双河油田高绿泥石储层酸化技术研究任务书+开题报告+论文正文Word格式文档下载.docx

双河油田高绿泥石储层酸化技术研究任务书+开题报告+论文正文Word格式文档下载.docx

《双河油田高绿泥石储层酸化技术研究任务书+开题报告+论文正文Word格式文档下载.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《双河油田高绿泥石储层酸化技术研究任务书+开题报告+论文正文Word格式文档下载.docx（35页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

目标：

通过室内实验，优选出适合双河油田高绿泥石储层条件的低伤害酸液配方体系，酸化岩心渗透率倍比达到2倍以上。

具体要求：

查看相关资料、标准，了解相关实验的方法，能够独立开展相关实验，学会根据储层特点优选酸液配发的基本思路。

完成毕业论文（设计）所需的条件及上机时数要求

所需条件：

⑴必要的参考文献及相关资料、数据等。

⑵开展室内实验所需的岩心、药品、仪器设备。

上级时数要求：

按时上机完成毕业论文（设计）的编写。

开题报告

1　题目来源

题目来源于河南油田生产实践过程中。

2　研究目的和意义

研究的目的：

①优化酸液配方；

②防止酸化改造对储层造成二次伤害；

③研制出具有针对性的酸液配方与施工工艺；

④解决目前双河油田注水井欠注问题。

研究的意义：

双河油田高绿泥石储层酸化技术的研究，有利于解决目前双河油田注水井欠注问题，对实现双河油田开发后期的挖潜增储、增产具有重要意义。

3　阅读的主要参考文献和资料名称

［1］康燕．缓速酸的岩心流动模拟实验研究［J］．钻采工艺，2005，28

（1）：

89～91

［2］郭建春，陈朝刚．酸化工作液发展现状［J］．河南石油，2004，18（6）：

40～

42

［3］江怀友，李治平，卢颖，张建国，郭建平，江良冀．世界海洋油气酸化压裂技术现状与展望［J］．中外能源，2009，14（11）：

45～49

［4］张琪．采油工程原理与设计［M］．山东东营：

中国石油大学出版社，2006：

422～429

［5］张晓萍，张永亮，高海光，宗旭．油田注水开发对储层伤害研究［J］．内蒙古石油化工，2001，27：

21～22

［6］张守鹏，王伟庆，夏云．提高油层渗透率的酸－岩作用原理与油层改造应用实例［J］．石油实验地质，2000，22

（1）：

77～80

［7］沈勇伟，汪玉华，贺川林，徐金祥，张艳丽．低渗油藏八区克上组酸化研究与应用［J］．新疆石油科技，2005，15

（1）：

17～20

［8］邓颖．论缓速土酸［J］．矿物岩石，2001，21

（2）：

68～72

［9］刘鹏飞，曾夏茂，向莉．对砂岩储层土酸处理后的伤害分析及处理措施［J］．内蒙古石油化工，2005，（12）：

106～107

［10］王贯中，张光明，张顶学．低渗透酸敏性地层酸化技术研究［J］．石油天然气学报，2009，31

（1）：

124～126

［11］黄志宇，何雁，吉淑梅．砂岩地层深部延缓酸化酸液配方研究［J］．西南石油学院学报，2000，22

（2）：

1～2

［12］韩刚山．酸化过程中的油层伤害及保护［J］．石油钻采工艺，2004，26：

58～61

［13］王文昌，贺绍辉，韩建国，王继军．砂岩油层酸化成功的关键因素［J］．西部探矿工程，2005，

（1）：

59～61

［14］黄春．砂岩油层注水井酸化研究与应用［J］．精细石油化工进展，2004，5（5）：

15～17

［15］WayneW.Frenier,DonaldG.Hill.EffectofAcidizingAdditivesOnFormationPermeabilityDuringMatrixTreatments［J］.SPE73705:

