CN111058823A - 一种注入气体的酸化方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种注入气体的酸化方法。该方法包括以下步骤：1)注入气体：连接气体压力设备管线，通过气体压力设备将气体注入地层；3)酸化：对注入气体后的地层进行酸化。本发明具有补充地层能量、缓解二次伤害、提高地层渗透率、提高油井增产能力和改善酸化效果的优点。
Description
技术领域
本发明涉及石油领域，尤其是一种注入气体的酸化方法。
背景技术
在足以压开地层形成裂缝或张开地层原有裂缝的压力下对地层挤酸的酸处理工艺称为压裂酸化；可分为前置液酸压和普通酸压(或一般酸压)。压裂酸化主要用于堵塞范围较深或者低渗透区的油气井；注酸压力高于油(气)层破裂压力的压裂酸化，人们习惯称之为酸压。
目前的常规酸化方法是在新井完成后或修井后，为解除钻井液等外来物堵塞，使其投入正常生产的一种酸处理措施。该工艺是在低于岩石破裂压力下将酸液挤入地层，用酸液溶蚀井底附近地层中的堵塞物，扩大和延伸孔洞缝，恢复和提高地层的渗透性能；再配合其他措施最终形成如下酸化作业工艺：循环-试压-替酸-挤酸-顶替-关井扩散。该酸化方法存在以下缺点：
1、由于地层吸附及毛管力等作用，残酸返排不彻底，引起的二次伤害问题；
2、酸化过程中酸与原油接触产生的酸渣，引起的二次伤害问题；
3、低压地层能量不足，油井产量较低。
发明内容
本发明为解决背景技术中存在的上述技术问题，而提供一种向地层注入酸液进行酸化前，先注入气体作为前置段塞的酸化方法，具有补充地层能量、缓解二次伤害、提高地层渗透率、提高油井增产能力和改善酸化效果的优点。
本发明的技术解决方案是：本发明为一种酸化方法，其特殊之处在于：该方法包括以下步骤：
1)注入气体：连接气体压力设备管线，通过气体压力设备将气体注入地层；
3)酸化：对注入气体后的地层进行酸化。
优选的，步骤1)中注入气体的体积，根据现场情况，通过如下公式计算得到：
P1*V1/T1＝P2*V2/T2
其中：P1是地面注入气体的压力、V1是地面注入气体的体积、T1是地面注入气体的温度；P2是地层压力、V2是地下体积、T2是地层温度；地面注入的气体压力P1、地面注入气体的温度T1、地层温度T2和地层压力P2都是现场测量出来的，确定要注入的地下体积V2，就可以计算出地面注入气体的体积V1。
优选的，气体包括不限于空气、氮气、二氧化碳、类气体、烟道气及以上气体的混合物。
优选的，气体以氮气或二氧化碳为佳。
优选的，步骤1)和步骤3)之间还包括步骤2)注入泡沫液体：通过泡沫液体压力设备将泡沫液体注入地层。
优选的，步骤2)中注入的泡沫液体的体积与步骤1)中注入气体的体积相同。
优选的，泡沫液体为表活剂水溶液。
优选的，步骤3)酸化的具体步骤如下：
3.1)确定需要的酸液量和酸液浓度：根据需要酸化的半径以及地层参数测算需要的酸液量和酸液浓度；
3.2)配酸：利用酸罐按照步骤3.1)计算出来酸液量和酸液浓度进行配酸，连接泵车和井口；
3.3)试压；
3.4)注酸：试压合格后开始注酸，；
3.5)关井反应：注酸后开始关井反应；
3.6)返排残酸：关井反应结束后，放喷，残酸出井。
优选的，步骤3.1)中酸液量的体积与步骤1)中注入气体的体积相同，酸液浓度为17％。
本发明的酸化步骤也可以是现有的各种油井用的常规酸化方法。
