非活性硝酸粉末液酸化技术的研究与应用

第24卷 第1期 西南石油学院学报 V ol. 24 No. 1 2002年 2月 Journal of Southw est Petroleum Institute Feb 2002

文章编号:1000-2634(2002) 01-0091-04

非活性硝酸粉末液酸化技术的研究与应用

汤元春, 袁玉锋, 程宇辉, 黄一汉, 毕文平

1

2

1

1

1

(1. 江苏油田分公司试采二厂, 江苏金湖211600; 2. 江苏油田分公司工程技术研究院)

摘要:非活性硝酸粉末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HNO 3。针对目前国内外应用非活性硝酸粉末(液) 酸化过程中活性地下激发难于控制、有效率低等问题, 成功优选出激活剂A , 并对其使用浓度进行优化, 得出新型酸液配方体系。该体系采用地面预激活技术, 有岩芯溶蚀率高、对岩芯渗透率改造倍数高、腐蚀速率低等特点, 可达到深部酸化的目的。现场应用结果表明, 新型酸液配方体系酸化后油井增产效果显著, 适用于低渗 特低渗, 敏感性强的 类储量砂岩油藏酸化解堵。关键词:非活性硝酸粉末; 酸处理液; 解堵; 砂岩油气藏中图分类号:T E357. 2 文献标识码:A

引 言

硝酸粉末酸化工艺技术是90年代从乌克兰引进的技术。其原理是将非活性硝酸粉末以原油作载体挤入地层, 非活性硝酸粉末富集在堵塞物附近, 溶于水后分解出强氧化性的硝酸, 并与后续注入的无机酸(砂岩:土酸; 灰岩:H Cl) 共同作用解除地层堵塞

[1]

N 80(S =24. 8mm ) 、A3(S =13. 6m m ) 钢片。1. 2 实验仪器

LSY 型岩心流动试验仪, RCC ! 型旋转腐蚀试验仪, 超级恒温水浴。1. 3 实验方法

岩心溶失率的测定:

在一定温度、时间条件下, 等重量碎岩心与定量的酸反应后的失重率。

岩心渗透率的测定:

在岩心流动试验仪上进行, 恒温。酸液腐蚀率的测定:

在动态腐蚀率测定仪上进行。

22

。该工艺反应副产物少, 对地层伤害小, 但存在

成本高、工序复杂的弱点。为此国内各油田进行了工艺改进, 实现了用水携带, 出现了多种改进品种, 非活性硝酸粉末液就是较为成功的一种。1999年在引进该项技术研究中发现, 预处理液和主体酸采用双液法注入时无法保证两者在地层能够有效结合, 非活性硝酸粉末液(XFY 1) 的活性很难在地层被彻底激发。为此, 在室内成功优化出激活剂A 及其最佳使用浓度。将一定量的激活剂A 直接加入非活性硝酸粉末液中, 首先使部分非活性硝酸在地面被激活, 无须依赖更多的附加条件, 自身具有高效解堵能力, 现场施工简单、应用效果明显。

2 实验结果与讨论

2. 1 非活性硝酸粉末液及其水溶液的性能评定

表1为XFY 1物化指标实验评价结果, 表2为XFY 1对岩心溶蚀性能实验结果。

非活性硝酸粉末原液(XFY 1) 及其水溶液溶蚀性很小, 原液中溶质经过滤、烘干后滞留在滤纸表面, 溶失率为负值。其活性在地层激发不彻底, 达不到高效解堵的目的。2. 2 激活剂的确定

根据过渡状态理论物质反应的有效碰撞首先形成一个活性集团(活化配合物) , 然后分解为产物。

[2]