1～13

4　国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向

国内外现状：

基质酸化技术自20世纪30年代以来被广泛应用于提高生产井的产量和注入井的注入量。

尤其对于低渗油藏和老油田的开发，酸化技术发挥了至关重要的作用。

近年来，随着对引起损害的来源和地层特征的认识不断深入，许多新的酸液和添加剂以及酸化工艺相继出现和应用。

目前，我国已形成了针对不同地层的酸化工艺，由最初的笼统酸化发展完善到分层酸化；

由近井地带酸化发展到了深部酸化，如砂岩深部酸化工艺已发展出SHF工艺、SGMA工艺、BRMA工艺、HBF工艺、磷酸酸化、砂岩酸酸化和固体酸酸化工艺等。

压裂酸化工艺技术逐步系列化和配套化，主要有深穿透酸化工艺、降阻酸酸化工艺、前置液酸压工艺、胶凝酸酸压工艺、泡沫酸酸压工艺及平衡酸压等技术。

国外逐渐发展起了适应于高温、高粘土含量等地层的酸液体系，如高pH值酸化体系、氧化铝缓速氢氟酸体系和泡沫酸酸化体系等，为高温低渗透油田的深入开发提供了技术支持。

下面介绍几种针对常规酸体系不足而改进的研究成果：

①稠化酸体系。

Dowell公司用CT和暂时交联稠化酸体系作为转向剂，在碳酸盐岩中使用已被证明非常有效，此项新技术的前、后处理流动曲线显示出酸液能更均匀地流过。

Halliburton公司将交联酸（ICA）作为液体转向剂用于碳酸盐岩地层基质酸化处理。

ICA是一种具有相对较低基胶粘度的稠化酸体系，由交联剂、稠化剂、缓冲剂和破胶剂组成。

稠化剂为聚丙烯酰胺类聚合物，能在150oC下不同浓度盐酸溶液中保持稳定；

交联剂在残酸情况下（pH值2～4）为活性；

缓冲剂的作用是延长交联至破胶的时间，控制酸的消耗速度。

ICA在泵入时为稀的凝胶，粘度为20mPa·

s，当酸在地层中消耗和pH值增加到2左右时，生成高粘交联凝胶阻挡层，使液体分级转向其它层段。

20世纪80年代以来，我国在引进国外稠化酸技术的同时，也开展了相应的研究工作，研制成功耐酸、耐高温、耐剪切的稠化剂RTA，CT1－6和VY－101等，应用效果良好。

②新型土酸体系。

新型土酸是MP多功能添加剂取代ABS表面活性剂和冰醋酸配制而成的酸液。

MP多功能添加剂能够降低酸液的表面张力，提高酸液穿透能力，加深酸化半径，与酸液及储层流体配伍性好，能抑制酸渣的凝结，使微粒渣溶解分散，不产生沉淀，减少了有机残渣对储层的伤害。

常规土酸表面张力、界面张力大，酸化时易造成矿物的分散，致使储层渗透率大幅度下降；

新型土酸表面、界面张力小（比土酸低34.6mN/m），可减少毛管和贾敏效应造成的附加阻力，减轻油、水在油层中的乳化，使残酸废液易排，达到深部酸化的目的。

③改进的有机－HF酸体系。

Halliburton公司的Schuchart和GdanskiRD在1996年欧洲石油会议上介绍了一种新的有机－HF酸体系，以防止沉淀产生。

两个专利产品是NAS－Ⅰ和NAS－Ⅱ。

NAS－Ⅰ和NAS－Ⅱ保持了有机－HF体系的所有优点，能很强地螯合AlF3的沉淀平衡，防止其沉淀，有效抑制了HF与铝硅酸盐的二次、三次反应引起的储层伤害。

这种酸液体系具有离子交换的能力，可防止粘土膨胀。

同时还可以作为缓速HF酸体系。

④含磷新型缓速酸以及复合固体酸等。

1996年BJ公司的GinoDL等在SPE的第六届亚太油气会议上介绍了《砂岩储层增产的一种新型酸》。

其原理是用磷酸复合物水解氟盐来代替HCl。

这种酸在不同的化学计量条件下可提供5个氢，代称“HV酸”。

HV酸与NH4HF2混合产生磷酸铵盐和氟化氢，称做“啥盐酸”。

制备1m3的1%HF酸水溶液需要2%HV酸和约55.79kgNH4HF2。

新的酸液体系具有以下特点：

反应速度慢；

溶解粘土能力有限；

溶解石英能力高；

能最大限度地减轻二次沉淀之类的不利因素的影响。

砂岩酸具有低腐蚀，对使用者无伤害（初始pH值约为3），缓蚀剂用量低等优点。

⑤复合固体酸。

在常规酸液中加入非活性的硝酸粉末或其它固体有机酸，注入地层后，硝酸粉末或其他固体酸在地层孔隙中逐渐溶解，在较长时间内保持低的pH值，可以有效地防止酸液对地层的二次伤害。

