氮气泡沫酸酸化技术研究与应用.doc

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1、氮气泡沫酸酸化技术研究与应用前言我厂大多数油藏是非均质复杂断块油气藏，储层非均质性严重，各层系渗透率差异很大。油水井普遍存在产出与注入剖面严重不均的现象。加之在开发过程中部分措施对储层造成了一定伤害，而低渗层受到伤害后往往不易恢复，从而使得层间矛盾更加突出，严重影响了油气井正常生产。砂岩储层酸化技术是一项解除近井地带污染、疏通油气流动通道的重要措施，已形成系列酸化技术，在油田不同时期的开发中发挥了重要作用，但油田已进入中后期开发，地层能量逐渐降低、层间矛盾日益突出、井筒及近井地带污染加剧、井况严重恶化、卡封分层酸化受限，对酸化技术提出了更高要求。对于注入能力

2、悬殊较大的多层非均质油气藏，笼统酸化时酸液将遵循自然选择原则，酸液优先进入高渗透层带，而低渗透层或伤害严重层不能进酸或进酸太少。使得高渗透层吸酸过多，对岩石过量溶蚀，造成储层垮塌，引起储层二次伤害；而低渗透层则得不到改善，达不到酸化解堵目的。对于地层能量较低的油井来说，常规纯液体酸化残液返排困难，易对地层造成二次污染。为了有效解决这些矛盾，达到均匀布酸提高吸酸剖面、均匀改善各层渗透率的目的，提高油田中后期开发油气藏酸化效果，应用泡沫酸酸化技术提高低渗透油气流渗流能力以及解除油气井井筒和近井地带的污染的研究已迫在眉睫，通过本课题的研究以期为低压低能低渗非均质油

3、层的酸化提供了一条新途径。泡沫酸是以常规酸化液及其添加剂为基液，充加气体(氮气或二氧化碳等)，由起泡剂发泡和稳泡剂稳定等构成的多相体系．泡沫酸将泡沫特性与酸液溶蚀性能有机结合起来，使之兼有泡沫性质和酸化能力，具备了其它纯液体酸酸化技术无法比拟的技术优势。泡沫酸酸化技术与常规酸酸化技术相比具有以下优势：(1)在非均质地层中的分流特性，无需进行其它分层措施就能达到均匀布酸的效果：(2)泡沫属低密度流体，易返排，携带能力强，地层二次伤害小，增产效果好；(3)缓速效果好，穿透能力强，能进入地层深部进行解堵；(4)滤失量低，适合用于水敏性地层；(5)管柱设备腐蚀低，施

4、工安全可靠；上述特性使得泡沫酸可以用于常规酸化不能够涉及的特殊地层(低压低能、低渗、水敏性地层、非均质性油气藏)的酸化施工，并且将预期取得较好的效果。1、实验部分1.1主体酸液优化筛选近年来我厂对酸化配方不断的进行调整，从早期的15%HCL+3%HF+到近来用的12%HCL+1%HF+主要是因为高HF在酸化时产生的沉淀物二次污染地层。岩芯溶失率实验数据表（温度：６０℃　时间：４小时）序号主体酸配方岩芯井溶失率（%）115%HCL+3%HAC+1%B-125+……韦2-123.50212%HCL+1%HF+韦2-127.7538%HCL+2%HF+韦2-133

5、.5415%HCL+3%HF+韦2-134.56本次使用8%HCL+2%HF+配方，主要是因为用泡沫酸酸化时能及时排液，HF与地层反应产物没有机会沉淀。配方3与配方4溶失率相差不大。1.2气相的选择用于石油工业的泡沫流体，其气相多为空气、氮气、二氧化碳以及天然气。由于空气和天然气存在着易燃、易爆等不安全因素，应尽量避免用于油、气生产井。而用于油、气生产井的泡沫流体，一般多采用氮气或二氧化碳作为气相。氮气是一种无色、无味、无臭的气体，它在地球大气中占有五分之四的体积。氮气是一种惰性气体。由于氮气的物理、化学性能稳定，使用安全可靠，来源有保证且价格较适中。氮气为

6、惰性气体，不易与地层流体及岩石发生发应，在水中的溶解能力大约仅为二氧化碳的1／10，因此可避免发生乳化、沉淀堵塞地层的情况，也不腐蚀地面及井下设备和工具。而二氧化碳由于溶解能力强和极易反应的性质，因此，形成的泡沫稳定性较差。由于二氧化碳可压缩性大，在给定一个泡沫质量时，比氮气需要更多的气液比。1.3起泡剂优化筛选主体酸液的正确选择是基质酸化成功的关键之一。但是，泡沫酸与普通酸最根本的区别是泡沫酸中充入了气体，利用气液两相流体在地层中的渗流特点达到选择性的目的。因此，泡沫酸中起泡剂的选择及泡沫的稳定性，是泡沫酸是否成功的另一个关键。本部分研究首先讨论起泡剂的筛

7、选，保证泡沫酸在油藏条件下具有良好的起泡性能：其次讨论稳泡剂的筛选，保证泡沫的稳定性；然后，讨论其它各种添加剂的筛选，以防止过度腐蚀、防止形成酸渣和铁沉淀等，保证泡沫酸的有效作用范围和防止地层二次污染。1.3.1起泡剂在水溶液中的起泡能力评价浓度（%））　HJF-1HJF-2HJF-3HJF-4HJF-50.23005005004004500.45007056054605100.67008406505605400.885087073564060018509007906306301.28508807806205701.4820870760580550由上表和图

8、可以看出在水溶液中五种起泡剂都可以达到起泡的效果，随