，鈣質膠結物平均13%，泥質膠結物5%，還包括少量的硅質，白云石等膠結物，膠結物總含量20%左右。膠結類型為接觸～孔隙式，接觸關系為凹凸～線性接觸?？傮w而言，下部的棗II、III油組比上部S3～棗0油組長石和石英含量略低，粒度變粗，巖屑含量略有增加，膠結物成份含量增高，膠結類型變差。儲層巖性主要研究工作

（1）巖石物性差，非均質性強：實際分析資料表明，該油藏孔隙度為15.9%，滲透率為31.3×10-3μm2，滲透率變異系數(shù)0.843，屬低孔低滲強非均質油藏。

（2）棗0油組物性較好，棗II、棗III油組較差：棗0油組孔隙度平均18.2%；滲透率平均54.08×10-3μm2。棗Ⅱ油組孔隙度平均為13.4%，滲透率平均10.9×10-3μm2；棗III油組孔隙度平均14.0%，滲透率9.0×10-3μm2。儲層物性相同條件下，儲層滲透率越低，損害程度越高主要研究工作孔喉結構

全區(qū)喉道半徑都比較小；不同沉積微相喉道半徑不同；從棗0到棗Ⅲ儲層喉道由粗變細。微觀上，孔隙喉道半徑偏細，容易在注水過程中產生固相堵塞，是造成注水難，注入壓力高的原因之一主要研究工作段六撥油田儲層粘土礦物縱向分布曲線沙三、棗0油層組以高嶺石含量最高，伊蒙混層次之，伊利石和綠泥石含量較少。棗Ⅱ、棗Ⅲ油層以綠泥石含量最多，其次是伊蒙混層。①速敏：為弱至中偏弱速敏，其傷害較小。②水敏：為中偏弱—中偏強水敏，棗0和棗Ⅱ為中偏弱水敏，棗Ⅲ為中偏弱—中偏強水敏。③酸敏：為弱-中酸敏，棗0酸敏較弱，棗Ⅱ多為中酸敏，少數(shù)為弱酸敏，棗Ⅲ均為弱酸敏。④鹽敏：較強鹽敏，臨界鹽度10000—20000毫克/升，隨著鹽度降低，滲透率明顯下降。粘土礦物及敏感性主要研究工作流體性質原油具有二低三高一中的特點，即低密度，低含硫，高疑固點、高含臘、高膠質瀝青質.儲層溫度下降時，易發(fā)生沉積堵塞，酸化時易產生酸渣堵塞層位密度d420（g/cm3）粘度（mPa.s）凝固點（℃）含蠟（%）膠質瀝青（%）含硫（%）初餾點（℃）80℃50℃沙三段0.86869.763622.6822.430.094116棗00.872812.929.1253726.4323.650.088112棗Ⅱ0.870513.331.853826.6324.390.079123棗Ⅲ0.874218.549.0138.527.0923.330.085133平均0.872214.8640.063826.4423.690.088122段六撥油田地面原油性質主要研究工作層位K+Na+Ca2+Mg2+SO42-HCO3-CO32-Cl-總礦化度水型沙三4715320630540129701187621664CaCl2棗06579165271406155615855318299NaHCO3棗Ⅱ857142951072115201238923514NaHCO3棗Ⅲ57791593360496108295158260NaHCO3平均716436846747112901164920077NaHCO3地層水礦化度高（平均為20077mg/L），二價鈣鎂離子濃度也較高，水型為NaHCO3型和CaCl2型。易于與外來流體產生無機沉淀，造成地層堵塞。流體性質段六撥油田地層水性質主要研究工作該區(qū)沙三段平均孔隙度為18%，平均空氣滲透率44%，含油飽和度為65%，為中孔低滲儲層。由于原油性質較好，屬輕質低粘油，流體流動性應該是較高的，具備一定滲流條件。巖石礦物組成復雜：儲層為鈣細?；旌仙皫r，石英含量40%，長石含量35-50%，鈣質含量12-20%，膠結類型為孔隙式、接觸-孔隙式。膠結物為泥質、鈣質、泥碳酸鹽、結晶高嶺土、硅等，其中泥質含量為主。周清莊目標實施區(qū)塊儲層特征儲層物性及巖性特征主要研究工作敏感性分析：含有敏感性粘土礦物，客觀上存在敏感性發(fā)生的物質基礎。北京石油大學分析結果表明：中等速敏，儲層粘土礦物中含有速敏性礦物高嶺石，會增加速敏巖石中水敏性礦物伊蒙混層有一定的含量，并且由于本區(qū)塊儲層物性差，孔喉細小，水敏膨脹傷害的影響就表現(xiàn)的更加明顯。具有鹽敏性堿敏性弱

