CN114718541A - 酸化工艺 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种酸化工艺，属于油气开发技术领域。本申请实施例提供了一种酸化工艺，在对储层中的主裂缝进行酸化后，由于在盐酸和氢氟酸的混合酸液中加入固体的聚乳酸类纤维，通过该聚乳酸类纤维来封堵储层中酸化后的主裂缝，这样盐酸和氢氟酸就会向储层中的分支裂缝转移，然后对该分支裂缝进行酸化，从而提高对分支裂缝的酸化效果，进而达到酸化增产的目的。
Description
技术领域
本申请涉及油气开发技术领域。特别涉及一种酸化工艺。
背景技术
在油气开发过程中，通过酸液进行酸化增产是储层改造的重要措施。当通过酸液进行酸化增产时，向储层中注入酸液，通过酸液溶蚀储层中的裂缝，从而扩大储层中油气通道，达到增产的目的。
相关技术中在进行酸化时，是通过酸化设备向储层中注入氢氟酸和盐酸的混合酸液，通过该酸液溶蚀储层中的裂缝。
但由于储层中存在缝隙较大的主裂缝和缝隙较小的分支裂缝，因此，酸化过程中大部分的酸液会流向主裂缝，对主裂缝进行酸化，而对分支裂缝的酸化效应较弱，酸化效果差，导致酸化增产效果差。
发明内容
本申请实施例提供了一种酸化工艺，可以提高酸化增产效果。具体技术方案如下：
本申请实施例提供了一种酸化工艺，所述工艺包括：
通过酸化设备以第一排量向储层泵注第一酸液，通过所述第一酸液对所述储层中的主裂缝进行酸化；
在泵注所述第一酸液的时间达到第一预设时间时，以第二排量向所述储层泵注第二酸液；所述第二酸液包括盐酸、氢氟酸和固体状的聚乳酸类纤维，通过所述第二酸液中固体的聚乳酸类纤维封堵所述第一酸液酸化后的主裂缝，使得所述盐酸和所述氢氟酸向所述储层中的分支裂缝转移，通过所述盐酸和所述氢氟酸对所述分支裂缝进行酸化；
在泵注所述第二酸液的时间达到第二预设时间时，以第三排量向所述储层泵注清水，通过所述清水将残留在所述酸化设备中的第二酸液顶替到所述储层中。
在一种可能的实现方式中，单位体积的第二酸液中，所述聚乳酸类纤维的质量不超过20kg。
在另一种可能的实现方式中，单位体积的第二酸液中，所述聚乳酸类纤维的质量为10kg。
在另一种可能的实现方式中，所述第二酸液中所述盐酸的体积百分比为12％～15％，所述氢氟酸的体积百分比为3％，余量为水。
在另一种可能的实现方式中，所述工艺还包括：
在搅拌条件下，向盛有所述盐酸、所述氢氟酸和所述水的混砂车中，以第一速率加入所述聚乳酸类纤维，得到所述第二酸液。
在另一种可能的实现方式中，当所述聚乳酸类纤维在所述氢氟酸和所述盐酸的混合溶液中的时间超过第三预设时间时，所述聚乳酸类纤维溶解在所述混合溶液中。
在另一种可能的实现方式中，所述工艺还包括：
监测所述储层的压力；
当泵注所述第二酸液后，在第四预设时间内所述储层的压力的下降值超过预设压力下降值时，执行所述通过酸化设备以第一排量向储层泵注第一酸液的步骤，直至所述储层的压力的下降值不超过所述预设压力下降值，确定达到所述第二预设时间。
在另一种可能的实现方式中，所述以第二排量向所述储层泵注第二酸液之前，所述工艺还包括：
以第四排量向所述储层泵注第三酸液，所述第三酸液包括所述盐酸、所述氢氟酸和所述聚乳酸类纤维，单位体积的第三酸液中所述聚乳酸类纤维的质量小于单位体积的第二酸液中所述聚乳酸类纤维的质量，通过所述第三酸液中的聚乳酸类纤维降低所述第三酸液中所述盐酸和所述氢氟酸的滤失量，使得所述第三酸液中的所述盐酸和所述氢氟酸对所述主裂缝进行充分酸化；
