高孔高渗砂岩油藏氟硼酸深部酸化技术研究及现场应用

高孔高渗砂岩油藏氟硼酸深部酸化技术研究及现场应用

王强[1]2003年在《高孔高渗砂岩油藏氟硼酸深部酸化技术研究及现场应用》文中研究说明本文针对高孔高渗砂岩油藏储层的特点,开展了这类油藏增产机理、优选酸液体系、氟硼酸深部酸化工艺、酸液分流、优化设计模拟等研究,对酸化机理及其影响因素有了全面认识,酸液体系、工艺技术及数学模拟的研究成果最终形成了高孔高渗非均质砂岩油藏酸化工艺技术,对国内外类似砂岩储层酸化都有借鉴。成果的实施和应用,取得了显着的经济效益。论文所完成的主要工作有: Ⅰ深入研究高孔高渗非均质砂岩油藏酸化增产机理,根据储层特征和伤害机理优选出适合高孔高渗非均质砂岩储层的酸液体系。 Ⅱ对氟硼酸深部酸化工艺进行研究,对氟硼酸水解,氟硼酸对粘土的溶蚀能力及其反应速度,氟硼酸对粘土膨胀性能的影响以及对地层微粒运移的稳定作用,氟硼酸深部酸化施工工序等问题进行了详细的研究。 Ⅲ针对储层渗透率、孔喉等分布特征,筛选出化学微粒分流技术为首选的分流技术,筛选出了满足物理化学性能的分流材料。进行了分流室内试验研究、效果评价及分流动态模拟方法研究。 Ⅳ在全面考虑井筒、储层温度场,多层,多组分及地层有污染的基础上,重点考虑了氟硼酸在施工过程中不断地水解出氢氟酸,建立了新的更符合实际的砂岩氟硼酸酸酸化数学模型及数值模型。并利用Visual Basic语言编制了高孔高渗非均质砂岩油藏氟硼酸分流酸化优化设计计算程序,多次设计计算表明程序可靠,结果合理,可用于高孔高渗非均质砂岩油藏氟硼酸酸化设计、酸化过程模拟、产能预测、分流动态模拟及施工参数的优选。