由于敏感性較強，在鉆、完井、壓裂等作業(yè)和生產過程中造成一定的傷害是不可避免的，具有酸化可解除的對象。主要研究工作酸可溶解的礦物含量高，具備酸化的物質條件

碳酸鹽巖含量較高，可被HCl溶解，擴大滲流通道；粘土礦物可被HF所溶解，提高滲透性。研究結果表明，鹽酸酸化能有效改善儲層的滲流通道，且殘酸對儲層的影響較小。這主要與儲層中方解石和白云石含量相對較高有關。注：注水井酸化物理模擬主要研究工作前期試采和壓裂效果不同井試采效果不同，而且差別較大，說明儲層非均質性強。自噴返排率差別大，壓裂后增產效果差別大，進一步驗證了儲層發(fā)育的非均質性。但試采和壓裂結果表明，物性較好的井區(qū)是具備增產的潛力。主要研究工作綜合物性條件、流體性質、巖石組成、儲層敏感性、室內試驗、試采和壓裂情況分析認為，該區(qū)具備酸化解堵的對象和物質條件，可進行酸化解堵，以提高單井產能。部分井進行過大型壓裂，由于壓裂時進入液量大，造成水敏性損害和壓裂液殘渣損害是不可避免的。由于儲層物性較差，礦物組成復雜，敏感性較強，溫度高達120度，在酸化時應選擇緩速性較好的配方酸液，以實現(xiàn)酸液的深部穿透，并考慮防膨、控鐵、破乳、助排等問題，防止在作業(yè)過程中產生二次沉淀物。主要研究工作實施區(qū)塊儲層損害因素分析主要研究工作沉積堵塞，無機垢（Ca，Ba,Sr等，氯化物，F(xiàn)eCO3

FeS，F(xiàn)e2O3，氫氧化物，碳酸鹽）機雜傷害，懸浮物微粒運移，粘土膨脹，脫落，分散細菌及代謝產物混合沉積物有機傷害物（瀝青、膠質等）大港油田注水井傷害類型復雜，既有注水井傷害的共同特征，也有其特殊性注水井傷害類型注入水量對巖芯傷害程度主要研究工作注入水巖芯驅替后總硬度變化

從實驗數(shù)據(jù)可以看出，排出第一個樣數(shù)據(jù)不算（驅替巖芯中有基液），其它每一個階段取出的樣品總硬度都比注入水小，說明在巖芯中有鈣鎂離子成垢，由此可判斷注入水會在儲層中引起離子的成垢，從而會引起儲層傷害。實驗方法：ETDA滴定法主要研究工作注入水水質分析取樣地點取樣日期總鐵含量mg/L含油量mg/L懸浮固體含量mg/L顆粒直徑中值?細菌含量，個/mLSRBTGB鐵細菌外輸泵前200602210.45.815.43.206.02.52.5外輸泵前200605240.219.221.42.91132.50外輸泵前200608151.09.219.43.0702.52.5外輸泵前200611150.514.931.42.89256.00控制指標/≤0.5≤15≤5.0≤3.0<110<n×102<n×103B1級標準//≤8.0≤3.0≤2.00<n×103<n×103由于注水周期長、注入量大，水質造成的損害涉及范圍廣、程度深，并具有累加效應；同時由于注水流程長，入井液極易造成二次污染。按照油田控制指標，水中的含油量、懸浮固體含量、顆粒直徑中值均有超標，其中懸浮固體含量全年均嚴重超標。主要研究工作垢組分組份含量淤泥和粘土水垢鐵化合物SiO210%10%CaCO320%20%Fe3O440%70%FeS15%FeO15%主要元素Fe次要元素S,Na,Ca,Si,Cl,棗一聯(lián)注水管線中垢樣垢樣中有20%的CaCO3，鐵的反應產物70%，垢樣中Fe3O4含量高達40%，分析原因為該垢樣為氣割口處取得，現(xiàn)狀表明，回注污水既有腐蝕性，又有結垢趨勢，高溫時更嚴重，緩蝕阻垢應當給予高度重視。結垢分析主要研究工作環(huán)境因素在溫度和壓力條件變化時石蠟和瀝青的析出，固體原油和析出的石蠟，瀝青質幾乎沒有流動能力，滯留在地層孔隙喉道中，造成地層滲透率的降低，從而導致注水壓力升高。油田由于大量長期注水，在注水井周圍形成一個低溫層帶，其溫度等條件適合細菌的生長繁殖，又由于注入水源源不斷的把營養(yǎng)物質帶入，使得硫酸鹽還原菌、鐵細菌、腐生菌等有害細菌的大量繁殖創(chuàng)造了條件。主要研究工作十五863子課題驗收匯報油田段六撥周清莊油藏類型低孔低滲強非均質油藏中孔低滲儲層膠結類型泥質為主泥質、鈣質敏感性弱速敏，中強水敏，弱酸敏中等速敏，中強水敏，一定鹽敏性，弱堿敏水型氯化鈣重碳酸氫鈉型潛在損害因素垢、機雜、粘土、微粒固相堵塞水敏和結垢酸化解堵針對類型（與作業(yè)歷史有關）沉積堵塞，無機垢，機雜，粘土損害粘土損害和碳酸鹽（新鉆井）碳酸鹽結垢、粘土損害和腐蝕產物（長期注水井）目標實施區(qū)塊損害因素主要研究工作鹽酸濃度巖粉原重(%)濾紙重量(g)烘干合重(g)溶蝕率(%)5%5.47050.97205.759612.488%5.28610.97915.553413.4710%5.43590.97045.620814.4512%5.67030.97325.816714.58鹽酸濃度巖粉原重(%)濾紙重量(g)烘干合重(g)溶蝕率(%)5%5.03750.97885.295614.318%5.5040.96775.674314.4910%5.01890.98375.258914.8212%5.21780.96745.407414.91鹽酸不同濃度鹽酸溶蝕率較為接近，建議鹽酸濃度10％不同酸液體系的酸溶蝕性對比實驗多氫酸體系配方評價優(yōu)選