本发明在向地层注入酸液进行酸化前，先注入气体作为前置段塞，利用前置高压气体的驱替能力，彻底返排残酸，解决了由于地层吸附及毛管力等作用，残酸返排不彻底引起的二次伤害问题；利用前置气体还可以在地层中隔离原油和酸液，防止酸渣的生成解决酸化过程中酸与原油接触产生的酸渣引起的二次伤害问题；同时由于注入气体可在一定范围内提升地层能量，对于低压地层(能量不足)，利用气体的膨胀能，能进一步提高油井产量。同时本发明还可以注入泡沫液体，通过注入泡沫液体，有利于残酸返排、减少对地层的二次伤害。因此本发明具有以下优点：
1)适用性强，应用效果好，解决了当前酸化工艺施工过程中存在的一系列问题，如对地层的二次伤害，施工过程产生大量的酸渣，低压地层能量不足等前述问题。
2)工艺设备配套易实现，投入产出比高。
具体实施方式
本发明的较佳实施例的方法步骤如下：
1)注入气体：连接气体压力设备管线，通过气体压力设备将气体注入地层；
注入气体的体积，根据现场情况，通过如下公式计算得到：
P1*V1/T1＝P2*V2/T2
其中：P1是地面注入气体的压力、V1是地面注入气体的体积、T1是地面注入气体的温度；P2是地层压力、V2是地下体积、T2是地层温度。
地面注入的气体压力P1、地面注入气体的温度T1、地层温度T2和地层压力P2都是现场测量出来的，确定要注入的地下体积V2，就可以计算出地面注入气体的体积V1。
气体包括不限于空气、氮气、二氧化碳、类气体、烟道气及以上气体的混合物，以氮气或二氧化碳为佳。
2)注入泡沫液体：通过泡沫液体压力设备将泡沫液体注入地层，注入的泡沫液体的体积与步骤1)中注入气体的体积相同。。
3)酸化：对注入气体后的地层进行酸化；
3.1)确定需要的酸液量和酸液浓度：根据需要酸化的半径以及地层参数测算需要的酸液量和酸液浓度；其中酸液量的体积与步骤1)中注入气体的体积相同，酸液浓度为17％；
3.2)配酸：利用酸罐按照步骤3.1)计算出来酸液量和酸液浓度进行配酸，连接泵车和井口；
3.3)试压；
3.4)注酸：试压合格后开始注酸；
3.5)关井反应：注酸后开始关井反应；
3.6)返排残酸：关井反应结束后，放喷，残酸出井。
本发明的具体实施例一的步骤如下：
1)注入氮气：油井现场，气体注入半径2米，油层厚度10米，油层孔隙度13.17，则V2为2018方，P2为17兆帕，P1为40兆帕，T1为20摄氏度，T2为70摄氏度，通过公式P1*V1/T1＝P2*V2/T2计算得到注入氮气的体积为245方，连接气体压力设备管线，通过气体压力设备将245方氮气注入地层；
2)注入表活剂水溶液：通过泡沫液体压力设备将表活剂水溶液注入地层，注入的表活剂水溶液的体积为245方；
3)酸化：对注入气体后的地层进行酸化。
3.1)确定需要的酸液量和酸液浓度：确定酸液量的体积为245方，酸液浓度为17％；
3.2)配酸：利用酸罐按照步骤3.1)计算出来酸液量和酸液浓度进行配酸，连接泵车和井口；
3.3)试压；
3.4)注酸：试压合格后开始注酸；
3.5)关井反应：注酸后开始关井反应；
3.6)返排残酸：关井反应结束后，放喷，残酸出井。
本发明的具体实施例二的步骤如下：
1)注入二氧化碳气体：油井现场，气体注入半径2米，油层厚度12米，油层孔隙度12.37，则V2为2274.6方，P2为19兆帕，P1为48兆帕，T1为25摄氏度，T2为69摄氏度，通过公式P1*V1/T1＝P2*V2/T2计算得到注入二氧化碳气体的体积为326.2方，连接气体压力设备管线，通过气体压力设备将326.2方二氧化碳气体注入地层；
3)酸化：对注入气体后的地层进行酸化。
3.1)确定需要的酸液量和酸液浓度：确定酸液量的体积为326.2方，酸液浓度为17％；
3.2)配酸：利用酸罐按照步骤3.1)计算出来酸液量和酸液浓度进行配酸，连接泵车和井口；
3.3)试压；
3.4)注酸：试压合格后开始注酸；
3.5)关井反应：注酸后开始关井反应；