岳江河[2]2002年在《高孔高渗非均质砂岩油藏酸化技术研究及应用》文中研究说明随着石油勘探和开发范围的不断扩大,近年来发现了一些高孔隙度、高渗透率的非均质油藏,特别是在海洋发现了一些大型的高孔高渗整装油田,其特点是油田分布广,埋藏浅,油层厚,储量丰富,孔隙度和渗透率高但胶结疏松,在钻完井过程中极易受到类型复杂的伤害,投产后产能较低,为了提高采油速度,加快收回投资,迫切需要解堵酸化。渤海SZ36—1油田便是典型的实例。 渤海SZ36—1油田是我国目前海上已开发的最大的高孔高渗油田,其分布广,埋藏浅,层系多,油层厚,储层孔隙度和渗透率高,层间渗透率差异大;岩石胶结疏松,可溶矿物含量低;钻井及完井及生产作业中对储层伤害范围大,堵塞类型复杂;原油粘度高,沥青、胶质及含蜡量高。由于储层在钻井、完井过程中受到一定伤害。本文针对SZ36—1高孔高渗油田开发的特殊性,并结合海上酸化作业的难点,开展了这类油藏储层伤害机理和类型、增产机理、优选酸液体系、酸化工艺、酸液分流、优化设计模拟、酸化实时监测与评估技术等的研究,对酸化机理及其影响因素有了全面认识,工艺技术、酸液体系及数学模拟的研究成果最终形成了实用的高孔高渗非均质砂岩油藏酸化对策和配套酸化工艺技术,对国内外类似砂岩储层酸化都有借鉴。成果的实施和应用,取得了显着的经济效益。 Ⅰ 通过储层特征及地质和敏感性试验研究,揭示了各种潜在损害因素存在的客观性,研究了伤害机理、范围、类型及程度,明确了酸化解堵的目标。 Ⅱ 对于高孔、高渗透、弱胶结油藏酸化,研究表明应采用深部穿透、弱溶蚀、稳定岩石骨架的酸液体系。为此,通过酸液体系和工艺研究,筛选出盐酸、土酸、氟硼酸复合使用为首选的酸液体系,详细研究了氟硼酸酸化机理; ☆研究指出,温度对氟硼酸水解速度有影响,但温度对水解平衡常数影响不大,在80℃时可近似用第一级水解来表示整个水解过程。因此,在高温下氟硼酸仍具有比土酸慢得多的反应速度,酸化时可获得较长的有效作用距离,但其反应速度慢,解堵作用好,因而该酸液体系及其复合是适宜于高孔高渗油藏酸化的。 ☆氟硼酸对粘土有较强的溶解力,且有稳定粘土的作用,氟硼酸处理后的储层,可起到稳定粘土和防止地层微粒运移的作用。 ☆优选了土酸—氟硼酸多段注入工艺为最佳酸化工艺:筛选出了酸液配方,并对酸化效果进行了评价,给出施工参数的最佳范围。 摘要 HI分流酸化技术试验和分流动态模拟研究,考虑层系多,油层厚,层间渗透率差异大的特点,酸化工艺中考虑酸液的合理分流,据储层渗透率、孔喉等分布特征,筛选出化学微粒分流技术为首选的分流技术,筛选出了满足物理化学性能的分流材料。分流室内试验研究及效果评价表明,分流效果好,暂堵后也易于解堵,并建立、完善了分流动态的计算机模拟方法,可用于分流动态模拟和有关参数模拟优选。 w酸化模型研究 本文对Hekim分布参数模型进行了改进,并与Hill毛细管模型进行了对比,实例证明其预测能力和拟合试验结果的更好。 V酸化数值模拟及优化设计方法研究: 中本文通过试验研究和对酸化数值模拟模型的改进和完善,建立了全面完各的砂岩酸化数学模型,编制了多层砂岩油藏分流酸化软件,多次设计计算表明软件可靠,结果合理。可用于砂岩酸化设计、酸化过程模拟、产能预测、分流动态模拟及施工参数的优选。 十模拟结果表明分流剂浓度、酸液浓度、注液排量、注液强度及地面温度等对产能变化有较大影响,提出了优化施工参数的原则。 千全面综合试验研究成果和计算机模拟结果,考虑海洋作业的特殊性,形成适直于海洋高孔高渗油藏酸化技术对策和酸化优化设计方法。 V[开展基质酸化实时监测技术研究,研制了酸化实时监测软件,配备了相应的硬件系统,它能够确定最佳的酸液用量,准确评价酸化效果,是海洋酸化施工作业成功、安全、确保酸化效果的辅助技术。 研究成果在渤海SZ36—l油田现场实施表明,酸化后平均单井日增油42m’/d,18口井日增油 757m’/d,且有效期较长,经济效益十分明显。本文提出的氟硼酸、复合酸等酸液体系及采用的土酸一氟硼酸多段注入分流酸化工艺是成功可靠的,研究成果形成了油田实用的酸化配套技术。