在泵注所述第三酸液的时间达到第五预设时间时，执行所述以第二排量向所述储层泵注第二酸液的步骤。
在另一种可能的实现方式中，单位体积的第三酸液中，所述聚乳酸类纤维的质量不超过1kg。
在另一种可能的实现方式中，所述第二酸液还包括以下体积含量的组分：2％的缓蚀剂和1％的铁离子稳定剂。
本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
本申请实施例提供了一种酸化工艺，在对储层中的主裂缝进行酸化后，由于在盐酸和氢氟酸的混合酸液中加入固体的聚乳酸类纤维，通过该聚乳酸类纤维来封堵储层中酸化后的主裂缝，这样盐酸和氢氟酸就会向储层中的分支裂缝转移，然后对该分支裂缝进行酸化，从而提高对分支裂缝的酸化效果，进而达到酸化增产的目的。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种酸化工艺的流程图；
图2是本申请实施例提供的一种聚乳酸类纤维封堵主裂缝的示意图。
具体实施方式
为使本申请的技术方案和优点更加清楚，下面对本申请实施方式作进一步地详细描述。
本申请实施例提供了一种酸化工艺，参见图1，该工艺包括：
步骤101：通过酸化设备以第一排量向储层泵注第一酸液，通过第一酸液对储层中的主裂缝进行酸化。
在本步骤中，先通过第一酸液溶蚀储层中的主裂缝。其中，第一酸液包括以下体积含量的各组分：12％～15％的盐酸、3％的氢氟酸、余量为水。
在一种可能的实现方式中，第一酸液中还可以包括以下体积含量的组分：2％的缓蚀剂和1％的铁离子稳定剂。其中，缓蚀剂一方面用于降低盐酸和氢氟酸的反应活性，避免在未到达储层前已经反应，使其进入储层中再反应，另一方面用于降低盐酸和氢氟酸对酸化设备中管柱的腐蚀速率，延长管柱的使用寿命。由于管柱与盐酸和氢氟酸接触，会形成部分铁离子进入储层，随着酸岩反应的进行，酸液活性会逐渐下降，pH升高，出现的游离铁离子以氢氧化铁形式沉淀而堵塞储层的裂缝，造成二次污染，降低酸化改造效果。铁离子稳定剂可以从络合、还原、分散三个方面阻止铁离子的再沉淀，且对储层无伤害。
在本申请实施例中，第一排量的大小可以根据需要进行设置并更改，在本申请实施例中，对此不作具体限定。例如，第一排量为3m3/min。
在一种可能的实现方式中，可以根据地质条件要求，增加氢氟酸的体积含量，从而有效提高地层石英质岩性酸化效果。
在本步骤中，酸化设备主要包括：泵车、混砂车、高压管线以及管柱，其中，管柱位于储层中。其中，泵车和混砂车的数量可以根据需要进行设置并更改，在本申请实施例中，对此不作具体限定。例如，泵车的数量为5，混砂车的数量为1。
相应的，在本步骤之前，可以先准备5台2500型泵车，1台混砂车，一定体积的第一酸液以及高压管线。在泵注第一酸液前，连接好高压管线、泵车以及混砂车，进行试压，当试压通过时，执行本步骤。
在一种可能的实现方式中，在对储层进行酸化的过程中，可以监测储层中的压力。在通过第一酸液对储层进行酸化时，当第一酸液溶蚀储层的主裂缝时，主裂缝的缝隙扩大，储层的压力下降，当第四预设时间内该压力的下降值不超过预设压力下降值时，说明在第一酸液的作用下，该裂缝基本延展完全。此时，确定泵注第一酸液的时间达到第一预设时间，执行步骤102。
