酸处理技术doc资料.ppt

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1、酸处理技术内容提要第一节碳酸盐岩地层的盐酸处理第二节酸化压裂技术第三节砂岩地层的土酸处理第四节酸液及添加剂第五节酸处理工艺第七章酸化第一节碳酸盐岩地层的盐酸处理油气主要储集层碎屑岩（如砂岩、砾岩等）碳酸盐岩（石灰岩、白云岩）油气储量已超过世界油气总储量的50%，而产量已达到总产量的60%以上。碳酸盐岩的储集空间孔隙裂缝孔隙型孔隙-裂缝型裂缝型主次关系解除孔隙、裂缝中的堵塞物质，或扩大沟通油气岩层原有的孔隙和裂缝，提高油气层的渗流性。酸化是碳酸盐岩地层首选的增产措施，首选酸液是盐酸。碳酸盐岩地层酸处理目的：白云石CaMg(CO3)2含量高于5

2、0%方解石CaCO3含量高于50%第一节碳酸盐岩地层的盐酸处理一、盐酸与碳酸盐岩的化学反应2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2731001111844320438486791931m3，28%盐酸中所含HCl质量（kg）体积0.162m3（CaCO3相对密度2.71）1.酸液的溶蚀能力酸液溶蚀能力（溶解能力）：被溶蚀的岩石体积与参与反应的酸液体积之比。如对石灰岩，28%盐酸的溶蚀能力0.162，15%盐酸的溶蚀能力0.082。用X表示。第一节碳酸盐岩地层的盐酸处理2.反应生成物的状态氯化钙、氯化镁全部溶于残酸中，但密度和粘度都比

3、水高。有利：携带固体微粒的能力较强，能把酸处理时从地层中脱落下来的微粒带走，防止堵塞；不利：流动阻力变大，不利于返排和地层流体的渗流。二氧化碳气体在油藏压力和温度下，小部分溶解到液体中，大部分以游离状态的微小气泡，分散在残酸溶液中，有助于残酸溶液从油气层中排出。2HCl+CaCO3=CaCl2+H2O+CO2↑4HCl+MgCa(CO3)2=CaCl2+MgCl2+2H2O+2CO2↑第一节碳酸盐岩地层的盐酸处理3.反应过程①酸液中的H+传递到碳酸盐岩表面；②H+在岩面与碳酸盐进行反应；③反应生成物Ca2+、Mg2+和CO2气泡离开岩面。表

4、面反应：酸液中的H+在岩面上与碳酸盐岩的反应。扩散边界层：H+在岩面上反应后，就在接近岩面的液层里堆积起生成物Ca2+、Mg2+和CO2气泡。岩面附近堆积生成物的微薄液层。岩石酸液第一节碳酸盐岩地层的盐酸处理岩石酸液H+Ca2+0y在垂直于岩面的方向上：扩散边界层内存在离子浓度差，而酸液内部则没有离子浓度差。离子的扩散作用：由于离子浓度差而产生的离子移动。离子的交换扩散作用对流（自然、强迫）H+的传质速度（H+到达岩面的速度）、表面反应速度和生成物离开岩面的速度，均对总反应速度有影响，但起主导作用的是其中最慢的H+的传质速度。第一节碳酸盐岩

5、地层的盐酸处理二、影响酸岩反应速度的因素1.反应速度的概念单位时间内酸浓度的降低值。单位时间内岩石单位反应面积的溶蚀量。酸岩反应属于复相反应，反应速度主要取决于H+的传质速度。H+的传质系数面容比：岩石反应表面积与酸液体积之比反应速度浓度梯度第一节碳酸盐岩地层的盐酸处理2.影响酸岩复相反应速度的因素分析（1）面容比面容比越大，反应速度也越快。第一节碳酸盐岩地层的盐酸处理（2）酸液的流速酸岩的反应速度随酸液流动速度的增加而加快。第一节碳酸盐岩地层的盐酸处理（3）酸液的类型：强酸比弱酸的反应速度快。（4）盐酸浓度鲜酸：未与岩石发生化学反应的酸余

6、酸：鲜酸反应后还有一定反应能力的酸液活性酸：鲜酸和余酸的总称残酸：完全失去活性，没有反应能力的酸相同浓度条件下，鲜酸比余酸的反应速度快，因此常使用高浓度酸。（3）酸液的类型：强酸比弱酸的反应速度快。相同浓度条件下，鲜酸比余酸的反应速度快，因此常使用高浓度酸。第一节碳酸盐岩地层的盐酸处理（5）温度（6）压力（7）其它影响因素岩石的化学组分、物理化学性质、酸液粘度等。提高酸化效果的措施：降低面容比，提高酸液流速，使用稠化盐酸、高浓度盐酸和多组分酸，以及降低井底温度等。第一节碳酸盐岩地层的盐酸处理三、碳酸盐岩基质酸化设计步骤（1）确定地层破裂压力

7、；（2）确定挤酸排量（为安全起见，挤酸排量不超过不压开地层的最大排量的90%）；（3）确定最大施工压力（即泵压，通常最大注入压力按破裂压力与酸液静液柱压力之差估算）；（4）确定酸液类型（根据地层条件，可能使用盐酸与其它酸组成的混合酸）；（5）确定酸液用量：一般为酸液穿透距离内孔隙体积的2～4倍。经验值为0.4～2.5m3/m。（6）计算增产量；（7）经济评价；（8）方案优选。第二节酸化压裂技术酸化压裂（酸压）：用酸液作为压裂液，不加支撑剂的压裂。酸压效果取决于产生的裂缝有效长度和导流能力作用原理：靠水力作用形成裂缝；靠酸液的溶蚀作用把裂缝的

8、壁面溶蚀成凹凸不平的表面，停泵卸压后，裂缝壁面不能完全闭合，具有较高的导流能力，可达到提高地层渗透性的目的。酸压与水力压裂相比：相同点：基本原理和目的相同。不同点：实现其导流性的