泡沫酸酸压时反应热和地层传热对酸液有效作用距离的影响

从泡沫酸酸压设计计算的实际需要出发,提出了考虑反应热和地层传热对酸液有效作用距离综合影响的计算方法,给出了实例计算,分析计算结果得出的几点结论以及所编制的计算机程序可供泡沫酸酸压施工和设计计算使用。     

酸液有效作用距离预测及影响因素分析

酸液有效作用距离是酸压设计计算中的主要参数,也是影响酸压效果的主要因素.因此,酸液有效作用距离的准确预测就显得相当重要.文章提出了一种计算缝中酸液质量分数分布的数学模型,该模型考虑了酸液在缝中沿长、高方向的流动及沿缝宽方向的对流扩散,能预测酸液质量分数沿裂缝长度和宽度方向的变化,模拟计算结果显示其比传统酸质量分数计算模型具有更好的适应性.最后分析了酸液质量分数、温度、同离子效应、注入排量、酸液用量和天然裂缝等因素对酸液有效作用距离的影响,从而能为碳酸盐岩储层酸压设计及施工效果预测提供依据.     

碳酸盐岩储层酸压工艺技术综述

本文介绍了压裂酸化技术与基质酸化技术的区别和各自的特点，综述了七大深度酸压技术，讨论了每种技术的特点及应用范围。还介绍了针对碳酸盐岩储层的不同特性发展和应用的两大特殊工艺技术。     

超高温高压气藏酸液有效作用距离定量研究

顺南奥陶系气藏具有超深（６３００～７８００ｍ）、超高温（１８７℃～２０５℃）、高有效闭合压力（６０ＭＰａ）的
特点,前期试采井自喷投产后无法获得持续高产,需通过深度酸压沟通远端储集体释放产能,超高温、超高压条件
下酸液有效作用距离定量研究对酸压设计具有重要意义。采用高温高压酸化流动仪开展胶凝酸、转向酸和冻胶酸
导流能力测试,根据酸溶蚀速率获得３种酸液的酸岩反应动力学方程,应用过酸前后导流能力结果计算３种酸液
残酸浓度,界定地层条件酸岩反应有效时间,并定量计算不同浓度胶凝酸、转向酸和冻胶酸在顺南地层条件下酸液
有效作用距离。实验得出,１９０℃、６０ＭＰａ条件下,残酸浓度：冻胶酸＞胶凝酸＞转向酸。酸液有效作用时间：转向
酸＞冻胶酸＞胶凝酸;酸液有效作用距离：转向酸＞冻胶酸＞胶凝酸。研究结果表明,相比胶凝酸和冻胶酸,转向
酸在顺南超高温、超高压条件下具有更好的深穿透造缝能力。     

砂岩储层酸压改造技术探讨

介绍了柯克亚凝析气藏及塔中志留系储层的储层特征，及针对该类储层进行的酸液配方研究，酸压工艺的选择及现场实施。砂岩酸压技术在现场应用两井次，施工后效果显著。实例应用表明，在低渗砂岩储层进行酸压是可行的。     

全三维酸液流动反应模型在酸压中的应用

酸液浓度分布计算是酸压模拟计算中的重要内容，传统的酸岩反应模型都是基于酸液的一维流动，忽略了裂缝高度方向酸液流动及酸岩纵向反应速度的变化，不考虑缝中酸液浓度随时间的变化。酸压裂缝在缝高方向延伸过程中必然引起酸液的纵向流动，酸液在缝高方向的流动必然导致缝高方向存在酸液浓度差。考虑酸液在缝高方向的流动、缝中酸液浓度随时间的变化以及同离子效应的基础上，建立了酸压过程中全三维缝中酸液流动反应模型，并给出数值求解方法。计算结果表明，缝高方向的酸液浓度和酸液流速都呈抛物线分布，越靠近裂缝中部酸浓度越高，在裂缝中部达到最大值；酸液在缝高方向的流动影响酸液有效作用距离的大小，全三维模型计算的酸液有效作用距离比二维模型计算的要小。     

砂岩储层酸化实时监测新技术

实时监测技术在酸化过程中能有效地促进基质酸化处理方法以及优化酸的用量,同时可评价酸化效果.众所周知,实时监测技术的基本原理是监测表皮系数的变化.然而,常规的实时监测技术是在酸处理过程中通过测量注入速率及压力(表面压力或地层压力)来估计表皮系数的变化以及评价酸化的效果.在目前技术基础上,提出了一种新的实时监测技术,酸处理时它可以通过计算渗透率以及酸的有效穿透距离来获得表皮系数.选择了适合砂岩储层的数学模型来举例说明如何计算渗透率、酸液有效穿透距离以及表皮系数的变化.计算结果与实例研究相吻合,证明了这项技术是一种有效的实时监测技术.     