主要研究工作土酸濃度巖粉原重(g)濾紙重量(g)烘干合重g)溶蝕率(%)0.5%5.28590.97625.311417.991%5.02410.98804.981420.522%5.04380.97824.544129.303%5.13470.98194.298935.40土酸濃度巖粉原重(g)濾紙重量(g)烘干合重(g)溶蝕率(%)0.5%5.0010.97554.929320.941%5.17170.97574.874724.612%5.23870.98524.635230.333%5.13950.97244.112338.91土酸土酸溶蝕率相對較高，且不同濃度土酸溶蝕率相差較大，考慮土酸緩速效果及近井帶過度溶蝕較差，不建議采用主要研究工作氟硼濃度巖粉原重(g)濾紙重量(g)烘干合重(g)溶蝕率(%)4%5.12950.9885.086520.106%5.2930.97815.180720.608%5.09320.98695.010321.0010%5.23690.98035.137320.62氟硼濃度巖粉原重(g)濾紙重量(g)烘干合重(g)溶蝕率(%)4%5.06160.98364.887922.866%5.25430.99085.038422.978%5.09250.98754.871723.7310%5.07450.97634.818724.28氟硼酸不同濃度氟硼酸溶蝕率較為接近，從溶蝕率試驗看，氟硼酸也能起到較好的溶蝕效果，對于粘土含量較高地層，可以采用該酸液體系，建議氟硼酸濃度6％～8％主要研究工作多氫酸濃度巖粉原重(g)濾紙重量(g)烘干合重(g)溶蝕率(%)1%9.92830.96369.128917.762%9.68170.97588.710920.113%9.78640.96738.771820.254%9.8380.96519.041917.905%10.03690.98359.332616.82多氫酸濃度巖粉原重(g)濾紙重量(g)烘干合重(g)溶蝕率(%)1%9.01710.96508.244619.272%9.36520.98048.301821.823%9.06480.97778.253119.744%9.24460.97048.534518.185%9.14270.97528.515317.53多氫酸從試驗結果看，多氫酸SA701存在一個最佳濃度范圍值，建議多氫酸SA701濃度2％～3％。多氫酸具有較好的緩速、防垢、抑垢性能，對注水井酸化尤為合適。主要研究工作井號層位酸