3.6)返排残酸：关井反应结束后，放喷，残酸出井。
本发明的具体实施例三的步骤如下：
1)注入氮气和二氧化碳的混合气体：油井现场，气体注入半径2米，油层厚度8米，油层孔隙度11.57，则V2为1418.3方，P2为20兆帕，P1为50兆帕，T1为18摄氏度，T2为72摄氏度，通过公式P1*V1/T1＝P2*V2/T2计算得到注入氮气和二氧化碳的混合气体的体积为141.8方，连接气体压力设备管线，通过气体压力设备将141.8方氮气和二氧化碳的混合气体注入地层；
2)注入表活剂水溶液：通过泡沫液体压力设备将表活剂水溶液注入地层，注入的泡沫液体积为141.8方；
3)酸化：对注入气体后的地层进行酸化。
3.1)确定需要的酸液量和酸液浓度：确定酸液量的体积为141.8方，酸液浓度为17％；
3.2)配酸：利用酸罐按照步骤3.1)计算出来酸液量和酸液浓度进行配酸，连接泵车和井口；
3.3)试压；
3.4)注酸：试压合格后开始注酸；
3.5)关井反应：注酸后开始关井反应；
3.6)返排残酸：关井反应结束后，放喷，残酸出井。
通过以上三个油井现场实施例，与只注酸的油井现场进行对比，本发明的方法残酸返排率提高了60％以上，单井产量提高了一倍以上，且持续稳产一年以上。
以上，仅为本发明公开的具体实施方式，但本发明公开的保护范围并不局限于此，本发明公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (9)
1.一种注入气体的酸化方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：
1)注入气体：连接气体压力设备管线，通过气体压力设备将气体注入地层；
3)酸化：对注入气体后的地层进行酸化。
2.根据权利要求1所述的酸化压裂方法，其特征在于：所述步骤1)中注入气体的体积，根据现场情况，通过如下公式计算得到：
P1*V1/T1＝P2*V2/T2
其中：P1是地面注入气体的压力、V1是地面注入气体的体积、T1是地面注入气体的温度；P2是地层压力、V2是地下体积、T2是地层温度。
3.根据权利要求2所述的注入气体的酸化方法，其特征在于：所述步骤1)中所述气体包括不限于空气、氮气、二氧化碳、类气体、烟道气及以上气体的混合物。
4.根据权利要求3所述的注入气体的酸化方法，其特征在于：所述步骤1)中所述气体以氮气或二氧化碳为佳。
5.根据权利要求2至4任一权利要求所述的注入气体的酸化方法，其特征在于：所述步骤1)和步骤3)之间还包括步骤2)注入泡沫液体：通过泡沫液体压力设备将泡沫液体注入地层。
6.根据权利要求5所述的注入气体的酸化方法，其特征在于：所述步骤2)中注入的泡沫液体的体积与步骤1)中注入气体的体积相同。
7.根据权利要求6所述的注入气体的酸化方法，其特征在于：所述泡沫液体为表活剂水溶液。
8.根据权利要求7所述的注入气体的酸化方法，其特征在于：所述步骤3)酸化的具体步骤如下：
3.1)确定需要的酸液量和酸液浓度：根据需要酸化的半径以及地层参数测算需要的酸液量和酸液浓度；
3.2)配酸：利用酸罐按照步骤3.1)计算出来酸液量和酸液浓度进行配酸，连接泵车和井口；
3.3)试压；
3.4)注酸：试压合格后开始注酸，；
3.5)关井反应：注酸后开始关井反应；
3.6)返排残酸：关井反应结束后，放喷，残酸出井。
9.根据权利要求8所述的注入气体的酸化方法，其特征在于：所述步骤3.1)中酸液量的体积与步骤1)中注入气体的体积相同，酸液浓度为17％。
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