王雷[3]2005年在《暂堵实现选择性堵水和酸化一体化技术研究与应用》文中指出本文针对渤海高孔高渗非均质砂岩油藏开发过程中存在的问题,即由于层间非均质性使油井层间矛盾加剧,高渗层出水严重,而相对低渗层在开发过程中受到污染,其间的油很少或几乎未被动用。采用单一的堵水和酸化作业均不能明显改善层间非均质矛盾,反而会使低渗层在堵水中受到伤害,而高渗层在酸化中渗透率进一步加大。由于在堵水过程中堵液会不可避免的进入非目的层并对其造成伤害,同时堵水过程中由于高渗层内大孔道的存在,堵液沿大孔道段突进,造成了堵液的大量损失。针对上述问题提出了一种暂堵实现选择性堵水和酸化一体化技术。论文完成的主要工作有: Ⅰ 针对这项技术对堵剂的性能要求,研制了一种成胶时间可控、注入性好、成胶强度大、耐酸性较强的堵剂体系,通过采用两种添加剂在地下一定温度条件下生成交联剂可以明显控制成胶时间,通过添加一种可以与溶液中H~+发生配位结合的配位剂,可以明显增强堵剂的抗酸性; Ⅱ 针对使用的堵剂体系建立了进入深度简化模型,对堵液笼统注入过程中在非目的层的进入程度和形成的伤害进行了研究,分析了层间渗透率级差、地层流体粘度比、以及堵液阻力系数和残余阻力系数对伤害程度的影响,并对能够减小非目的层伤害的选择性注入工艺进行了阐述,提出了适合堵酸一体化技术要求的暂堵技术; Ⅲ 针对高孔高渗非均质油藏特殊的储层条件以及本技术的特点,采用酸溶性悬浮颗粒体系作为堵水前的暂堵剂。暂堵剂主要起两个作用:首先利用高渗层的层内非均质性,暂堵剂进入到高渗层内后可以通过沉降作用降低高渗层内大孔道的孔隙度,并且可以在高渗层中的小孔道内形成堵塞,从而增加了后续注入堵剂的作用距离,提高了堵水的有效性;其次在相对低渗层端面快速形成暂堵带,从而减少堵剂进入相对低渗层的程度和堵液对非目的层造成的伤害。通过实验得到悬浮颗粒直径与非目的层平均孔隙直径之间可以形成最优桥堵的比值,在桥堵基础上利用更小的颗粒作为填充粒子,通过复合填充并在一定压力下可以在非目的层快速形成致密暂堵带,并且这种暂堵剂在酸化过程中可以绝大部分被去除; Ⅳ 根据储层特征和伤害特点优选出适合高孔高渗非均质砂岩储层的酸液体系以及与之相配套的添加剂体系,对于高孔高渗油藏酸化首选氟硼酸体系为主酸液体系,为了增强对堵塞物的有效溶解可考虑土酸和复合酸体系,通过岩心流动实验确定采用盐酸和氟硼酸复合酸液体系; Ⅴ 对暂堵堵水酸化工艺进行了研究,对堵剂和酸液的注入速度和注入强度的影响因素分别进行了分析,推荐了典型储层条件下堵液、酸液注入速度和注入强度范围。最后通过两口井的实例证明这种技术改善高孔高渗非均质油藏的开发效果是明显的,应进一步推广应用。

胡国金[4]2014年在《C油田高含水水平井酸化技术研究》文中认为C油田水平井开发中主要存在含水率高、污染严重和产油量低的问题。本文基于C油田井史资料,开展了出水类型、出水规律、水平井伤害原因诊断、酸化解堵工作液体系、油溶性堵水剂及泡沫段塞分流布酸工艺等研究,提出了一套适用于目标储层控水、增油的酸化工艺技术。该技术能够在控水的同时有效解除水平井伤害,激发低渗层原油开采潜力,达到控水、增油的目的,具体研究主要工作如下:1)生产数据统计表明C油田属于底水油藏,含水率升高原因为水平井底水脊进。采用Eclipse油藏数值模拟软件模拟分析水平井脊进规律,为控水措施及增产技术的选择提供依据。2)通过对目标水平井钻完井伤害模拟及生产过程中产生的潜在伤害因素分析,计算水平井钻完井的伤害程度及范围,明确了酸化解堵的目标,并提出对酸液体系的要求。3)围绕缓速、破乳、防膨、缓蚀、低伤害、有效解堵等性能指标要求,开展不同酸液的酸岩反应速度测试、酸液添加剂性能评价、酸岩反应前后的SEM及能谱分析、岩心流动实验等,设计出一套适合于目标储层增产改造的高效酸液体系。4)结合目标出水层的孔喉半径分布特点,系统研究评价了一种耐酸型油溶性CJF堵水剂。评价了该堵水剂对水层封堵能力、对油层的伤害程度、选择性注入性和耐酸性。5)提出了泡沫段塞分流酸化工艺,评选出高效的起泡剂,实验验证了泡沫段塞分流的有效性。基于气相圈闭理论及质量守恒定律,同时考虑井底温度及偏差因子变化对分流效果的影响,建立了酸化过程中泡沫段塞分流模拟模型,进行了敏感性参数分析。通过本文的研究,提出了一套适合目标油田的堵水+泡沫段塞分流的酸化工艺技术,在控制出水的同时,有效解除储层伤害,为油田稳油增产提供了有力技术保障。