1 实验部分

1. 1 主要实验材料

滨洲天鸥化机有限公司生产的非活性硝酸粉末液, 岩心为油层天然岩心(L =6cm, =2. 5cm) ,

收稿日期:2001-04-22

() , ,

92

由此在非活性硝酸粉末液引进H +。

西南石油学院学报 2002年

价格低、适应地层能力强、尽量选用; H BF 4可用于出砂严重井; H NO 3稳定性差, 可考虑用于液体及岩石中含S 2-较高的油水井酸化。

表3是激活剂的优化实验。无机强酸激活能力大于有机强酸, A 、HBF 4、HNO 3激活能力相近。A

表1 XFY 1物化指标实验评价结果

项目XFY 1原液5%XFY 1

外观棕褐色溶液浅棕色溶液

密度

g/cm 31 11 04

腐蚀速度N 80钢固含量

/%(t =4h, T =60∀, 静态) 205

0 85g/m 2h 0 92g/m 2h

与水配

伍性任意比相同

pH 0 51 5

防淤渣能力无酸渣无酸渣

表2 XFY 1对岩心溶蚀性能实验结果

井号高7 7

酸型原液5%XFY 112%A 原液

韦2 1

5%XFY 112%A

岩心重/g 3. 0282. 0772. 0003. 7262. 1202. 000

失重/g-1. 89880. 02730. 2208-0. 91750. 03830. 1834

溶失率/%-62. 701. 3111-24. 621. 89. 2

2. 3 激活剂A 最佳用量的确定

5%(XFY 1) 混入不同浓度A 溶液岩心溶失率和腐蚀控制情况如下。

溶蚀效果:

从图1和图2可见对岩心溶失率的影响。腐蚀状况(A3钢, t =4h, T =60∀, 静态) :

图3可见不同的含量对腐蚀速度的影响。

5%(XFY 1) +3%A 腐蚀速率较小, 低于SY5405 91的(2~4) g/(m 2#h) 标准, 岩心溶失率适

表3 激活剂的优化实验

岩心

激活剂H COOH

岩心重/g 失重/g 2. 0035

0. 15830. 14210. 47160. 44840. 5191

溶失率/%7. 907. 0823. 5422. 4525. 89

CHCOOH 2. 0061

高7 7

5%XF Y 1

H BF 4H NO 3A

2. 00341. 99692. 0051

中。随着A 量的增加, 韦2 1岩心溶失率减小, 墩

2 1基本不变, 而腐蚀率增大; 当浓度达到4%以上腐蚀严重。

2. 4 地面激活非活性硝酸粉末液与其它酸液溶蚀

能力比较

图1 韦2 1岩心溶失率(t =4h, T =60∀

) 图2 墩2 1岩心溶失率(t =4h, T =50∀

)

图3

含量的变化对腐蚀速度的影响图4 5%(XFY 1) +3%A 酸岩溶失速度实验

第1期 汤元春等: 非活性硝酸粉末液酸化技术的研究与应用

93

表4是酸液对岩心溶蚀性能比较实验。

酸液类型:! 12%H Cl; ∃ 1. 5%HF; 5%(XFY 1) +3%A

实验条件:T =35∀、V =38ml 、t =4h 、容器密闭。

从表4看出对三区块取心井的岩心失重比较:5%(XFY 1) +3%A 溶失率都为最高, 也明显高于非活性硝酸粉末原液及其水溶液。

2. 5 地面激活非活性硝酸粉末液与其它酸液流动

试验比较

墩2断块储层为中低孔 特低渗砂岩油藏, 灰质含量较高。早期实施的土酸酸化效果差。室内重

点考察A 与XFY 1以不同方式注入的效果并与常规酸液比较。

表5是墩2 1井岩心流动试验结果。5%(XFY 1) +3%A 提高岩心渗透率是段塞式的3倍、常规酸液的1. 8倍。灰质含量高适于盐酸酸化的井, 使用5%(XFY 1) +3%A 酸液酸化效果会更好。大段塞注入工艺, 酸酸结合依靠储层喉道扑捉前置反应后的残酸, 两种酸液独立作用为主, 达不到协同作用的目的。

2. 6 酸岩反应速度

图4为5%(XFY 1) +3%A 酸岩溶失速度实验。酸岩反应程度、溶失量的大小与时间有关。最

表4 酸液对岩心溶蚀性能比较实验

井号

12%HCl

高7 7

12%HCl+1. 5%HF (5%XFY 1) +3%HCl

12%HCl

韦2 1

12%HCl+1. 5%HF (5%XFY 1) +3%HCl 12%HCl

墩2 1

28%HCl

12%HCl+0. 8%HF (5%XFY 1) +3%HCl

酸型

岩芯重/g2. 02. 02. 2980

2. 02. 02. 6552. 00122. 01202. 0082. 0011

失重/g 0. 22080. 45700. 53100. 18340. 33840. 56730. 35620. 37200. 48650. 5166

溶失率/%11. 0422. 8523. 119. 1716. 9221. 3717. 8018. 4924. 3125. 82

表5 墩2 1井岩心流动试验结果(L =6cm =2. 5cm T =50∀)

