泡沫酸酸化技術

泡沫酸酸化技術就是在常規酸液體系中加入起泡劑和穩泡劑,通過泡沫發生器與氣體(一般多為氮氣或二氧化碳氣體) 混合,形成以酸為連續相、氣泡為分散相的泡沫體系,使得配製的酸化體系兼有泡沫流體性質和酸化能力,然後注入地層進行酸化。

基本介紹

  • 中文名:泡沫酸酸化技術
  • 分類:增能型,泡沫型,霧化型
  • 選井原則:水敏地層,壓力係數低於0.5
  • 特點:工藝簡單、排酸徹底、處理半徑大
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原理

泡沫酸是用起泡劑穩定的氣體在酸液中的分散體系。氣相為壓風機供給的氮氣,液相是根據油井情況,採用各種不同的酸液,將起泡液泵入滲透率較高的含水層,使流體流動阻力逐漸提高,進而在吼道中產生氣阻效應。在疊加的氣阻效應下,再使用起泡酸液進入低滲透地層與岩石反應,形成更多的溶蝕通道,以解除低滲層污染、堵塞,改善油井產液剖面。最後注入泡沫排酸液,助排誘噴,排出殘酸。

分類

按照泡沫特徵值(即泡沫體系中氣相體積所占泡沫總體積的百分數)泡沫酸體系可以分為以下三類:
(1)增能型。泡沫特徵值小於52 %的泡沫酸稱為“增能型”。主要是通過氮氣壓縮的彈性能量,利於處理液在施工後從地層返排,同時又因泡沫酸含氣體成分高,液柱壓頭低,有助於減少返排的能量需要,因此“增能型”體系主要用來提高酸化後的返排能力。
(2)泡沫型。泡沫特徵值在52 %~90 %的泡沫酸叫做“泡沫型”。這種類型的泡沫酸黏度高、濾失量小、緩速和分流效果好,主要用來增加酸液處理範圍和改善高低滲透層之間的吸酸量矛盾,提高酸化效果,尤其適用於酸壓增產。
(3)霧化型。泡沫特徵值大於90 %的泡沫酸稱為“霧化酸”。此時氣相或氣中夾液作為連續相,而酸液則作為分散相。霧化酸像氣體一樣具有很低的密度、黏度和表面張力,具有較高的流動能力,因而易於進入岩石的孔隙間,使注入壓力比常規注酸壓力低得多。

泡沫酸酸化工藝

泡沫酸酸化基本現場施工工藝

起出井下生產管柱→下光油管至油層底界→擠入前置泡沫段→正擠主體泡沫酸→正擠後置泡沫頂替液,關井反應1~2h,低密度泡沫反洗井排酸液,放噴,排出乏酸。

泡沫酸酸化的選井原則

符合下述條件的油井,均可採用泡沫酸酸化:
(1)井段長,厚度大,層間矛盾突出, 非均質嚴重;
(2)水敏地層;
(3)作業、洗井造成污染堵塞;
(4)壓力係數低於0.5;
(5)井況惡化,無法卡封分層酸化;
(6) 原始滲透率大於50×10μm。

酸液段塞的組成

(1)前置泡沫段:1%~1.5%起泡劑+0.2%穩泡劑,用清水配製;
(2)主體泡沫酸:15%~25%硝酸緩速酸+起泡劑+穩泡劑+緩蝕劑+鐵離子穩定劑+其它液體添加劑+N2,用清水配製;
(3)後置頂替液:1%起泡劑,用清水配製;
(4)氣化排酸液:1%起泡劑,用熱污水配製。

酸液用量

泡沫酸液的體積用量V由選定的酸化半徑R、井筒半徑r、油層孔隙度φ、油層厚度h計算,V=π(R2-r2)φh,並根據油井污染情況進行調整。
泡沫酸酸化工藝實現了分層酸化,具有工藝簡單、排酸徹底、處理半徑大的特點,利用泡沫流體在地層的氣阻疊加效應,改善酸化剖面,是一項適合於低滲油藏開發的新技術。

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