谭静轩[5]2007年在《文昌13-1/2油田酸化工艺技术研究》文中进行了进一步梳理本文针对文昌13-1/2油田生产状况,提出所有生产井井底附近都存在不同程度的流道堵塞污染。为了解除井底附近的污染提高产量,进行了本油田的酸化工艺技术研究。在开展研究之前,我们对国内外的解堵工艺现状进行了仔细的调查。在研究的过程当中,介绍了文昌13-1/2油田储层的各种物性,并用特征岩心在室内做了酸化用酸体系研究、酸液与储层岩石的溶蚀性研究、酸液添加剂单项试验评价、酸液配方综合性能评价、岩心的刻蚀试验评价、岩心酸化效果试验评价、岩心酸流动效果评价等模拟试验。然后得出在文昌13-1/2油田进行酸化作业的两种酸液配方,并利用该研究成果成功地在文昌13-1-A9井实施了酸化作业。从文昌13-1-A9酸化前后的产能变化,验证了该酸化工艺技术研究成果在文昌13-1/2油田具有很高的实用价值。该文的特点就在于理论研究与实践相结合,及时用实践去验证了室内研究的正确性。

白昕[6]2013年在《高效复合粘稳酸携砂充填防砂技术研究》文中认为胜利油田做为一个已经开发了五十余年的大型油田,油井防砂技术的进步与发展在一定时期解决了油田开发过程中的一些矛盾,但也还存在这许多问题函待解决。例如针对敏感性强且泥质含量高的砂岩油藏。目前主要采用的酸化防砂一体化工艺技术对地层进行处理。虽然取得了一定的效果,同时也存在以下几方面问题:(1)防砂前酸化会加重对岩石骨架的破坏,使地层出砂,容易导致防砂失败、油井防砂有效期变短;(2)普通酸化具有处理半径小的缺点,且无法实现均匀布酸,工作液的有效成分会沿着渗透率大的通道大量进入,其他井段得不到处理,解堵效果差;(3)普通的酸化常常引起地层微粒运移,污染底层,使渗油通道堵塞堵塞,严重影响油井产能。针对敏感性强的出砂油藏存在的不足,本论文提出研究开发“酸携砂充填防砂”新技术。该技术通过研究岩石与酸的反应机理研究,研发一种新型复合酸体系作为携砂液,进行挤压或压裂充填防砂。在对敏感性强的砂岩油藏储层特征及伤害因素分析的基础上,通过对砂岩油藏酸岩反应机理的研究,完成了主体酸、稠化剂、助剂的研制开发,形成适用于敏感性强的砂岩油藏的复合粘稳酸体系,按技术要求完成相关性能评价;进而开展酸携砂充填工艺适应性研究、酸携砂充填工艺技术研究、施工参数优化设计,进一步进行了酸携砂工艺技术现场先导试验,最终形成一套成熟的、先进的敏感性强的疏松砂岩油藏酸充填防砂工艺技术。