酸液类型

28%HCl

5%(XFY 1) +3%A非活性硝酸粉末溶液15%A 与5%XFY 1段塞注入

K 0

/10-3 m 23. 7330. 8972. 791

K 1

/10-3 m 211. 8085. 0394. 223

K 1/K 03. 165. 611. 85

初0. 5h 岩心中的快反应物与酸作用, 单位时间溶失量最大, 占73%, 0. 5~2h 内为慢反应阶段溶失量占2. 6%。然后酸岩反应进入快速(2~3h) 平衡(3~5h) 残酸离子洛合(>5h) 沉积过程, 第二反应段岩心溶失量占24. 4%, 是实施深度酸化的最有效阶段。

低孔 特低渗油藏。油层污染严重、基质酸化效果差。为了验证应用效果, 首先选择曾采用超声波解堵无效的高7 9井。该井生产层具有灰、砂岩性、多小层合采。1999年10月, 将10m 、5%(XFY 1) +3%A 非活性硝酸粉末液与10m 预处理液多段塞交替挤入, 后改挤3%NH 4Cl 顶替液4. 8m , 以低于地层破裂压力的最大排量。关井反应4h, 负压排酸。3. 2 效果分析

高7 9井酸化前后请大庆测井研究所对该井产量、各小层供液情况进行测试, 通过对比日增油8t, 砂岩污染彻底解除, 且有效期长。同时在墩塘、韦庄3

3

3

3 现场应用及效果分析

3. 1 现场应用

江苏油田所属高集、韦庄油田油藏渗透性差, 天, ;

墩2 14、墩2 15应用地面激活酸化工艺处理后日增油12. 6, 而土酸处理的墩2 4、墩2 5日增油仅1. 8t; 韦庄油田韦2 9采用地面激活非活性硝酸粉末液酸化工艺日增油9. 1t, 韦2 8土酸处理后导致酸化再污染, 日产油减少1. 1t 。

1999年10月至2000年12月研究期间, 地面激活非活性硝酸粉末液酸化工艺技术在三大主力油田应用油井解堵9口, 全部获得成功(见表7) , 单井增产倍数在2. 0~14. 1之间, 已累计增产原油15259. 1t 。目前8口生产井日增油30t, 继续保持高效。

表6 二种酸液体系现场应用酸化效果比较

井号酸液种类酸前测试液量t/d 酸后产液量t/d

增产倍数

墩2 4土酸2. 43. 21. 3

墩2 5土酸3. 54. 51. 3

墩2 14XFY 18. 917. 42. 0

墩2 15XFY 12. 97. 42. 6

韦2 8土酸8. 97. 8-0. 12

韦2 9XFY 11. 911. 76. 2

表7 非活性硝酸粉末溶酸化前后油井生产情况

酸化前(月内平均)

日产液/m

高7 9高6 16高6 33韦2 9韦2 28墩2 14墩2 15高6 31

1999 10 16 2000 04 11 2000 05 02 2000 03 08 2000 06 22 2000 08 30 2000 09 02 2000 04 21

3

井号施工日期

酸化后

(月内平均)

日产油/t 2. 70. 41. 12. 81. 93. 28. 52. 81. 0

日产液/m

3

含水/%0785. 702. 8105. 62. 367

含水/%0792. 60345. 62. 386

日产油/t 12. 73. 411. 910. 511. 39. 016. 97. 41. 1

液量增加倍数+4. 7+14. 1+8. 8+3. 8+5. 8+2. 7+2. 0+2. 6+5. 4

累计增油/t (2000年7月28日) 1985. 61513. 73361. 61674. 64602. 71339. 7570. 6210. 6转注

2. 71. 21. 32. 82. 03. 69. 02. 91. 5

12. 716. 911. 510. 511. 69. 417. 97. 68. 1

韦2 45A 2000 06 20

术, 解除低渗砂岩油层近井地带、尤其深度污染的效

4 结 论

(1) 5%(XFY 1) +3%A 新型非活性硝酸粉末

酸液体系突破了影响硝酸粉末(液) 应用效果的瓶颈障碍, 地下有效作用的质与量得到保证。

(2)多段塞交替注入, 有效增加了预处理液与主体酸之间的互动、互补、协同效应, 利于污染因素模糊的油层解堵。

(3)地面激活非活性硝酸粉末液酸化工艺技

果明显好于常规土酸, 彻底摆脱了H F 用于低渗砂岩油藏酸化再污染严重的弊端。

参考文献:

[1] 王新英, 宋庆伟, 郑勇. 硝酸粉末酸化工艺技术[J]. 断

块油气田. 2000, 7(3) :54-56.

