客户与服务 Service
信息交流

您的当前位置:首页>> 客户与服务 >> 信息交流

氮气在酸化压裂中的应用

日期:2016年3月24日 08:46
 泡沫酸酸化工艺是一种对低渗、低压、水敏性地层很有效的新型酸化增产技术。常规酸液体系中加入起泡剂和稳泡剂,通过泡沫发生器与氮气混合,形成泡沫体系,同时兼有泡沫流体性质和酸化能力,特别适用于多层非均质油层酸化、低压、低渗井酸化以及老井的重复酸化。
  泡沫的携带能力较强,利于将酸岩反应生成的微粒和岩屑带到地面,带出的微粒量通常比普通酸高7倍以上;返排到达井口时由于压力突降,泡沫迅速膨胀,形成井筒内的高压并产生回流,利于乏酸返排;泡沫酸中含有大量气体酸液量小,不易引起粘土膨胀,特别适合含水敏性粘土储层的酸化;并且由于泡沫流体的剪切稀释特性,使高渗透层得以暂堵,使酸液转向进入低渗透层,更高效和均匀地分布,达到了转向酸化的目的。泡沫酸一般适合在1500~2500m井深施工,要求有制氮车、泡沫发生器等,国外过去应用较多,目前多用于多层基质转向酸化。
  一、泡沫酸基本性质
  1、泡沫酸的组成:
  泡沫酸是一种由气相和液相添加剂组成的混合物,其中气相含量为52%~90%,其余为液相。其一般组成成分如下:
  (1)气相:可以是N2、CO2或其它混合惰性气体,最常用的是N2。
  (2)液相:可以是盐酸或其它无机酸和有机酸。盐酸浓度一般为15%~30%,最常用浓度为28%。
  (3)添加剂:包括起泡剂、稳泡剂、缓蚀剂、铁离子稳定剂等。起泡剂一般是表面活性剂,它是泡沫酸的关键组分。起泡剂的选择应依据酸液类型和油气层特性而定,必须满足以下条件:发泡性能好、形成泡沫稳定性好、配伍性好、压力降低时易破裂、价格便宜等,一般加量0.5%~1.0%。
  2、泡沫酸的酸化原理
  泡沫酸是用起泡剂稳定的气体在酸液中的分散体系,气相为压风机供给的氮气,液相是根据油井情况,采用各种不同的酸液,将起泡液泵入渗透率较高的含水层,使流体流动阻力逐渐提高,进而在吼道中产生气阻效应。在叠加的气阻效应下,再使用起泡酸液进入低渗透地层与岩石反应,形成更多的溶蚀通道,以解除低渗层污染、堵塞,改善油井产液剖面。最后注入泡沫排酸液,助排诱喷,排出残酸。
  3、泡沫酸的特点
  与常规酸相比,泡沫酸是一种全新的酸液,具有液柱压力低、返排能力强、粘度高、滤失小、对地层损害小、酸液有效作用距离长、施工简便、综合成本较低、经济效益高等特点:
  (1)气相比例高,液相比例低。一般气相占60%~80%,因此密度较低。
  (2)粘度较高,一般在10~100mPa.s之间,有利于降低酸液滤失和酸岩反应速度。
  (3)滤失低。在低渗透储层中,比一般液体滤失系数低两个数量级;在高渗透储层中,与胶凝酸滤失系数相近。
  (4)管内流动摩阻小。
  (5)排液速度快。一般只需10h即可排出90%左右的液体。
  (6)携带酸不溶物能力强。
  (7)缓速效果好。
  (8)对储层损害小
  (9)施工工艺相对复杂,需增加氮气产生设备和泡沫发生器等。
  4、影响泡沫酸稳定性的因素
  要使泡沫酸达到预期的酸化效果,泡沫酸体系的稳定性很重要,注酸过程中泡沫酸应几乎不失水,使泡沫酸能渗入到地层深部。
  (1)液相粘度:增加液相粘度,泡沫酸体系的稳定性增加。可通过加入耐酸、耐温的高分子聚合物来提高液相粘度。
  (2)界面膜强度:选择适当的起泡剂及泡沫稳定剂能提高界面膜强度,可增加泡沫的稳定性。
  (3)泡沫质量:泡沫质量高,稳定性好。通常使用的泡沫酸,泡沫质量为60%~85%,泡沫质量太低和太高,都会使泡沫易于破裂而不稳定,泡沫液粘度、滤失性、液体返排和摩阻都与泡沫质量有关。