文留油田低渗透砂岩储层重复酸化用酸液及其应用

中原文留油田文 16断块储层渗透率低 (2× 10 -3 ～ 6 0× 10 -3 μm2 ) ,温度高 (12 3～ 130℃ ) ,长石含量高 ,油井重复酸化效果差、有效期短。分析了用土酸或含 (潜在 )氢氟酸的酸液处理砂岩储层造成的各种伤害 ,提出了对重复酸化用酸液的要求 ,包括氢氟酸含量适当 ,减少二次伤害等。根据这些要求研制了适合中原油田砂岩油藏重复酸化用的由膦酸、脂肪酸酯和含氟盐组成的有机缓速酸 ,提出了前置酸 (10 %～ 15 %盐酸或盐酸 /醋酸 添加剂 )—主体酸 (有机缓速酸 )—后置酸 (10 %～ 15 %盐酸 添加剂 )—顶替液酸液体系。在短岩心模拟实验中 ,有机缓速酸提高岩心渗透率的幅度高于低伤害酸 (磷酸 /氢氟酸 /盐酸胶束酸 ) ,低伤害酸又高于常规土酸。在长岩心模拟实验中 ,有机缓速酸提高串连 3段岩心渗透率的幅度均远高于低伤害酸。在现场试验中将有机缓速酸体系用于 4口井的再次酸化 ,均获得了良好的增油效果 ,详细介绍了两口经过土酸类酸液处理但效果不佳的油井再次酸化的情况和效果。图 2表 4参 4。     

酸压模拟的三维模拟及计算

针对地层的实际情况,考虑产层,盖层,底层的岩石力学参数,如泊松比,弹性模量,断裂韧性和地应力互不相同时,建立了包括三维裂缝延伸模型和酸液运移分布模型的酸压模型三维模型,并编制了酸压设计软件,该软件全面考虑了温度场,同离子效应,反应活化能变化等影响,能模拟碳酸盐岩油气层各种应力分布和酸压裂缝延伸及酸液运移情况。     

高泥质强水敏砂岩储层酸液体系研究

采用溶蚀率测定实验和岩心流动实验研究了适合于高泥质、强水敏砂岩储层岩石酸化的酸液体系配方,分析了酸液种类、酸液浓度和关井时间对酸化效果的影响。结果表明,对泥质含量较高的砂岩储层,采用含氢氟酸的酸液体系酸化效果较好,但为了防止二次沉淀生成,必须优化设计酸液浓度和反应时间;对水敏性强的储层酸化,采用含氟硼酸和氢氟酸的缓速酸酸液体系酸化比土酸效果更好。在酸化后,注入防膨液段塞能稳定粘土,延长和提高酸化效果。     

复杂砂岩储层平衡酸压闭合酸化技术

砂岩储层一般不能冒险进行酸压,要大幅度提高产能应采用水力压裂。针对新场气田新855井复杂砂岩储层岩性变化大,岩矿组成复杂,碳酸盐岩含量高,且在不同井段分布极不均匀等特点,提出采用新的酸压技术--平衡酸压闭合酸化技术对该储层实施酸压改造。对该酸压工艺的原理及其适用性进行了理论分析。通过大量室内试验,并考虑到该地层酸化时酸液需具备降滤失和延缓反应速度的特点,优选出以盐酸为主体酸的胶凝酸体系配合该酸压工艺。现场施工实践表明该酸液体系及酸压工艺对该类复杂砂岩储层是合理的。     

砂岩储层增产新技术--酸压

酸压增产措施一般用在碳酸盐岩储层,砂岩储层几乎不进行酸压,但近年来一些油田在砂岩储层进行酸压尝试获得成功。分析了砂岩储层一般情况下不能进行酸压的原因,提出了砂岩储层要获得成功酸压需具备的条件,并在室内对油田岩样进行了酸蚀裂缝导流能力试验。结果表明,酸蚀后岩样不但结构完整,而且还获得了良好的导流能力,从而说明砂岩储层可以进行酸压尝试。结合现场成功酸压实例井,综合分析了获得有效酸蚀裂缝导流能力的途径,初步得出了砂岩储层酸压需具备的一些基本要素,为砂岩储层增产提供了新途径。     

砂岩酸化设计模型的研究及发展

介绍了国外砂岩酸化设计模型的研究，发展及９０年代以来取得的最新进展。主要包括集总参数模型，分布参数模型。“两酸三矿物”模型、广义地化模型、基质酸化现场实时监测评估软件，基质酸化优化设计专家系统，用于基质酸化分析和设计的地化反应－传递模拟器，长岩心酸化工艺模拟试验等。     

致密砂岩有效储层形成的控制因素

在大面积分布的致密砂岩气藏中,通常局部发育相对优质的有效储层。在对比分析四川盆地广安须家河组气藏及鄂尔多斯盆地苏里格石盒子组八段和山西组一段气藏基础上,主要从沉积分异和成岩作用2方面研究了有效储层形成的控制因素,得出以下认识：物源体系和水动力环境差异造成的沉积非均质性强烈影响成岩作用,是有效储层形成的基础,高能复合水道中的“粗岩相”利于有效储层的形成;压实作用和胶结作用是砂岩致密化的主要机制,以粗粒级的石英颗粒为主的砂（砾）岩,利于原生孔隙的保存,并作为后期成岩流体运移的通道,但在煤系地层酸性成岩环境中,较纯的石英砂岩容易发生石英次生加大,从而显著降低了砂（砾）岩的孔隙度;自生黏土矿物可能会降低储层渗透率,但自生黏土矿物环边能阻止石英次生加大而保存原生孔隙;溶蚀作用是改善储层质量的主要机制,受长石等易溶矿物的分布、成岩流体性质和流体通道的共同控制。     