[2] 天津大学普通化学教研室. 无机化学[M ]. 北京:高等

教育出版社. 1984.

(编辑 罗先碧)

relationship betw een the fluid pressure and t he fracture w idt h. And then deter mine the fracture w idth or the dir ection o f the coupled fluid solid. F inally, calculate out the g eometry par ame ters of the fr actur e of t he pr inciple of rock mechanics and fr ac ture mechanics. T he paper der ived out a new theor etical model described the flow field w ithin t he fracture by the study of the flow field within the fracture, and provided a theo ry for the so lutio n of the 3 D fracture g eometry parameters.

Key Words:hydr aulic fracture; fluid character; fracture w idth; fluid fields; coupled fluid and solid; F racture geo metry parametersn

Sichuan 637001, China) , L IU Y i jun, SONG Xiao jian, et al. JO URN A L OF S O UTH W EST PET R OLE UM I N STI T UT E , V OL . 24, N O. 1, 84-86, 2002(I SSN 1000-2634, I N CH I N ESE)

A ccording to a lot of theoretical studies, labor ator y ex peri ments and oilfield experience, It was pr oved that the bottom hole flow field seriously affected the drilling efficiency, dow n hole safety and bit o peration life. T he geometry shapes and ar rangements of the no zzle are the key factors to deter mine that t he bottom ho le flow field is reasonable or not. I n or der to de velop the predictable and quantitative research technology , the potential flow theory w as used to simulate the bottom hole crossflow field. Compared the results of the simulation to the ex periment in the labo rato ry, it was shown that the result of t he numerical simulat ion about bottom hole cr ossflow field can descr ibe the cases of sev er al jet interactions under the condition of the deferent nozzle combinations, differ ent lateral inclina tions, different rear inclinations. It can prov ide a certain theory supports for t he evaluation of the bottom hole flow field and drilling efficiency.

Key Words:bottom hole crossflow field; potential flow t heory, jet, digital simulation; result analysis

RESEARC H AND APPLICATION OF AC ID IZING TECH NOLOGY OF NON ACTIVE NITRIC POWER

T AN G Yuan chun (Jiangsu Oilfield,

Jinhu Jiangsu

211600, China) , Y UA N Y u feng , CHEN Y u hui, et al. J O URN A L OF SO UT H WEST PET ROL E UM IN ST I T UT E, V OL. 24, N O. 1, 91-94, 2002(I SSN 1000-2634, IN CH IN ESE)

T he non activ e nitric pow der is a new mater ial for acidizing w hich ex hibits non active in nor mal state but can decompose strong ox ide HNO 3after activation. I n order to solve some problems that t he activ atio n underg round is hard to control and

THEORETICAL STUDY OF THE FLUID FIELD WITHIN THE HYDRAULIC FRACTURE

YAN G Xiu fu(Dan Wen Energy China Limited Corpor a tion, Shenzhen Guangdong, China ) , CHEN M ian, LI U Xi sheng. JO URN A L OF SO UT H WEST PET R OLE UM I N ST I T UT E , V OL. 24, N O. 1, 87-90, 2002(I SSN 1000-2634, I N CHI N ESE )

T he hydraulic fracture process is the fr actur e prolongation period w hen the formation is pressur ed by the fr actur e liquid. During the process, t he flow character w ithin the fracture g reatly influenced on the fr acture prolo ngation and shapes. T o determine the fracture width in the hydraulic fracture process, first, it will get the distributed law of the fluid pressure within t he fracture, according to the hydraulics theor y, and find the

the power has low efficiency in the acidizing treatment by non active nitric, an activator A has been selected successfully, opti mized its applying concentration and acquir ed a new acidizing fluid formula system. In this system, a pre activ at ing technolo gy in the g round has been adopted w hich can reach higher core corrosion rate and permeability, low corrosion rate to metal so that the purpose for deep acidizing can be achieved. Results ap plied in the field have shown that the effect of st imulation is no table after acidizing treatment by t he formula, and it is suitable for acidizing to sandstone r eservo irs which permeability are low to extreme low and strong sensitiv e.

