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酸化工艺技术 酸化是实现油田增产、增注的重要措施之一。为了保护油层，提高酸化作业 成功率、最大限度地发挥酸化作用，必须依据油层特点以及酸液和添加剂的作用、 性能，综合筛选酸液配方，使之与油层配伍。精心组织施工，以达到解除油层伤 害，恢复油井产能的目的。否则，将进一步加剧油层伤害。因此，弄清酸化过程 中的油层伤害机理是十分重要的。 1 酸化作业中油层伤害因素分析 由于油层岩石成分、结构及油层流体不同，酸化作业中产生的伤害也不相同。 引起酸化伤害的主要原因是酸液与油层矿物不配伍产生二次沉淀；或酸液与油层 流体不配伍产生酸渣；或使用添加剂不当；或酸化设计施工不当。 (1)酸液与油层矿物不配伍 酸化是油田作业中.比较典型的化学反应过程，在中、高渗透性油田，其作 业目的主要是洗井、解堵（消除泥浆污染或注水井中的污物、除垢等），对低渗 透油层则主要是基质酸化，在酸化解堵作业中，可能发生井筒中污物的溶解，在 基质酸化作业中，将发生油层矿物的溶解，但与此同时，由于有害副反应的存在， 酸化作业往往伴随沉淀堵塞造成地层伤害。 地层中铁离子最容易形成沉淀，堵塞孔隙。地层含铁矿物有碳酸盐岩 (铁方 解石、铁白云石等)、黑云母、黄铁矿、硫化铁、粘土矿物(绿泥石、蒙脱石、高 2+ 3+ 岭石等)等。它们以 Fe 和 Fe 的状态存在，对酸化作用影响很大。 土酸与方解石、白云石等碳酸盐矿物容易生成 Ca 玩，但如果油层有足量的 3+ Al 可使 CaF 溶解。土酸与地层矿物反应将产生氟硅酸和氟铝酸，它们与酸-岩 2 体系中的钾、钠等离于反应产生难溶的氟硅酸盐和氟铝酸盐沉淀，它们吸附在岩 石表面，造成严重伤害。同时，土酸与砂岩矿物反应产生水化硅 (Si(OH))沉淀。 4 (2)酸液与油层流体不配伍产生酸渣 当酸液与油层流体接触时，主要存在两种伤害机理，即微乳液的形成以及沥 青烯淤泥的沉积。根据原油重质组分的特性，可将其划分为石蜡质原油或沥青质 原油。沥青质原油中存在大量沥青烯，它们以胶态分散体系的形式存在，属非晶 体。沥青烯胶束以胶溶的高分子量的聚芳烃分子为核心，并被分子量较低的中性 1 树脂和芳香烃类化合物所环绕，每个胶束均由多个环圈层组成，5 个圈层堆积起 来就形成沥青烯颗粒。人们称酸处理作业中由原油与酸接触而产生的沥青烯淤泥 为酸渣，这种酸渣与自然生成的沥青烯沉积不同，它是一种胶状的不溶性产物。 酸渣一旦产生，会对油层带来永久性伤害，一般很难加以消除。酸渣的形成主要 + + 2+ 是使用高浓度酸液、油层中有三价铁离子等。当油层水中含有 K ，Na ，Ca 和 Mg 2+等离子时，酸液特别是含氢氟酸的土酸将与这些离子作用产生有害沉淀。 (3)添加剂选用不当 针对不同油层岩石和流体，酸液中应加入相应的添加剂，添加剂应在便用类 型、配伍性和用量上认真筛选和实验。当酸液中的添加剂与油层矿物、油层流体 不配伍，或添加剂与添加剂之间不配伍，将产生油层伤害，达不到酸化效果。 (4)酸化设计施工不当 酸化施工参数包括酸浓度、施工泵压、排量、酸液用量、关并时间等。这些 参数使用不当，酸化效果大大折扣，特别是对低渗储层的基质酸化，应根据油层 吸酸能力限制泵压，不能压破油层，如果压破油层后，酸要随新形成的裂缝流动， 酸化结束后，裂缝闭合，不能形成酸蚀裂缝，导致产生的沉淀物和颗粒不能排出 油层，造成新的伤害。 2 酸化作用中油层保护措施 合理的酸化处理设计是科学施工的前提，设计过程中选井是很重要的一步。 酸化增产措施设计包括下列步骤：首先依据室内实验研究的结果确定储层岩性及 流体性质，了解潜在伤害 ;筛选酸液配方，计算前置液和酸的用量以及可能的增 产率；优选施工参数，其中包括注入压力、速度等，选择最经济的处理方案。 (1)储层伤害诊断 基质酸化的目的是提高油井生产能力，有时酸处理作业也可用于解除己发生 的伤害。因此，在解堵作业之前要了解伤害的类型、范围及原因，包括堵塞物的