郭文英[7]2006年在《砂岩储层多氢酸酸化技术研究》文中研究说明砂岩基质酸化技术是油井解堵和增产的重要技术,盐酸一氢氟酸体系是砂岩基质酸化最常用的酸液体系。但是,氢氟酸和粘土反应过快造成酸液穿透距离短,氢氟酸与粘土矿物反应生产二次沉淀易造成地层伤害。现存的各种缓速酸液在尝试解决这些问题,但是这些体系不能克服氢氟酸与粘土和石英界面反应速率的巨大反差,并且二次沉淀问题也没有得到很好的解决。本文在对各种酸液体系研究的基础上,提出了一种新型的砂岩储层酸化处理液,多氢酸酸液体系。多氢酸是一种有机膦酸复合物,因含有多个氢离子,而称之为多氢酸。本文通过室内实验和理论分析,深入研究了多氢酸的特性,阐述了多氢酸的缓速及抑制二次沉淀的机理,建立了砂岩储层多氢酸酸化模型,并且结合多氢酸酸液体系在油田的成功应用,进行了实例分析。论文主要做了以下工作: (1)在对砂岩储层各种酸液体系进行研究和查阅大量国内外文献的基础上,提出了一种新型的多氢酸,并且确立了多氢酸的化学成分。 (2)对多氢酸的基本特性进行了分析,对多氢酸缓速机理和二次沉淀抑制机理进行详细研究。从多氢酸的物理吸附作用和化学吸附作用着手,借助溶蚀实验和扫描电镜观察等手段研究了多氢酸缓速机理。从多氢酸材料的独特性能入手,结合砂岩储层矿物与酸液的反应动力学特征,研究了多氢酸抑制二次沉淀的机理。 (3)多氢酸的特性研究包括溶蚀性能、润湿性能、配伍性能的测定。多氢酸体系的流动效果评价实验采用了渤海湾渤中油田和塔里木油田实际岩心,结果表明多氢酸酸液体系具有良好的酸化处理效果,最终确定了一套砂岩储层基质酸化的多氢酸酸液配方体系。 (4)建立了砂岩储层多氢酸酸化模型,重点考虑了多氢酸的酸岩反应动力学特征,建立了酸沿储层径向的浓度分布模型、矿物浓度分布模型,同时对每个模型利用数值分析的方法建立了相应的数值计算模型。 (5)结合高孔高渗砂岩储层特点,对多氢酸酸化施工参数进行了优化设计。 (6)对多氢酸酸液体系在渤海湾渤中油田的应用进行了实例分析,多氢酸的在中国海上油田的成功应用,为该油田的酸化解堵提供了一项新型的技术。在国内开辟了多氢酸应用的新篇章,多氢酸在国内油田将拥有广阔的应用前景。

周震岩[8]2015年在《南堡油田一号构造酸化工艺研究》文中指出冀东油田南堡区块1号构造在开发开发过程中由于层系多,各储层的特点不同,储层差异大,使用同一类型的酸液很难使各储层达到解堵、增产的目的;同时对高含水、长井段油层无有效的分流转向技术,很难达到控水增油的目的;而且酸化后残酸返排不及时,也从一定程度上影响着酸化效果。为此本论文深入分析了冀东油田前期酸化井的情况,系统地南堡油田1号构造酸化进行优化研究,主要完成了以下工作:(1)分析南堡油田1号构造的储层地质特征以及储层前期酸化情况,找出南堡油田现在主要存在问题,并提供了相应的解决对策。(2)从钻井完井、修井作业和生产过程叁方面分析储层潜在的损害机理,为下一步的酸液体系和酸化工艺的优选奠定了基础。(3)分析氟硼酸等酸液的各自适用特点,进行酸液分析,同时对酸液所用添加剂进行试验,找出适合南堡油田构造中明馆浅层的酸液体系为氟硼酸。(4)分析了南堡油田深层酸化工艺技术原理、适用特点以及酸化分流工艺技术,筛选出适合南堡油田的酸化分流技术。优化设计泵注压力、注酸排量和酸液用量等酸化工艺参数,并通过研究找出适合南堡油田的残酸返排人工排液方法。(5)分析NP1-23、NP1-37、NP101×8和NP1-4A15-P251这四口井的现场数据,评价油井酸化后的生产情况和排液情况。现场酸化效果表明:实施的17井施工成功率为94%,尤其是水平井(NP1-4A15-P251井)使用自生土酸体系后,取得了良好的增油效果。

李云翱[9]2010年在《超稠油蒸汽吞吐驱油疏导引流技术研究》文中进行了进一步梳理曙光油田超稠油开发规模逐年加大,弥补了资源接替的不足,但超稠油的油藏特征及特殊的油品物性给生产带来了许多新的难题,其中注汽压力高、油汽比低就是其中的主要矛盾。因而需要针对注汽(蒸汽吞吐)过程中对油层造成的伤害原因、伤害类型以及伤害程度,对目前现场使用的各种注汽添加剂进行评价筛选,研制开发新的技术,有效解除注汽过程的油层伤害,疏通地层有效孔隙,改变油油层的润湿性及提高地层流体的渗流能力,最大限度恢复油井产能,改善注汽质量,提高蒸汽利用率和蒸汽吞吐开采效果。本文从曙一区超稠油区块储层特征、油品性质、生产情况等方面入手,利用岩心实验模拟现场注蒸汽驱油条件和过程,分析了储层伤害的程度和影响因素。通过对现场使用的解堵剂、助排剂进行实验对比,研制开发出新型的解除注汽过程伤害、改善注汽效果、恢复地层能量的高效复合求产剂,结合油藏特点,开展岩心模拟研究,进行了疏导助排实验,确定了现场施工工艺技术,形成了适合曙光油田的超稠油蒸汽吞吐疏导引流增产技术,并选择有代表性的区块进行现场试验,效果明显。