Key Words:non active nitric acid power; acidizing fluid; plug removal; sandstone reservoir ; opt imization design

第24卷 第1期 西南石油学院学报 V ol. 24 No. 1 2002年 2月 Journal of Southw est Petroleum Institute Feb 2002

文章编号:1000-2634(2002) 01-0091-04

非活性硝酸粉末液酸化技术的研究与应用

汤元春, 袁玉锋, 程宇辉, 黄一汉, 毕文平

1

2

1

1

1

(1. 江苏油田分公司试采二厂, 江苏金湖211600; 2. 江苏油田分公司工程技术研究院)

摘要:非活性硝酸粉末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HNO 3。针对目前国内外应用非活性硝酸粉末(液) 酸化过程中活性地下激发难于控制、有效率低等问题, 成功优选出激活剂A , 并对其使用浓度进行优化, 得出新型酸液配方体系。该体系采用地面预激活技术, 有岩芯溶蚀率高、对岩芯渗透率改造倍数高、腐蚀速率低等特点, 可达到深部酸化的目的。现场应用结果表明, 新型酸液配方体系酸化后油井增产效果显著, 适用于低渗 特低渗, 敏感性强的 类储量砂岩油藏酸化解堵。关键词:非活性硝酸粉末; 酸处理液; 解堵; 砂岩油气藏中图分类号:T E357. 2 文献标识码:A

引 言

硝酸粉末酸化工艺技术是90年代从乌克兰引进的技术。其原理是将非活性硝酸粉末以原油作载体挤入地层, 非活性硝酸粉末富集在堵塞物附近, 溶于水后分解出强氧化性的硝酸, 并与后续注入的无机酸(砂岩:土酸; 灰岩:H Cl) 共同作用解除地层堵塞

[1]

N 80(S =24. 8mm ) 、A3(S =13. 6m m ) 钢片。1. 2 实验仪器

LSY 型岩心流动试验仪, RCC ! 型旋转腐蚀试验仪, 超级恒温水浴。1. 3 实验方法

岩心溶失率的测定:

在一定温度、时间条件下, 等重量碎岩心与定量的酸反应后的失重率。

岩心渗透率的测定:

在岩心流动试验仪上进行, 恒温。酸液腐蚀率的测定:

在动态腐蚀率测定仪上进行。

22

。该工艺反应副产物少, 对地层伤害小, 但存在

成本高、工序复杂的弱点。为此国内各油田进行了工艺改进, 实现了用水携带, 出现了多种改进品种, 非活性硝酸粉末液就是较为成功的一种。1999年在引进该项技术研究中发现, 预处理液和主体酸采用双液法注入时无法保证两者在地层能够有效结合, 非活性硝酸粉末液(XFY 1) 的活性很难在地层被彻底激发。为此, 在室内成功优化出激活剂A 及其最佳使用浓度。将一定量的激活剂A 直接加入非活性硝酸粉末液中, 首先使部分非活性硝酸在地面被激活, 无须依赖更多的附加条件, 自身具有高效解堵能力, 现场施工简单、应用效果明显。

2 实验结果与讨论

2. 1 非活性硝酸粉末液及其水溶液的性能评定

表1为XFY 1物化指标实验评价结果, 表2为XFY 1对岩心溶蚀性能实验结果。

非活性硝酸粉末原液(XFY 1) 及其水溶液溶蚀性很小, 原液中溶质经过滤、烘干后滞留在滤纸表面, 溶失率为负值。其活性在地层激发不彻底, 达不到高效解堵的目的。2. 2 激活剂的确定

根据过渡状态理论物质反应的有效碰撞首先形成一个活性集团(活化配合物) , 然后分解为产物。

[2]