液(HCl)濾紙重(g)巖粉重(g)反應后濾紙＋巖粉總重(g)巖粉失重(g)溶蝕率(%)段35－53棗Ⅱ3243m6%0.96324.00314.52250.443811.098%0.96753.99654.52820.435810.9010%0.97324.08664.62270.437110.70棗Ⅱ3300m6%0.96254.00194.29220.672216.808%0.97214.00234.31690.657516.4310%0.96984.00234.33330.638815.96棗Ⅲ3314.86%0.95473.99754.44930.502912.588%0.96534.00384.49880.470311.7510%0.96883.99884.51440.453211.33段40－40井棗03033.86m6%0.96073.99974.73100.22945.748%1.00504.00094.78700.21895.4710%1.03113.99934.80490.22555.64段40－40井棗0深度30466%1.02184.00084.40200.620615.518%1.01784.00004.41190.605915.1510%1.02343.99934.41790.604815.12鹽酸溶蝕率變化幅度不大，為使溶液保持一定的酸性，防止二次沉淀，選擇鹽酸濃度為8％左右。不同層位多氫酸體系濃度確定主要研究工作井號層位多氫酸(3％HCl)＋6％SA601＋X%701濾紙重(g)巖粉重(g)反應后濾紙＋巖粉總重(g)巖粉失重(g)溶蝕率(%)段35－53棗Ⅱ3243m2%1.01153.99214.13860.865021.673%1.01753.98614.22970.773919.414%1.01553.99824.27080.742918.58棗Ⅱ3300m2%1.01084.01604.10290.923923.013%1.00584.00004.24460.761219.034%1.01833.99864.37320.643716.10棗Ⅲ3314.82%1.02294.00434.06710.960123.983%1.01033.99704.14110.866221.674%1.00053.99984.15470.845621.14段40－40棗03033.86m2%1.01944.00124.17860.842021.043%1.01264.00484.22170.795719.874%1.00673.99404.35370.647016.20段40－40棗0深度30462%1.03103.99824.00241.026825.683%1.01254.00014.01660.996024.904%1.01044.00144.05010.961724.03溶蝕率變化幅度不大，多氫酸溶蝕率隨SA701濃度的增加而減小。為了避免酸化的負面效應產生，建議選擇多氫酸SA701濃度不超過3％。主要研究工作酸液配方基本性能要求配伍性好表面張力低防膨性能好穩(wěn)定鐵離子性能強能有效破乳與地層流體配伍主要研究工作十五863子課題驗收匯報酸液與單項添加劑配伍性評價

鹽酸、土酸、多氫酸與SA系列各種添加劑均具有良好的配伍性，且在一定的時間內穩(wěn)定性較好。氟硼酸與緩蝕劑SA1-3

配伍性相對較差，但與其他添加劑配伍性較好。主要研究工作十五863子課題驗收匯報試驗方法：失重法，試驗程序和標準參照SY/T5405-1996試驗條件：鋼材：N80腐蝕類型：動態(tài)腐蝕試驗時間：4h試驗壓力：7.8MPa酸液：20%HCl+緩蝕劑緩蝕劑緩蝕性能評價

緩蝕劑WD-11、SA1-3B和HW-6A緩蝕能力相當，均達到了行業(yè)標準。緩蝕劑使用濃度(%)試驗溫度(OC)腐蝕速度(g/m2.h)腐蝕現(xiàn)象WD-111.512021.4881均勻腐蝕SA1-3B1.512022.0918均勻腐蝕HW-6A1.512024.4586均勻腐蝕主要研究工作十五863子課題驗收匯報儲層礦物鐵含量測定