在用油做载体时硝酸粉末可被挤入较大的径向深度，在后继注入的酸溶液中水解，分解出HNO3与HCl、HF等构成混合酸对地

层伤害物具有更大的溶解力。

在玉门、中原、胜利、青海等油田使用，成功率80%以上。

80年代以来，还采用了多级注入闭合酸压技术和有机硅酸缓速剂。

先将用水溶性溶剂和乙氧基化的脂肪叔胺制成的凝胶泡沫剂胶化的泡沫酸注入地层，将地层压开，随后将未酸化的泡沫酸注入裂缝，造成非均匀刻蚀面。

有机硅缓速剂是0.1%～10%含氯硅氧烷和5%～50%的酸。

注入地层后，酸与堵塞物作用；

有机硅水解成硅醇，放出盐酸酸化地层，硅醇聚合，将移动微粒胶接，达到稳定地层的作用。

发展趋势：

酸化系列技术正向着实时化、信息化、可视化、集成化、自动化、智能化的方向发展。

酸化技术要实现酸液配置的更加科学与合理，利用计算机软件来监控酸液的泵人和腐蚀情况；

同时与压裂相结合，达到地层的精确酸化，避免含水层的酸化；

利用监控系统来实现高产油、低产水的目标。

研究的主攻方向：

①如何解决酸液在高温下失活快和在高压下发挥作用不够的问题；

②如何防止酸液产生新的地层伤害；

③如何解决缓速酸处理剂与添加剂不相适应的问题；

④如何提高缓蚀剂产品的性能；

⑤如何回避有毒原料成为酸液添加剂；

⑥缓速酸和酸化转向剂如何结合使用；

⑦酸岩反应机理及有机酸反应研究。

5　主要研究内容、需重点研究的关键问题及解决思路

主要研究内容为高绿泥石储层酸化配方研究（包括酸液配方优选、酸化添加剂优选和酸液配方评价与完善）和施工工艺研究。

需重点研究的关键问题是双河油田储层伤害的因素有哪些。

解决思路是在对双河油田进行储层伤害因素分析的基础上，采用岩心流动实验等室内实验手段，优选适合该区储层特点的低伤害基质酸化配方，并进行酸化转向、排液等施工工艺技术研究，形成一整套适合高绿泥石储层酸化改造的工艺技术。

6　完成毕业设计所必须具备的工作条件及解决办法

工作条件：

岩心实验室及相关设备、材料、药品，电脑以及必要的图书和电子资

料。

解决办法：

岩心实验室及相关设备、电脑等由压裂酸化研究所提供，必要的图书和电子资料由工程院科技信息中心提供。

7　工作的主要阶段、进度与时间安排

4月1日-4月8日

资料准备及外文翻译

4月8日-4月15日

4月16日-4月23日

实验设计

4月24日-5月8日

完成实验并整理实验数据

5月9日-5月29日

完成毕业论文

8　指导教师审查意见

[摘要]双河油田是河南油田主力含油区域，经过30多年的高效开发，目前已进入特高含水开发后期，采出程度高，高含水低效井日益增多，措施效果愈来愈差，控水稳油形势严峻。

为了实现双河油田开采后期的改造挖潜，针对双河油田深层系水驱单元物性差、粘土矿物中绿泥石含量高（相对含量69.72%）的特点，以及现有酸液体系由于对中低渗透储层二次伤害大，不能很好满足低渗透层解堵改造的需要，进行了酸化技术研究。