1 实验部分

1. 1 主要实验材料

滨洲天鸥化机有限公司生产的非活性硝酸粉末液, 岩心为油层天然岩心(L =6cm, =2. 5cm) ,

收稿日期:2001-04-22

() , ,

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由此在非活性硝酸粉末液引进H +。

西南石油学院学报 2002年

价格低、适应地层能力强、尽量选用; H BF 4可用于出砂严重井; H NO 3稳定性差, 可考虑用于液体及岩石中含S 2-较高的油水井酸化。

表3是激活剂的优化实验。无机强酸激活能力大于有机强酸, A 、HBF 4、HNO 3激活能力相近。A

表1 XFY 1物化指标实验评价结果

项目XFY 1原液5%XFY 1

外观棕褐色溶液浅棕色溶液

密度

g/cm 31 11 04

腐蚀速度N 80钢固含量

/%(t =4h, T =60∀, 静态) 205

0 85g/m 2h 0 92g/m 2h

与水配

伍性任意比相同

pH 0 51 5

防淤渣能力无酸渣无酸渣

表2 XFY 1对岩心溶蚀性能实验结果

井号高7 7

酸型原液5%XFY 112%A 原液

韦2 1

5%XFY 112%A

岩心重/g 3. 0282. 0772. 0003. 7262. 1202. 000

失重/g-1. 89880. 02730. 2208-0. 91750. 03830. 1834

溶失率/%-62. 701. 3111-24. 621. 89. 2

2. 3 激活剂A 最佳用量的确定

5%(XFY 1) 混入不同浓度A 溶液岩心溶失率和腐蚀控制情况如下。

溶蚀效果:

从图1和图2可见对岩心溶失率的影响。腐蚀状况(A3钢, t =4h, T =60∀, 静态) :

图3可见不同的含量对腐蚀速度的影响。

5%(XFY 1) +3%A 腐蚀速率较小, 低于SY5405 91的(2~4) g/(m 2#h) 标准, 岩心溶失率适

表3 激活剂的优化实验

岩心

激活剂H COOH

岩心重/g 失重/g 2. 0035

0. 15830. 14210. 47160. 44840. 5191

溶失率/%7. 907. 0823. 5422. 4525. 89

CHCOOH 2. 0061

高7 7

5%XF Y 1

H BF 4H NO 3A

2. 00341. 99692. 0051

中。随着A 量的增加, 韦2 1岩心溶失率减小, 墩

2 1基本不变, 而腐蚀率增大; 当浓度达到4%以上腐蚀严重。

2. 4 地面激活非活性硝酸粉末液与其它酸液溶蚀

能力比较

图1 韦2 1岩心溶失率(t =4h, T =60∀

) 图2 墩2 1岩心溶失率(t =4h, T =50∀

)

图3

含量的变化对腐蚀速度的影响图4 5%(XFY 1) +3%A 酸岩溶失速度实验

第1期 汤元春等: 非活性硝酸粉末液酸化技术的研究与应用

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表4是酸液对岩心溶蚀性能比较实验。

酸液类型:! 12%H Cl; ∃ 1. 5%HF; 5%(XFY 1) +3%A

实验条件:T =35∀、V =38ml 、t =4h 、容器密闭。

从表4看出对三区块取心井的岩心失重比较:5%(XFY 1) +3%A 溶失率都为最高, 也明显高于非活性硝酸粉末原液及其水溶液。

2. 5 地面激活非活性硝酸粉末液与其它酸液流动

试验比较

墩2断块储层为中低孔 特低渗砂岩油藏, 灰质含量较高。早期实施的土酸酸化效果差。室内重

点考察A 与XFY 1以不同方式注入的效果并与常规酸液比较。

表5是墩2 1井岩心流动试验结果。5%(XFY 1) +3%A 提高岩心渗透率是段塞式的3倍、常规酸液的1. 8倍。灰质含量高适于盐酸酸化的井, 使用5%(XFY 1) +3%A 酸液酸化效果会更好。大段塞注入工艺, 酸酸结合依靠储层喉道扑捉前置反应后的残酸, 两种酸液独立作用为主, 达不到协同作用的目的。

2. 6 酸岩反应速度

图4为5%(XFY 1) +3%A 酸岩溶失速度实验。酸岩反应程度、溶失量的大小与时间有关。最

表4 酸液对岩心溶蚀性能比较实验

井号

12%HCl

高7 7

12%HCl+1. 5%HF (5%XFY 1) +3%HCl

12%HCl

韦2 1

12%HCl+1. 5%HF (5%XFY 1) +3%HCl 12%HCl

墩2 1

28%HCl

12%HCl+0. 8%HF (5%XFY 1) +3%HCl

酸型

岩芯重/g2. 02. 02. 2980

2. 02. 02. 6552. 00122. 01202. 0082. 0011

失重/g 0. 22080. 45700. 53100. 18340. 33840. 56730. 35620. 37200. 48650. 5166

溶失率/%11. 0422. 8523. 119. 1716. 9221. 3717. 8018. 4924. 3125. 82

表5 墩2 1井岩心流动试验结果(L =6cm =2. 5cm T =50∀)

