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第七章 酸化(Acidizing)酸化是油气井投产、增产和注水井增注重要技术措施酸化是油气井投产、增产和注水井增注重要技术措施本章内容：本章内容：本章内容：本章内容：第一节第一节第一节第一节 酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理酸二节酸二节酸二节酸二节 化学反应当量及反应产物化学反应当量及反应产物化学反应当量及反应产物化学反应当量及反应产物 第三节第三节第三节第三节 酸岩化学反应动力学酸岩化学反应动力学酸岩化学反应动力学酸岩化学反应动力学 第四节第四节第四节第四节 碳酸盐岩储层酸化设计计算碳酸盐岩储层酸化设计计算碳酸盐岩储层酸化设计计算碳酸盐岩储层酸化设计计算 第五节第五节第五节第五节 砂岩储层酸化设计计算砂岩储层酸化设计计算砂岩储层酸化设计计算砂岩储层酸化设计计算 第六节第六节第六节第六节 酸化工艺设计酸化工艺设计酸化工艺设计酸化工艺设计 第七节第七节第七节第七节 酸液及添加剂酸液及添加剂酸液及添加剂酸液及添加剂第一节第一节 酸化增产原理酸化增产原理一、酸化工艺分类一、酸化工艺分类 酸酸 洗洗:Acid Wash基质酸化基质酸化:Matrix Acidizing 酸酸 压压:Acid Fracturing清洗：清洗：井井 筒筒 射孔眼射孔眼方式：方式：正正 洗洗 反反 洗洗压裂车压裂车第一节第一节第一节第一节 酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理一、酸化工艺分类一、酸化工艺分类 酸洗酸洗 施工压力施工压力：无外力或轻微搅动。

注入速度注入速度：不流动或沿井筒的正、反循环酸流动、溶蚀方式酸流动、溶蚀方式：溶蚀井壁及射孔孔眼适适用用范范围围：砂岩、碳酸盐岩储层表皮解堵或射孔孔眼清洗、井筒结垢及丝扣油的清除第一节第一节第一节第一节 酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理一、酸化工艺分类一、酸化工艺分类 酸洗酸洗酸酸 化：地化：地 层层方式：方式：油管注液油管注液 套管注液套管注液 环空注液环空注液封隔器封隔器 压裂车压裂车压裂车压裂车第一节第一节第一节第一节 酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理一、酸化工艺分类一、酸化工艺分类 基质酸化基质酸化 施工压力施工压力：Ps Pi PF注入速度：注入速度：大于储层极限吸液速度大于储层极限吸液速度酸流动、溶蚀方式：酸流动、溶蚀方式：形成人工裂缝，沿裂缝流形成人工裂缝，沿裂缝流动反应，有效作用距离可达几十到上百米动反应，有效作用距离可达几十到上百米适用范围：适用范围：在碳酸盐岩储层中形成人工裂缝，在碳酸盐岩储层中形成人工裂缝，解除近井带污染，改变储层流型，沟通深部油气区，解除近井带污染，改变储层流型，沟通深部油气区，可大幅度提高油气井产量可大幅度提高油气井产量。