本文重点研究了高绿泥石储层酸化液体系的配方优选问题，对酸化配套工艺技术也进行了一定的说明。

其中高绿泥石储层酸液配方研究中，进行了酸液配方优选、酸化添加剂优选以及酸液配方评价与完善的研究，最后给出了推荐的酸液配方以及相应的性能说明；

配套施工工艺选择中，根据储层的不同特点，采用了化学暂堵酸化工艺技术以及气举返排残酸和不返排残酸的施工工艺。

研究过程中，对岩心的敏感性分析以及对优选的酸液配方效果的测试均采用岩心流动试验进行评价。

[关键词]绿泥石储层　酸液体系　配方优选

StudyofAcidizingTechnologyforReservoirwithHighChloriteinShuangheOilFiled

[Abstract]TheShuangheoilfieldisthemainoilproductionareaofHenanoilfield.Nowithasenteredtheperiodofhighwatercutandhighrecoveryafterhightenthproductionof30years.Thewellswithhighwatercutandlowefficientproductionincreasesteadily,andtheeffectofthemeasuresusedtoincreaseproductionisgettingworse.Thestationofoilproductionandwatercontroliscritical.InordertoremouldreservoirandtaplatentpotentialitiesforincreasingproductionatthewaterfloodinginShuangheoilfield,andbecausethephysicalpropertiesoftheShuanghewaterfloodingoilfiledunitindeepreservoirispoor,thecontentofthechloriteinthereservoirishigh（relativecontentis69.72%）,andtheexistingacidliquorsystemscannotmeettherequirementsofthepermeabilityincreasinginthelowpermeabilityreservoir,sothestudyoftheacidizingtechnologyiscarriedout.Thispapermainlystudiestheformulaoptimizationoftheacidliquorsystems.Someintroductionabouttheworkproceduresalsohasbeenreferedtointhepaper.Inthestudyoftheacidliquorformulaaboutthehighchloritereservoir,ithasbeencarriedoutwhatisthestudyofacidformulaoptimization,acidadditivesoptimizationandtheevaluationandimprovementabouttheacidformula.Finallythebetteracidformulaandtheintroductionsofmatchingcharacteristicsaregiven;

Intheoptimizationofthematchingworkingprocedures,accordingtothedifferentcharacteristicsofthereservoir,thechemicaltemporarypluggingacidworkingtechnology,acidbackflowofgasliftworkingtechnologyandnon-constructionacidliquortechnologyareappliedintheoilfiledsite.Inthestudy,coreflowexperimentisusedtoanalysistheactionofthecoreandtesttheeffectofthegivenacidformula.

[Keywords]chloritereservoiracidliquorsystemformulaoptimization

1　前言

本课题研究的主要目的是解决双河油田开发后期注水井欠注问题，课题的研究对于实现双河油田开发后期的挖潜增产具有重要意义。

本课题主要对双河油田高绿泥石储层进行研究，以期可以完成酸液体系的优化以及配套的施工工艺技术的确定。

大庆油田有限责任公司采油工程院的康燕在《缓速酸的岩心流动模拟实验研究》一文中得到结论：

酸液酸化效果评价宜采用长岩心流动实验，且对快反应矿物高的储层进行酸化改造时，应控制氢氟酸的使用浓度，尽可能使用具有延缓酸岩反应速度又低伤害的有机缓速酸体系[1]。

本课题研究中即采用岩心流动实验来对推荐的酸液配方进行效果评价，并设计出了适合该储层的缓速酸液体系。

2　选题背景

本课题来源于双河油田生产实践中。

本课题应解决的主要问题是高绿泥石储层的伤害因素有哪些，应达到的技术要求一是要能解决储层堵塞问题，二是不能对储层产生二次伤害。

以下介绍一些针对常规酸体系的不足而改进的较新研究成果[2]：

HV酸与NH4HF2混合产生磷酸铵盐和氟化氢，称做“砂岩酸”。

在用油做载体时硝酸粉末可被挤入较大的径向深度，在后继注入的酸溶液中水解，分解出HNO3与HCl、HF等构成混合酸对地层伤害物具有更大的溶解力。

酸化技术要实现酸液配置的更加科学与合理，利用计算机软件来监控酸液的泵入和腐蚀情况；

利用监控系统来实现高产油、低产水的目标[3]。

本课题主要通过对高绿泥石储层伤害因素进行分析，进而得到酸液所要符合的要求，然后通过实验优选酸液配方，最后通过岩心流动实验进行效果评价，测试配方的优良性。

3　高绿泥石储层酸液配方研究

3.1　酸液配方优选研究

在对该区块进行储层伤害因素分析的基础上，优选适合该区储层特点的低伤害基质酸化配方。

3.1.1　储层伤害因素分析

1、储层特征分析

①该区储层以细砂岩为主，岩性较细。

根据该区全岩分析（见表1），储层岩石矿物成分长石含量较高，长石与HF反应易形成氟硅酸盐沉淀堵塞地层，采用常规土酸酸化会造成二次伤害，影响酸化增注效果。

表1　　全岩定量分析表（%）

层段

矿物种类和含量（%）

粘土矿物总量（%）

石英

钾长石

斜长石

方解石

白云石

黄铁矿

Ⅶ

33.9