酸液类型

28%HCl

5%(XFY 1) +3%A非活性硝酸粉末溶液15%A 与5%XFY 1段塞注入

K 0

/10-3 m 23. 7330. 8972. 791

K 1

/10-3 m 211. 8085. 0394. 223

K 1/K 03. 165. 611. 85

初0. 5h 岩心中的快反应物与酸作用, 单位时间溶失量最大, 占73%, 0. 5~2h 内为慢反应阶段溶失量占2. 6%。然后酸岩反应进入快速(2~3h) 平衡(3~5h) 残酸离子洛合(>5h) 沉积过程, 第二反应段岩心溶失量占24. 4%, 是实施深度酸化的最有效阶段。

低孔 特低渗油藏。油层污染严重、基质酸化效果差。为了验证应用效果, 首先选择曾采用超声波解堵无效的高7 9井。该井生产层具有灰、砂岩性、多小层合采。1999年10月, 将10m 、5%(XFY 1) +3%A 非活性硝酸粉末液与10m 预处理液多段塞交替挤入, 后改挤3%NH 4Cl 顶替液4. 8m , 以低于地层破裂压力的最大排量。关井反应4h, 负压排酸。3. 2 效果分析

高7 9井酸化前后请大庆测井研究所对该井产量、各小层供液情况进行测试, 通过对比日增油8t, 砂岩污染彻底解除, 且有效期长。同时在墩塘、韦庄3

3

3

3 现场应用及效果分析

3. 1 现场应用

江苏油田所属高集、韦庄油田油藏渗透性差, 天, ;

墩2 14、墩2 15应用地面激活酸化工艺处理后日增油12. 6, 而土酸处理的墩2 4、墩2 5日增油仅1. 8t; 韦庄油田韦2 9采用地面激活非活性硝酸粉末液酸化工艺日增油9. 1t, 韦2 8土酸处理后导致酸化再污染, 日产油减少1. 1t 。

1999年10月至2000年12月研究期间, 地面激活非活性硝酸粉末液酸化工艺技术在三大主力油田应用油井解堵9口, 全部获得成功(见表7) , 单井增产倍数在2. 0~14. 1之间, 已累计增产原油15259. 1t 。目前8口生产井日增油30t, 继续保持高效。

表6 二种酸液体系现场应用酸化效果比较

井号酸液种类酸前测试液量t/d 酸后产液量t/d

增产倍数

墩2 4土酸2. 43. 21. 3

墩2 5土酸3. 54. 51. 3

墩2 14XFY 18. 917. 42. 0

墩2 15XFY 12. 97. 42. 6

韦2 8土酸8. 97. 8-0. 12

韦2 9XFY 11. 911. 76. 2

表7 非活性硝酸粉末溶酸化前后油井生产情况

酸化前(月内平均)

日产液/m

高7 9高6 16高6 33韦2 9韦2 28墩2 14墩2 15高6 31

1999 10 16 2000 04 11 2000 05 02 2000 03 08 2000 06 22 2000 08 30 2000 09 02 2000 04 21

3

井号施工日期

酸化后

(月内平均)

日产油/t 2. 70. 41. 12. 81. 93. 28. 52. 81. 0

日产液/m

3

含水/%0785. 702. 8105. 62. 367

含水/%0792. 60345. 62. 386

日产油/t 12. 73. 411. 910. 511. 39. 016. 97. 41. 1

液量增加倍数+4. 7+14. 1+8. 8+3. 8+5. 8+2. 7+2. 0+2. 6+5. 4

累计增油/t (2000年7月28日) 1985. 61513. 73361. 61674. 64602. 71339. 7570. 6210. 6转注

2. 71. 21. 32. 82. 03. 69. 02. 91. 5

12. 716. 911. 510. 511. 69. 417. 97. 68. 1

韦2 45A 2000 06 20

术, 解除低渗砂岩油层近井地带、尤其深度污染的效

4 结 论

(1) 5%(XFY 1) +3%A 新型非活性硝酸粉末

酸液体系突破了影响硝酸粉末(液) 应用效果的瓶颈障碍, 地下有效作用的质与量得到保证。

(2)多段塞交替注入, 有效增加了预处理液与主体酸之间的互动、互补、协同效应, 利于污染因素模糊的油层解堵。

(3)地面激活非活性硝酸粉末液酸化工艺技

果明显好于常规土酸, 彻底摆脱了H F 用于低渗砂岩油藏酸化再污染严重的弊端。

参考文献:

[1] 王新英, 宋庆伟, 郑勇. 硝酸粉末酸化工艺技术[J]. 断

块油气田. 2000, 7(3) :54-56.