第一节第一节第一节第一节 酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理一、酸化工艺分类一、酸化工艺分类 压裂酸化压裂酸化 S、K、Kd、rd、rw的物理意义；的物理意义；渗渗透透率率污污染染所所引引起起的的表表皮皮系系数数的的影影响响比比污污染染深深度的影响要大得多度的影响要大得多第一节第一节第一节第一节 酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理二、酸化增产原理的理论分析二、酸化增产原理的理论分析井底附近储层受污染后的表皮系数可由表示，常用井底附近储层受污染后的表皮系数可由表示，常用于评估渗透率污染的相对程度和污染深度于评估渗透率污染的相对程度和污染深度 第一节第一节第一节第一节 酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理二、酸化增产原理的理论分析二、酸化增产原理的理论分析rerdrwk0kd图封闭油藏污染井模型示意图图封闭油藏污染井模型示意图评估伤害井评估伤害井产能下降程度产能下降程度评估伤害井评估伤害井酸化增产幅度酸化增产幅度评估无伤害井评估无伤害井酸化增产幅度酸化增产幅度第一节第一节第一节第一节 酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理二、酸化增产原理的理论分析二、酸化增产原理的理论分析储层污染引起的产量下降储层污染引起的产量下降 第一节第一节第一节第一节 酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理二、酸化增产原理的理论分析二、酸化增产原理的理论分析 酸酸酸酸液液液液挤挤挤挤入入入入孔孔孔孔隙隙隙隙或或或或天天天天然然然然裂裂裂裂缝缝缝缝与与与与其其其其发发发发生生生生反反反反应应应应，溶溶溶溶蚀蚀蚀蚀孔孔孔孔壁壁壁壁或或或或裂裂裂裂缝缝缝缝壁壁壁壁面面面面，增增增增大大大大孔孔孔孔径径径径或或或或扩扩扩扩大大大大裂裂裂裂缝缝缝缝，提提提提高高高高储储储储层层层层的的的的渗流能力；渗流能力；渗流能力；渗流能力；溶溶溶溶蚀蚀蚀蚀孔孔孔孔道道道道或或或或天天天天然然然然裂裂裂裂缝缝缝缝中中中中的的的的堵堵堵堵塞塞塞塞物物物物质质质质，破破破破坏坏坏坏泥泥泥泥浆浆浆浆、水水水水泥泥泥泥及及及及岩岩岩岩石石石石碎碎碎碎屑屑屑屑等等等等堵堵堵堵塞塞塞塞物物物物的的的的结结结结构构构构，使使使使之之之之与与与与残残残残酸酸酸酸液液液液一一一一起起起起排排排排出出出出储储储储层层层层，疏疏疏疏通通通通流流流流动动动动通通通通道道道道，解解解解除除除除堵堵堵堵塞塞塞塞物物物物的的的的影影影影响响响响，恢恢恢恢复复复复储层原有的渗流能力。

储层原有的渗流能力储层原有的渗流能力储层原有的渗流能力第一节第一节第一节第一节 酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理二、酸化增产原理的理论分析二、酸化增产原理的理论分析1.1.基质酸化增产原理基质酸化增产原理 储储储储层层层层严严严严重重重重污污污污染染染染时时时时，基基基基质质质质酸酸酸酸化化化化处处处处理理理理可可可可大大大大幅幅幅幅度度度度提提提提高高高高油油油油气气气气井井井井产产产产量量量量；对对对对污污污污染染染染储储储储层层层层，基基基基质质质质酸酸酸酸化化化化一一一一般般般般可可可可获获获获得得得得较较较较好增产效果好增产效果好增产效果好增产效果无污染储层，无污染储层，无污染储层，无污染储层，基质酸化处理效果甚微基质酸化处理效果甚微基质酸化处理效果甚微基质酸化处理效果甚微基基基基质质质质酸酸酸酸化化化化解解解解除除除除污污污污染染染染带带带带储储储储层层层层污污污污染染染染后后后后，均均均均匀匀匀匀改改改改善善善善区区区区不宜过大，以解除污染带储层污染为主要任务不宜过大，以解除污染带储层污染为主要任务不宜过大，以解除污染带储层污染为主要任务不宜过大，以解除污染带储层污染为主要任务。

第一节第一节第一节第一节 酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理二、酸化增产原理的理论分析二、酸化增产原理的理论分析1.1.基质酸化增产原理基质酸化增产原理 l压压压压裂裂裂裂酸酸酸酸化化化化形形形形成成成成裂裂裂裂缝缝缝缝，增增增增大大大大渗渗渗渗流流流流面面面面积积积积，改改改改善善善善油油油油气气气气流流流流动动动动方方方方式式式式，降降降降低低低低井井井井附附附附近近近近的的的的渗渗渗渗流阻力l消除井壁附近的储层污染消除井壁附近的储层污染消除井壁附近的储层污染消除井壁附近的储层污染l沟沟沟沟通通通通井井井井筒筒筒筒附附附附近近近近的的的的高高高高渗渗渗渗透透透透带带带带、储储储储层层层层深深深深部裂缝系统及油气区部裂缝系统及油气区部裂缝系统及油气区部裂缝系统及油气区l不能用于砂岩储层不能用于砂岩储层不能用于砂岩储层不能用于砂岩储层第一节第一节第一节第一节 酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理酸化增产原理二、酸化增产原理的理论分析二、酸化增产原理的理论分析2.2.压裂酸化增产原理压裂酸化增产原理 第二节第二节 酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物 l化学当量化学当量、化学平衡及反应速度是酸化处理选用、化学平衡及反应速度是酸化处理选用酸时必须考虑的三个相关的化学因素。

