文档介绍：氮气泡沫酸化技术工艺
中海石油有限公司采油工艺培训交流会
中海油田服务股份有限公司
90年代后期以来,海洋仅在渤海生产油田平均每年酸化作业20井次以上(其中2002年酸化作业达76井次、累积增油20余万方),为产量的维持做出了重要贡献。
酸化显著的增产效果主要归因于:
1、解除了主力油层在钻完井过程中的伤害;
2、投产初期主力油层具有旺盛的产能。
所以,可以预期,目前的酸化措施可以继续在新投产油田发挥作用。
但在老油田,现有的酸化工艺已出现重复酸化效果差、措施后含水上升快、出砂、可选酸化井数减少、有效期短、增产效果有限等特点。
如何使酸化在新老油田继续并更好地发挥作用——采用新的酸化工艺:氮气泡沫酸化,具有用酸量少、有效分流、快速返排、(泡沫)对地层无伤害、选堵水层等特点。
二、(氮气)泡沫酸化工艺原理及应用
一、影响酸化效果的主要工艺因素
内容
酸化是通过酸溶解地层矿物和外来堵塞物,沟通和扩大渗流通道,解除近井带在钻完井、生产及修井等过程中造成的地层损害,改善或恢复油井产能,因此是针对油层污染的增产措施,无污染的井,增产效果甚微。
成功的酸化工艺取决于:酸化适当的层位及溶蚀量、有效的穿透半径(堵塞)、有效防止二次污染, 因此要选择合适的酸液体系、用酸浓度及酸量、有效的分流、及时彻底的返排。
1、针对不同的地层矿物类型、岩性、堵塞类型,发展了不同的用酸体系,如盐酸体系、土酸体系、氟硼酸体系、磷酸体系等,其酸液用量根据解堵半径及岩石溶解量等确定,用酸体系及用量不当,会使酸化无效甚至加深伤害。目前这些技术,大多成熟应用。
(一)酸液体系及关键因素
2、选择了合适的用酸体系及用量,如何将酸液有效地布置在应该酸化层位,如何及时快速地将残酸返排出来以防止酸化后二次沉淀,这是酸化成功的关键。
(二)酸液分流工艺
1、为什么要分流?
3)为保持最初的生产(或注入)能力,必须清除主要的伤害,那么处理液就必须注入渗透性最低和伤害最重的地带。
2)如果酸化层段是纵向上注入能力相差悬殊的多层油藏,或者由于原油藏中的渗透率梯度以及射孔伤害而引起的垂向不均质性,如不进行液体分流处理,那么处理液将进入渗透率高、伤害最小的地层,低渗透、高伤害的地层将得不到足够的处理液而导致措施失败。(同样:为何注水井要调剖?)
处理液进入地层的自然趋势遵循最小阻力原理,即选择渗透率最高、伤害最小因而阻力也最小的地层渗入。
(二)酸液分流工艺(续)
1、为什么要分流? (续)
4)如表所示的三层油藏,设每层需处理液150gal/ft,当液体按需分流进每一层,完全解除伤害需15000gal;如不进行分流,需39500 gal,但是由于高渗透层(500md)的伤害清除较快,使得处理结果更为不利。
考虑分流的原则
具有不同渗透率的多层油(气)藏;
具有不同地层压差的多层油(气)藏;
含有不同压缩性流体的多层油(气)藏;
具有天然裂缝的多层油(气)藏;
以上各因素的组合。
因此,由于各种因素引起的垂向非均质性严重的多层或厚层油藏中,必须进行处理液的合理分流。早在1932年开始用盐酸处理油井时,就出现了将液体置放到低渗透带的问题。
(二)酸液分流工艺(续)
1、为什么要分流? (续)
5)海上油田纵向非均质性严重,且大段笼统防砂,各小层产出及吸入能力差异很大。在同一生产压差下,很多小层、污染严重层难以动用,这应是酸化解放、挖潜的层位。
6)许多在生产油田压降很大(尤其是连通性及渗透性好的层位),致使近井地带压降更加严重,是处理液优先进入的区域。
7)海上大段防砂井笼统注酸,如果不采用有效的分流工艺,酸化后不但不能解放污染层、低渗层,反而加剧层间矛盾,导致含水加速、出砂。
一个典型海上油田的H~K关系图
压降幅度达3-6MPa