試驗方法：鄰菲羅啉法試驗儀器：722型光柵分光光度計、分析天平、自動滴定儀等酸液類型：10%HCl鐵離子穩(wěn)定性能測定

在pH值5~6的試液中，單位體積(或質量)鐵離子穩(wěn)定劑使體系不發(fā)生微渾時穩(wěn)定(Fe3+)的質量試驗方法按SY-T6571-2003標準鐵離子穩(wěn)定劑性能評價HW-9穩(wěn)鐵定能力最強，WD-18和SA1-7基本相當，均滿足行業(yè)標準取樣井號巖粉質量(g)酸液類型酸液用量（ml）吸光度鐵離子含量(mg/l)花17-810.022615%HCl1000.3331751.24花×179.940815%HCl1000.2511320花17-510.043615%HCl1000.3761977.38鐵離子含量均較高序號鐵離子Fe3+溶液加量(ml)試樣濃度(ml/ml或g/ml)試樣加量(ml)穩(wěn)定Fe3+能力(ml/ml或mg/g)1WD-1837.0020/5005092.502SA1-737.1420/5005092.853HW-940.1520/50050100.38主要研究工作十五863子課題驗收匯報試驗儀器：JZHY-180界面張力儀試驗溫度：24℃酸液助排劑類型及用量表面張力(mN/m)鮮酸殘酸6%HCl0.5%WD-1220.825.80.5%SA5-520.925.30.5%HW-1021.225.98%HBF4+8%HCl0.5%WD-1221.423.00.5%SA5-521.523.20.5%HW-1021.723.58%HCl+1%HF0.5%WD-1222.923.10.5%SA5-522.723.10.5%HW-1022.823.43%SA601+2%SA701+3%HCl0.5%WD-1221.923.10.5%SA5-521.922.90.5%HW-1022.223.2試驗儀器：X-PertPRO試驗方法：試驗采用鈉膨潤土進行。配制蒸餾水與加有不同粘土穩(wěn)定的劑溶液，分別與鈉粘土混合，采用X-PertPRO測定與不同粘土穩(wěn)定劑處理后鈉粘土晶面間距的變化，評價粘土穩(wěn)定劑穩(wěn)定粘土的性能酸液與各種表活劑表面張力測定粘土穩(wěn)定劑的防膨性能評價助排劑加入均能大大降低酸液表面張力，有助于殘酸返排；SA5-5最好處理劑類型原始粉末蒸餾水1%SA-181%HW-211%WD-5晶面間距(?)12.5122.2414.9115.0114.95與原始粉晶面間距差值(?)9.732.402.502.44膨脹率(%)77.7819.1819.9819.50三種防膨劑防膨效果均好主要研究工作十五863子課題驗收匯報配方酸液的配伍性評價酸液類型酸液配方溫度顏色透明度沉淀分層前置液10%HCl+1.5%SA1-3+1.5%SA1-7+1%SA-18+1%SA1-1+0.5%SA5-5室溫茶色透明無無90茶色透明無無處理液(氟硼酸)10%HCl+8%HBF4+1.5%SA1-3+1.5%SA1-7+1%SA-18+1%SA1-1+0.5%SA5-5室溫茶色半透明無無90茶色半透明無無處理液(土酸)10%HCl+3%HF+1.5%SA1-3+1.5%SA1-7+1%SA-18+1%SA1-1+0.5%SA5-5室溫茶色半透明無無90茶色半透明無無處理液(多氫酸)3%SA601+3%SA701+3%HC+1.5%SA1-3+1.5%SA1-7+1%SA-18+1%SA1-1+0.5%SA5-5室溫茶色透明無無90茶色透明無無加入各種添加劑后，添加劑均與酸液具有良好的配伍性，在一定的時間內，具有較好的穩(wěn)定性主要研究工作十五863子課題驗收匯報配方酸液的防膨性能評價試驗儀器

WZ-1型頁巖膨脹儀采用SA系列酸液配方膨脹率降低值均在40%左右

配方酸液的表面張力測定

試驗儀器JZHY-180界面張力儀試驗溫度：23℃各種配方酸液都具有較低的表面張力酸液類型配方酸液表面張力(mN/m)鮮酸殘酸鹽酸8%HCl+1.5%SA1-3B+1%SA1-7+1%SA-18+1%SA1-1+0.5%SA5-521.522.6氟硼酸8%HCl+8%HBF4+1.5%SA1-3B+1%SA1-7+1%SA-18+1%SA1-1+0.5%SA5-521.521.9土酸8%HCI+1%HF+1.5%SA1-3B+1%SA1-7+1%SA-18+1%SA1-1+0.5%SA5-521.822.1多氫酸3%SA601+2%SA701+3%HCl+1.5%SA1-3B+1%SA1-7+1%SA-18+1%SA1-1+0.5%SA5-523.024.8酸液類型配方酸液24小時膨脹率(%)終膨脹率降低值(%)淡水－97.85鹽酸8%HCl+1.5%SA1-3B+1%SA1-7+1%SA-18+1%SA1-1+0.5%SA5-559.2339.5氟硼酸8%HCl+5%HBF4+1.5%SA1-3B+1%SA1-7+1%SA-18+1%SA1-1+0.5%SA5-555.3443.4土酸8%HCI+1%HF+1.5%SA1-3B+1%SA1-7+1%SA-18+1%SA1-1+0.5%SA5-559.3039.4多氫酸3%SA601+2%SA701+3%HCl+1.5%SA1-3B+1%SA1-7+1%SA-18+1%SA1-1+0.5%SA5-560.2538.4主要研究工作十五863子課題驗收匯報多氫酸特性研究

多氫酸能長時間的保持低濃度HF。這樣就能很好減少二次沉淀的產生，對高溫井和粘土含量高的井較為適合。SA601的酸度曲線比較平滑，說明在這個過程中可以比較穩(wěn)定的維持反應速度。多氫酸的初始PH較低，大概接近3，這樣在酸化過程中就可以降低酸液對設備及管道的腐蝕，從而可以減小緩蝕劑的用量。

由于多氫酸酸液體系的這些性質，對于高溫砂巖地層酸化時為了控制反應速度，可采用多氫酸體系以提高酸作用范圍酸度特性研究主要研究工作十五863子課題驗收匯報多氫酸對粘土的溶蝕率遠低于土酸物理吸附：粘土比表面積最大