酸时必须考虑的三个相关的化学因素l酸与储层矿物作用的酸与储层矿物作用的化学当量化学当量与反应物及生成物与反应物及生成物的分子个数比有关的分子个数比有关l与酸的化学当量有关的参数之一是与酸的化学当量有关的参数之一是溶解力溶解力l酸岩反应及其产物既重要而又复杂酸岩反应及其产物既重要而又复杂化化化化学学学学当当当当量量量量：参参参参加加加加反反反反应应应应的的的的各各各各种种种种反反反反应应应应物物物物及及及及生生生生成成成成物物物物的的的的比比比比例化化化化学学学学当当当当量量量量、化化化化学学学学平平平平衡衡衡衡及及及及反反反反应应应应速速速速度度度度是是是是酸酸酸酸化化化化处处处处理理理理选选选选用用用用酸时必须考虑的化学因素酸时必须考虑的化学因素酸时必须考虑的化学因素酸时必须考虑的化学因素酸酸酸酸与与与与储储储储层层层层矿矿矿矿物物物物作作作作用用用用的的的的化化化化学学学学当当当当量量量量与与与与反反反反应应应应物物物物及及及及生生生生成成成成物物物物的分子个数比有关的分子个数比有关的分子个数比有关的分子个数比有关第二节第二节第二节第二节 酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物 一、酸岩反应化学当量一、酸岩反应化学当量酸岩化学酸岩化学反应当量反应当量酸岩化学酸岩化学反应产物反应产物第二节第二节第二节第二节 酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物 一、酸岩反应化学当量一、酸岩反应化学当量 碳酸盐岩是靠化学及生物化学的水相沉积或由碎碳酸盐岩是靠化学及生物化学的水相沉积或由碎碳酸盐岩是靠化学及生物化学的水相沉积或由碎碳酸盐岩是靠化学及生物化学的水相沉积或由碎屑搬运形成。

屑搬运形成屑搬运形成屑搬运形成碳酸盐岩的主要矿物成分是碳酸盐岩的主要矿物成分是碳酸盐岩的主要矿物成分是碳酸盐岩的主要矿物成分是方解石方解石方解石方解石(CaCO(CaCO3 3)和和和和白云白云白云白云石石石石CaMg(COCaMg(CO3 3)2 2若若若若方解石方解石方解石方解石含量大于含量大于含量大于含量大于50%50%，则为，则为，则为，则为石灰岩石灰岩石灰岩石灰岩；若；若；若；若白云岩白云岩白云岩白云岩含量大于含量大于含量大于含量大于50%50%，则为白云岩则为白云岩则为白云岩则为白云岩若杂质含量大于若杂质含量大于若杂质含量大于若杂质含量大于50%50%，则可视为，则可视为，则可视为，则可视为非碳酸盐岩非碳酸盐岩非碳酸盐岩非碳酸盐岩第二节第二节第二节第二节 酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物 一、酸岩反应化学当量一、酸岩反应化学当量1.1.酸与碳酸盐岩的化学反应及反应当量酸与碳酸盐岩的化学反应及反应当量 碳酸盐岩储层酸化常用碳酸盐岩储层酸化常用碳酸盐岩储层酸化常用碳酸盐岩储层酸化常用盐酸盐酸盐酸盐酸 典型反应典型反应典型反应典型反应 2HCl+CaCO2HCl+CaCO3 3CaClCaCl2 2+H+H2 2O+COO+CO2 2 4HCl+CaMg(CO 4HCl+CaMg(CO3 3)2 2CaClCaCl2 2+MgCl+MgCl2 2+2CO+2CO2 2+2H+2H2 2OO 第二节第二节第二节第二节 酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物酸岩化学反应当量及反应产物 一、酸岩反应化学当量一、酸岩反应化学当量1.1.酸与碳酸盐岩的化学反应及反应当量酸与碳酸盐岩的化学反应及反应当量 从反应式中可看出反应的化学当量。

从反应式中可看出反应的化学当量从反应式中可看出反应的化学当量从反应式中可看出反应的化学当量考虑反应式中各种组分的分子量考虑反应式中各种组分的分子量考虑反应式中各种组分的分子量考虑反应式中各种组分的分子量,便可算出溶便可算出溶。