  (4)温度:温度升高气体分子运动加快,泡沫稳定性降低。
  (5)助表面活性剂:通常一些助表面活性剂如乙醇、正丁醇有消泡作用,而有些醇则有稳定泡沫的作用,因而需作配伍性试验进行选择。
  5、泡沫酸的性能评价
  泡沫酸化液普遍具有稳定性好、粘度大、悬砂性能好、摩阻低、低伤害等性能。泡沫酸化施工能否成功,一个很重要的因素就是所选用的泡沫酸化液的性能,为保证泡沫酸具有较好的性能,需进行大量的评价工作。泡沫酸的性能评价包括:
  (1)流变性。泡沫酸的流变性一般采用假塑性数学模型来描述。
  (2)稳定性。采用Ross-Mill仪测量泡沫酸的稳定性,通常以半衰期表征。
  (3)泡沫质量。测定在一定温度和压力下泡沫总体积中气体的含量即为泡沫质量,一般泡沫质量为75%~80%的泡沫酸效果最好。
  (4)粘度。泡沫酸的粘度一般为10~100mPa.s,它取决于泡沫质量和剪切速率。
  (5)滤失系数。泡沫酸的滤失系数可通过泡沫酸滤失试验仪测得。
  (6)摩阻损失。泡沫酸在管内的流动一般为层流,摩阻损失较低,约为清水的60%左右。
  二、泡沫酸酸化工艺
  泡沫酸酸化工艺是将加入了起泡剂、稳泡剂等添加剂的酸液与氮气在地面泡沫发生器中充分混合,形成稳定泡沫注入井内,以高压水力作用和酸液的化学溶蚀作用于储层,达到改造储层的目的。因泡沫酸中的气体有助排作用,泡沫酸酸化特别适用于低压低渗排液困难的储层改造,老井挖潜和低压井的增产措施,也能有效解决排液难、水敏性储层等特殊矛盾井的作业。泡沫酸中的气泡可阻止H+向岩石表面的传递,降低酸岩反应速度,泡沫酸酸化可获得较大的酸液有效作用距离。
  1、泡沫酸酸化工艺特点
  泡沫酸酸化工艺是近几年才发展起来的一种对低渗、低压、水敏性地层很有效的新型酸化增产技术。其工艺特点为:
  (1)泡沫本身具有选择性,可以使更多的酸液进入中低渗透层和油层
  泡沫在孔隙介质中具有很高视粘度,调剖能力强,且具有剪切变稀的特性,封堵能力随渗透率的增大而增大;使高渗透层得以暂堵,使酸液转向进入低渗透层,更高效和均匀地分布,达到了转向酸化的目的。
  (2)助排能力强
  由于泡沫酸中含有大量气体,因此在施工结束开井排液时,井口压力下降,聚集大量能量的气体迅速膨胀,使井筒与地层间形成较大压差,加之泡沫液产生的液柱回压低,所以泡沫酸的排液效果相当好。同时泡沫液的携带能力较强,使酸不溶物和其它微粒大多被带出地面,保证了酸化效果。
  (3)反应速度较一般酸液慢
  酸岩反应速度取决于氢离子向岩石表面的传质速度,泡沫酸属表面乳化体系,粘度较高,滤失小,大大减缓了氢离子向岩石表面的传质速度,因此泡沫酸的作用距离比一般酸液更远。
  2、泡沫酸酸化基本现场施工工艺
  起出井下生产管柱→下光油管至油层底界→挤入前置泡沫段→正挤前置泡沫酸→正挤主体泡沫酸→正挤后置泡沫顶替液,关井反应1~2h,低密度泡沫反洗井排残酸,放喷,排出乏酸。
  3、泡沫酸酸化的选井原则
  (1)泡沫酸有深穿透能力,可用于大段碳酸岩储层的酸化施工。
  (2)多层非均质油层酸化。
  (3)老井的重复酸化。(4)适用于滤失难以控制的储层。
  (5)低压、低渗或水敏性储层。

所属类别: 公司新闻

该资讯的关键词为:

2011 TRUE Group. All Rights Reserved 江苏同悦气体系统有限公司
中企动力提供网站建设 《中华人民共和国电信与信息服务业务经营许可证》编号: 苏ICP备11016088号