，更容易吸附在粘土表面化學吸附：在粘土礦物表面生成鋁硅膦酸鹽的“薄層”

多氫酸體系與石英的溶蝕試驗多氫酸體系與粘土溶蝕反應多氫酸對石英的溶蝕率從反應開始就一直高于土酸和氟硼酸土酸的最終溶蝕率為8.35%，氟硼酸為0.50%，多氫酸體系為14.78%。礦物溶蝕性研究主要研究工作十五863子課題驗收匯報抑制二次沉淀機理對多價金屬離子具有好的絡合能力對Ca2+、Na+、K+、NH4+之類的離子有很強的吸附能力對氟化物沉淀的抑制作用初始狀態(tài)第一次加碳酸鈉第二次加碳酸鈉PH值沉淀PH值沉淀PH值沉淀12%HCL+3%HF1.1無1.4渾濁2.1有9%HCL+3%HF+3%SA6021.9無2.2無3.5有3%HF+3%SA602+9%SA6012.6無4.4無7.6無硅酸鹽沉淀的抑制作用加入不同體積的硅酸鈉溶液后沉淀情況1ml2ml3ml12%HCL+3%HF無無有12%HCL+3%HF+1.2%SA602無無微渾濁RHF酸少量有有RSM酸(BJ)有有有主要研究工作十五863子課題驗收匯報多氫酸潤濕性研究

多氫酸與石英的潤濕角為24°，土酸與石英的潤濕角為38°，多氫酸對石英的潤濕性較土酸好多氫酸體系能夠在粘土地層保持水濕，有利于儲層滲流

靜態(tài)腐蝕試驗

初始狀態(tài)60℃90℃多氫酸土酸多氫酸土酸多氫酸土酸試驗編號酸液體系試驗溫度℃酸蝕速率g/(m2·h)1土酸60506.0722多氫酸111.8863土酸902097.7514多氫酸537.232主要研究工作十五863子課題驗收匯報40-40-30#、巖芯酸液配方前置液10%HCl+1%SA1-3+1%SA1-7+1%SA-18+1%SA1-1+1%SA5-5處理液3%HCl+3%SA601+1%SA701+1%SA1-3+1%SA1-7+1%SA-18+1%SA1-+1%SA5-5后置液10%HCl+1%SA1-3+1%SA1-7+1%SA-18+1%SA1-1+1%SA5-540-40-16#、巖芯酸液配方前置液10%HCl+1%SA1-3+1%SA1-7+1%SA-18+1%SA1-1+1%SA5-5處理液3%HCl+3%SA601+2%SA701+1%SA1-3+1%SA1-7+1%SA-18+1%SA1-+1%SA5-5后置液10%HCl+1%SA1-3+1%SA1-7+1%SA-18+1%SA1-1+1%SA5-540-40-140#、巖芯酸液配方前置液10%HCl+1%SA1-3+1%SA1-7+1%SA-18+1%SA1-1+1%SA5-5處理液3%HCl+3%SA601+3%SA701+1%SA1-3+1%SA1-7+1%SA-18+1%SA1-+1%SA5-5后置液10%HCl+1%SA1-3+1%SA1-7+1%SA-18+1%SA1-1+1%SA5-5不同配方酸液體系酸化效果評價（1）多氫酸酸化效果試驗主要研究工作十五863子課題驗收匯報（1）多氫酸酸化效果試驗1%SA7012%SA701

3塊巖芯最終滲透率是基準滲透率的0.52、2.08、8.37倍。含3％SA701的多氫酸配方體系酸化效果非常好。3%SA701主要研究工作十五863子課題驗收匯報40-40-37#、巖芯酸液配方前置液10%HCl+1%SA1-3+1%SA1-7+1%SA-18+1%SA1-1+1%SA5-5處理液10%HCl+1%HF

+1%SA1-3+1%SA1-7+1%SA-18+1%SA1-1+1%SA5-5后置液10%HCl+1%SA1-3+1%SA1-7+1%SA-18+1%SA1-1+1%SA5-540-40-130#、巖芯酸液配方前置液