缝中酸液流动反应模拟研究

酸液在缝中的流动反应是酸压设计中的一项重要内容,大部分二维酸液流动反应模拟模型都假设了缝宽不变,并且在求解时引入传质系数将二维模型一维化来求解,影响了计算精度。为此,基于物质守恒原理建立了新的酸压缝中酸液流动反应模拟模型。该模型避免了缝宽为恒值的假设,在求解时直接沿缝长和缝宽方向差分化并采用"追赶法"求解,不需引入传质系数以减少模型维数。计算实例表明,所提出的酸岩反应模型能较真实地反映酸液在缝中的流动反应。     

砂岩油藏非活性硝酸粉末液酸压实验研究

传统的观点认为砂岩油藏进行酸压是不可行的,然而近年来砂岩油藏的酸压在某些油田取得了成功。就砂岩油藏酸压进行实验评价研究,对现场具有指导意义。非活性硝酸粉末液是一种新型酸化材料,正常状态下呈非活性,激活后可分解出具有强氧化性的HNO3,它能够剧烈地局部溶蚀岩石及其堵塞物,而不破坏地层结构,从而疏通油路,提高地层的渗透率。与常规酸相比,非活性硝酸粉末液具有解除无机物堵塞、暂堵、穿透深、二次污染小的优点。因此,实验中采用非活性硝酸粉末液作为处理液。通过溶蚀实验、酸蚀裂缝导流能力实验、酸化后的刻蚀形态和酸蚀裂缝导流能力影响因素分析,认为在砂岩油藏进行酸压是可行的。     

塔河油田外围超深碳酸盐岩储层深度酸压改造技术研究与应用

根据塔河油田外围碳酸盐岩储层超深、高温和高压的特点,针对塔河油田油井完井后大多无自然产能、需要通过深度酸压改造技术建产的实际情况,研发了深度酸压改造技术并在油田现场取得了较好的增油效果。该技术解决了塔河油田外围区块超深井碳酸盐岩储层深度酸压改造的难题。     

苏里格气田致密砂岩气藏有效储层建模方法

苏里格气田为典型的河流相致密砂岩气藏,其有效储层的规模小、叠置形式多样、结构复杂;储层的平面和纵向非均质性强,难以进行精细刻画,气藏精细建模的难度较大。传统的确定性沉积相建模与随机性沉积相建模方法在单独使用时均存在较大的局限性,其地质模型与动态拟合的符合率偏低。以苏里格气田苏6加密试验区为研究对象,通过对沉积微相、有效储层规模及分布规律的研究,提出基于确定性沉积相建模与随机性沉积相建模相结合的分级沉积相建模方法,以动态分析成果约束相控的有效储层建模方法。该方法综合了单一传统建模方法的优点,加强动、静态参数的约束,提高了地质模型的精度,一次历史拟合符合率为52.4%,可以较好地反映储层实际情况。     

酸压技术在砂岩储层中的应用

对砂岩储层酸压需要具备的可能条件进行了概括分析，认为对砂岩储层中浅层井、注水井、储层裂缝发育井及处于构造轴附近的井酸压成功的可能性较大，并对其原理进行了分析。对砂岩储层酸压的工艺和酸液体系的应用进行了概括，其发展特点为酸液体系由单一的盐酸、氢氟酸体系向醋酸、氟硼酸、硝酸等复合酸液体系发展，其工艺由普通酸压向高导流裂缝酸压发展，并首次将平衡酸压闭合酸化工艺技术用于砂岩储层酸压中，并获得成功。最后，给出了砂岩储层酸压的现场应用实例。     

提升高温气井酸压有效缝长方法

为了提高川西地区深层高温气井酸压方案设计的有效性和准确性,建立了考虑酸压过程中井筒—裂缝综合热效应的酸压有效缝长数值计算模型。以区块内的一口预探井栖霞组储层的酸压改造为例,研究了酸压过程中不同的热效应对于酸压有效缝长的影响,并开展了施工参数对于酸压有效缝长的敏感性分析。结果表明：①井筒传热效应会提升缝口酸液温度,加剧近井地带裂缝壁面的酸岩反应,缩减酸压有效缝长;②相同注酸排量条件下,当注酸量达到一定量后,单纯提高酸量对酸压有效缝长的提升有限。相同注液量条件下,提高注酸排量有利于裂缝向深部扩展而降低缝口过度刻蚀,能有效提升酸压有效缝长。基于研究结论,为X1井设计了一套胶凝酸酸压方案,压后测试产量约为地质条件与改造规模相似邻井产量的1.4倍。