[2] 天津大学普通化学教研室. 无机化学[M ]. 北京:高等

教育出版社. 1984.

(编辑 罗先碧)

relationship betw een the fluid pressure and t he fracture w idt h. And then deter mine the fracture w idth or the dir ection o f the coupled fluid solid. F inally, calculate out the g eometry par ame ters of the fr actur e of t he pr inciple of rock mechanics and fr ac ture mechanics. T he paper der ived out a new theor etical model described the flow field w ithin t he fracture by the study of the flow field within the fracture, and provided a theo ry for the so lutio n of the 3 D fracture g eometry parameters.

Key Words:hydr aulic fracture; fluid character; fracture w idth; fluid fields; coupled fluid and solid; F racture geo metry parametersn

Sichuan 637001, China) , L IU Y i jun, SONG Xiao jian, et al. JO URN A L OF S O UTH W EST PET R OLE UM I N STI T UT E , V OL . 24, N O. 1, 84-86, 2002(I SSN 1000-2634, I N CH I N ESE)

A ccording to a lot of theoretical studies, labor ator y ex peri ments and oilfield experience, It was pr oved that the bottom hole flow field seriously affected the drilling efficiency, dow n hole safety and bit o peration life. T he geometry shapes and ar rangements of the no zzle are the key factors to deter mine that t he bottom ho le flow field is reasonable or not. I n or der to de velop the predictable and quantitative research technology , the potential flow theory w as used to simulate the bottom hole crossflow field. Compared the results of the simulation to the ex periment in the labo rato ry, it was shown that the result of t he numerical simulat ion about bottom hole cr ossflow field can descr ibe the cases of sev er al jet interactions under the condition of the deferent nozzle combinations, differ ent lateral inclina tions, different rear inclinations. It can prov ide a certain theory supports for t he evaluation of the bottom hole flow field and drilling efficiency.

Key Words:bottom hole crossflow field; potential flow t heory, jet, digital simulation; result analysis

RESEARC H AND APPLICATION OF AC ID IZING TECH NOLOGY OF NON ACTIVE NITRIC POWER

T AN G Yuan chun (Jiangsu Oilfield,

Jinhu Jiangsu

211600, China) , Y UA N Y u feng , CHEN Y u hui, et al. J O URN A L OF SO UT H WEST PET ROL E UM IN ST I T UT E, V OL. 24, N O. 1, 91-94, 2002(I SSN 1000-2634, IN CH IN ESE)

T he non activ e nitric pow der is a new mater ial for acidizing w hich ex hibits non active in nor mal state but can decompose strong ox ide HNO 3after activation. I n order to solve some problems that t he activ atio n underg round is hard to control and

THEORETICAL STUDY OF THE FLUID FIELD WITHIN THE HYDRAULIC FRACTURE

YAN G Xiu fu(Dan Wen Energy China Limited Corpor a tion, Shenzhen Guangdong, China ) , CHEN M ian, LI U Xi sheng. JO URN A L OF SO UT H WEST PET R OLE UM I N ST I T UT E , V OL. 24, N O. 1, 87-90, 2002(I SSN 1000-2634, I N CHI N ESE )

T he hydraulic fracture process is the fr actur e prolongation period w hen the formation is pressur ed by the fr actur e liquid. During the process, t he flow character w ithin the fracture g reatly influenced on the fr acture prolo ngation and shapes. T o determine the fracture width in the hydraulic fracture process, first, it will get the distributed law of the fluid pressure within t he fracture, according to the hydraulics theor y, and find the

the power has low efficiency in the acidizing treatment by non active nitric, an activator A has been selected successfully, opti mized its applying concentration and acquir ed a new acidizing fluid formula system. In this system, a pre activ at ing technolo gy in the g round has been adopted w hich can reach higher core corrosion rate and permeability, low corrosion rate to metal so that the purpose for deep acidizing can be achieved. Results ap plied in the field have shown that the effect of st imulation is no table after acidizing treatment by t he formula, and it is suitable for acidizing to sandstone r eservo irs which permeability are low to extreme low and strong sensitiv e.

Key Words:non active nitric acid power; acidizing fluid; plug removal; sandstone reservoir ; opt imization design


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