10%HCl+1%SA1-3+1%SA1-7+1%SA-18+1%SA1-1+1%SA5-5處理液10%HCl+2%HF+1%SA1-3+1%SA1-7+1%SA-18+1%SA1-1+1%SA5-5后置液10%HCl+1%SA1-3+1%SA1-7+1%SA-18+1%SA1-1+1%SA5-5根據(jù)酸液類型分析、巖石溶蝕試驗，本區(qū)酸化若采用土酸，則土酸中HF濃度采用1～2%較合理。（2）土酸酸化效果試驗主要研究工作十五863子課題驗收匯報（2）土酸酸化效果試驗1%HF采用土酸酸化后，含1％HF的土酸酸化后滲透率反而下降；含2％HF的土酸酸化有較好效果。2%HF主要研究工作十五863子課題驗收匯報40-40-66#、巖芯酸液配方前置液10%HCl+1%SA1-3+1%SA1-7+1%SA-18+1%SA1-1+1%SA5-5處理液10%HCl+6%HBF4+1%SA1-3+1%SA1-7+1%SA-18+1%SA1-1+1%SA5-5后置液10%HCl+1%SA1-3+1%SA1-7+1%SA-18+1%SA1-1+1%SA5-540-40-51#、巖芯酸液配方前置液10%HCl+1%SA1-3+1%SA1-7+1%SA-18+1%SA1-1+1%SA5-5處理液10%HCl+8%HBF4

+1%SA1-3+1%SA1-7+1%SA-18+1%SA1-1+1%SA5-5后置液10%HCl+1%SA1-3+1%SA1-7+1%SA-18+1%SA1-1+1%SA5-5根據(jù)酸液類型分析、巖石溶蝕試驗，本區(qū)酸化若采用氟硼酸，則HBF4濃度采用6～8%較合理。（3）氟硼酸酸化效果試驗主要研究工作十五863子課題驗收匯報（3）氟硼酸酸化效果試驗6%HBF48%HBF42塊巖芯最終滲透率是基準滲透率的1.8、2.1倍。6％HBF4、8%HBF4的氟硼酸酸化都有效果。主要研究工作十五863子課題驗收匯報注水井酸化工藝技術研究這三個問題是大多數(shù)注水開發(fā)油田面臨的共同問題，大港油田也不例外降壓增注改善剖面延長有效期注水井酸化主要研究工作十五863子課題驗收匯報前置液1處理液2后置液3頂替液4

常規(guī)土酸酸化工藝主要研究工作十五863子課題驗收匯報常規(guī)土酸酸化工藝近井地帶迅速消耗，酸液作用距離短，解堵效果有限非均質地層，無法均勻改善吸水剖面二次沉淀一般較難控制，有效增注時間短主要研究工作十五863子課題驗收匯報分流酸化技術

全井籠統(tǒng)酸化工藝

酸化不均勻，效果不好分層酸化工藝

周期將延長，酸化費用高（不推薦）無法酸化層內非均質的油層化學微粒暫堵分流工藝(推薦)主要研究工作十五863子課題驗收匯報暫堵分流酸化原理

原理：滿足井段各部位單位面積上的注酸速度相同

利用酸液優(yōu)先進入最小阻力的高滲層，在酸液中加入適當?shù)幕瘜W微粒，隨著注酸過程的進行，高滲井段吸酸多，化學微粒進入量也多，對高滲井段的堵塞也較大，從而逐步改變進入井段各部位的酸量分布。最后達到井段各部位均勻進酸的目的。這樣讓酸液充分進入滲透率較低或傷害嚴重井段，獲得較好的解堵酸化效果。主要研究工作十五863子課題驗收匯報

SA-2水溶液從酸液中過濾出微粒顆粒加水顆粒加柴油水溶液加入10％鹽酸分流劑性能分流劑SA-2是一種水溶性微粒，形成的水溶液遇酸后絮凝。酸液中SA-2微?？蛇^濾出，遇水溶解，遇柴油不溶。是一種較好的注水井酸化分流劑，對地層不會造成任何傷害。主要研究工作十五863子課題驗收匯報(1)用量設計

分流劑用量及注入方式根據(jù)室內流動模擬結果和多個油田的現(xiàn)場實踐經驗表明，分流劑濃度一般在3~6%條件下可實現(xiàn)有效分流。具體應用時應重點考慮以下兩點：根據(jù)井段不同位置處滲透率差異和分布調整濃度；滲透率差異越大，適當加大濃度；高滲透儲層段比例大，適當加大濃度。根據(jù)井段長度和總液量多少選擇其最終用量?？傄毫吭酱?，其濃度應適當加大。(2)注入方式