苏崇华[10]2011年在《疏松砂岩储层伤害机理及应用》文中指出针对疏松砂岩储层易于伤害问题,以HND-1/2油田为例,论文系统研究了钻井、完井、生产、修井各过程中储层伤害的内因和外因,明确了储层伤害机理,优选了以“解堵”作为解决这类储层伤害问题的主要措施。重点从解堵机理、实验研究到矿场实施工艺方案、施工方案及效果评价等方面,对酸化解堵技术、生物酶解堵技术进行了系统分析,为类似疏松砂岩储层伤害问题的解决提供了借鉴和参考。论文通过储层储渗空间、岩石矿物、岩石表面性质、内部环境、岩石强度、地层膨胀性和阳离子交换容量等方面的研究表明,疏松砂岩储层存在微粒运移和润湿反转潜在损害因素,这些潜在损害通过在钻井、完井、修井作业中不配伍的工作液进入地层、浸泡等外部因素而诱发,降低了储层的渗流能力。针对目标区块,提出了疏松砂岩油田开发过程中储层伤害机理的新认识:疏松砂岩储层中存在着大量可运移的固相微粒,这些微粒生产过程中吸附产出液中原油的重质组分,被包裹形成具有粘塑性的固相微粒,经运移而聚集在近井壁地带,密实地堵塞了渗流通道;同时,固相微粒的存在,增强了乳化液的稳定性,加剧了产液乳化程度,增大了产液粘度,加剧了微粒运移及其对储层的伤害程度,如此恶性循环,结果严重伤害地层,使产液量大幅度下降。论文通过定量分解储层伤害的表皮系数,明确了储层伤害的主要环节和原因,并提出了酸化解堵技术和生物酶解堵技术是解决类似HND-1/2疏松砂岩储层伤害问题的有效措施。通过开展酸液溶蚀、酸液添加剂评价、铁离子稳定剂性能评价等系列实验,优选出改型硅酸和多氢酸体系作为酸化解堵液,并在HND-1-A9、A10、A7井现场应用,增产效果明显。通过开展生物酶稳定性实验、解除重质组分伤害实验、解除钻井液滤液等15项实验,深化认识了Apollo和Sun酶常规特性和解除重质组分伤害能力,并在HND-2-A9井现场应用,解堵成功,实现日增油16立方米,属国内首次。论文在实验和现场实践的基础上形成了—套集“储层伤害机理研究、增产方案和实施工艺方案及效果评价”的现场工作流程,形成了能有效解决疏松砂岩储层伤害问题的解堵增产配套技术,为国内外同类型油田的储层保护提供了必要的理论依据和技术参考。

参考文献:

[1]. 高孔高渗砂岩油藏氟硼酸深部酸化技术研究及现场应用[D]. 王强. 西南石油学院. 2003

[2]. 高孔高渗非均质砂岩油藏酸化技术研究及应用[D]. 岳江河. 西南石油学院. 2002

[3]. 暂堵实现选择性堵水和酸化一体化技术研究与应用[D]. 王雷. 西南石油学院. 2005

[4]. C油田高含水水平井酸化技术研究[D]. 胡国金. 西南石油大学. 2014

[5]. 文昌13-1/2油田酸化工艺技术研究[D]. 谭静轩. 西南石油大学. 2007

[6]. 高效复合粘稳酸携砂充填防砂技术研究[D]. 白昕. 中国石油大学(华东). 2013

[7]. 砂岩储层多氢酸酸化技术研究[D]. 郭文英. 西南石油大学. 2006

[8]. 南堡油田一号构造酸化工艺研究[D]. 周震岩. 西南石油大学. 2015

[9]. 超稠油蒸汽吞吐驱油疏导引流技术研究[D]. 李云翱. 东北石油大学. 2010

[10]. 疏松砂岩储层伤害机理及应用[D]. 苏崇华. 西南石油大学. 2011

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