在注前置液時加入暫堵劑(混注)在注處理液時加入暫堵劑(混注)在注前置液和處理液時均加入暫堵劑(混注)在注酸過程中夾隔離液分段加入暫堵劑(間隔注入)渤海SZ36-1、JZ9-3、QK17-2油田和其他油田注水井實施，都取得了滿意的酸化效果主要研究工作十五863子課題驗收匯報大港油田屬多層油藏，滲透率分布范圍大，不同小層滲透率差異很大，若多層同時酸化時，不同小層吸酸能力十分懸殊；有的層很薄，采用機械分層酸化工藝工程實施難度較大，酸化時間及周期將延長；采用暫堵分流酸化工藝技術在一定程度上解決了上述矛盾，既起到了分層酸化的作用，且工藝簡單，施工方便。針對大港油田儲層及巖性特征，采用多氫酸+暫堵分流酸化工藝技術，對大港油田注水井酸化將起到較好的降壓增注效果。酸化工藝選擇主要研究工作十五863子課題驗收匯報影響注酸速度的主要因素

施工排量影響因素安全可靠的工作壓力上限儲層厚度滲透率液體摩阻及地層流體和注入液粘度管柱尺寸及結構.注酸設備能力..破裂壓力、地層壓力及污染程度主要研究工作十五863子課題驗收匯報注酸速度確定為了確保不壓破地層，按經驗常取：Q=0.95Qmax對于砂巖儲層酸化注酸速度的選擇基本原則是在限壓條件下，盡可能提高注入速度，有利于活性酸液向地層深部推進，也有利于酸液的分流。主要研究工作十五863子課題驗收匯報注液強度選擇注酸強度影響因素酸巖反應特性儲層酸可溶礦物成分儲層污染范圍和程度儲層孔隙度注酸強度影響因素分析

主要研究工作十五863子課題驗收匯報前置液用量：國外推薦用量：0.62～1.24m3/m；設計用量：0.8～1.2m3/m。頂替液用量：

注酸強度的確定

地面管線及井筒內管柱體積附加一定余量，一般用以上公式進行估算：主要研究工作十五863子課題驗收匯報(1)通過計算或試驗確定無因次參數(shù)NAc和NDa(2)由解堵半徑確定酸巖反應無因次前緣位置

(r為穿透距離)(3)無因次時間

(4)根據(jù)徑向流tD的定義，確定注酸強度(單位厚度注入體積，qit/h)：

除了考慮酸巖反應特性資料外，還應考慮到不同儲層厚度，并結合酸液流動效果評價試驗結果，確定出不同厚度儲層注酸強度。處理液注酸強度估算主要研究工作十五863子課題驗收匯報一般模型：S＝(K/Kd-1)ln(rd/rw)——Hawkins

用表皮系數(shù)可以估算損害帶半徑和損害帶滲透率降低程度對損害的影響假設在損害帶內滲透率滿足指數(shù)關系傷害程度和范圍的確定

傷害程度分析

傷害程度和范圍的確定是確定規(guī)模的依據(jù)主要研究工作十五863子課題驗收匯報損害帶半徑和損害帶滲透率降低程度關系

注水過程中井壁處滲透率下降幅度在50％左右。考慮到實際注水過程中多種堵塞的綜合作用，實際降低幅度應該>50%，因此推斷損害半徑2.4m左右主要研究工作十五863子課題驗收匯報解堵半徑考慮近井地帶消耗壓力較大損害范圍逐步向前推進遠井區(qū)域滲透率降低對產能影響較小酸液對遠井趨于滲透率提高幅度不大AcidDamage主要研究工作十五863子課題驗收匯報解堵半徑考慮油井常規(guī)，土酸酸化不超過1.0－1.2m，國外認為不超過1ft注水井，解堵措施的處理范圍應要求比油井高，但超過2m時

－－－需要使用特殊的酸液表皮系數(shù)對于滲透率下降幅度更加敏感，因此只要將近井地帶巖石滲透率能夠恢復，實現(xiàn)增注的目的.主要研究工作十五863子課題驗收匯報排酸工藝

酸化后卸壓和排液，會造成油層激動，激化微粒運移而造成傷害；占井時間長，對日常注水工作造成負面影響；需要上井下作業(yè)隊伍，增加施工費用；返排殘酸易造成環(huán)境污染，增加運輸工作量和處理費用。多氫酸體系既能有效解除注水井存在的各種堵塞，同時具有較好的分散和懸浮能力，在儲層中一般不會產生大的二次傷害，而且多氫酸的多級電離緩速性能，在酸反應后向地層深部流動過程中還能進行進一步的反應，這有助于提高酸處理范圍。主要研究工作十五863子課題驗收匯報考慮到實際注水過程中多種堵塞的綜合作用，水井解堵措施的處理范圍應要求比油井高，一般設計在1.5-2.0m左右。推薦多氫酸酸液配方。針對大港油田儲層及巖性特征，推薦采用多氫酸+暫堵分流酸化工藝技術。前置液0.8－1.2m3/m；處理液設計用量為：1-2m3/m，