在另一种可能的实现方式中，在对储层进行酸化的过程中，可以根据储层距离地面的深度、管柱的尺寸和泵注第一酸液的排量，确定第一酸液从地面至储层所用的时间，将该时间作为第一预设时间。当泵注第一酸液的时间达到第一预设时间时，执行步骤102。在本申请实施例中，对确定第一预设时间的方式不作具体限定。
步骤102：在泵注第一酸液的时间达到第一预设时间时，以第四排量向储层泵注第三酸液。
在本步骤中，第三酸液包括盐酸、氢氟酸和聚乳酸类纤维，其中，盐酸和氢氟酸的体积含量分别为12％～15％、3％。本步骤中，向储层泵注第三酸液，通过该第三酸液中的聚乳酸类纤维降低第三酸液中盐酸和氢氟酸的滤失量，使得第三酸液中的盐酸和氢氟酸对主裂缝进行充分酸化。
在一种可能的实现方式中，单位体积的第三酸液中，聚乳酸类纤维的质量不超过1kg，也即单位体积的第三酸液中，聚乳酸类纤维的质量≤1kg/m3。
在一种可能的实现方式中，单位体积的第三酸液中，聚乳酸类纤维的质量可以根据需要进行设置并更改，例如，单位体积的第三酸液中，聚乳酸类纤维的质量为1kg、0.8kg或者0.6kg。在本申请实施例中，仅以单位体积的第三酸液中，聚乳酸类纤维的质量为1kg为例进行说明。
在一种可能的实现方式中，第三酸液中还可以包括以下体积含量的组分：2％的缓蚀剂和1％的铁离子稳定剂。
在本申请实施例中，第三酸液中的聚乳酸类纤维，用于降低第三酸液中盐酸和氢氟酸的滤失量，使得盐酸和氢氟酸对储层中主裂缝进行充分酸化。由于储层中有分支裂缝，通过向盐酸和氢氟酸的混合酸液中加入聚乳酸类纤维可以封堵该分支裂缝，降低该酸液的滤失量，提高该酸液对主裂缝的酸蚀效果，对该主裂缝进行充分酸化。
在一种可能的实现方式中，当通过压力确定泵注第三酸液的时间时，该方式可以为：当泵注第三酸液后，主裂缝的缝隙进一步延展扩大，此时储层的压力会下降，当第四预设时间内储层的压力的下降值不超过预设压力下降值时，说明在盐酸和氢氟酸的作用下，该主裂缝基本延展完全，此时，确定泵注第三酸液的时间达到第五预设时间，然后执行步骤103。
在另一种可能的实现方式中，当通过储层距离地面的深度、管柱的尺寸和泵注第三酸液的排量确定泵注第三酸液的时间时，该方式可以为：确定单位时间内泵注第三酸液的体积与管柱的横截面积的第一比值，确定储层距离地面的深度与该第一比值的比值，得到该第五预设时间，然后执行步骤103。在本申请实施例中，可以通过上述任一方式确定泵注任一酸液的时间，仅以通过压力确定泵注酸液的时间为例进行说明。
在一种可能的实现方式中，可以在搅拌条件下，向盛有盐酸和氢氟酸的混砂车中，以第二速率加入聚乳酸类纤维，从而防止聚乳酸类纤维漂浮在酸液表面，在线得到第三酸液。
其中，第二速率可以根据需要进行设置并更改，在本申请实施例中，对此不作具体限定。例如，当单位体积的第三酸液中，聚乳酸类纤维的质量为1kg时，第三速率为1kg/min。
在一种可能的实现方式中，第四排量与第一排量可以相同或者不同，在本申请实施例中，对此不作具体限定。例如，第四排量与第一排量相同，均为3m3/min。
步骤103：在泵注第三酸液的时间达到第五预设时间时，以第二排量向储层泵注第二酸液。
在本步骤中，第二酸液包括盐酸、氢氟酸和固体状的聚乳酸类纤维。其中，盐酸的体积百分比为12％～15％，氢氟酸的体积百分比为3％，余量为水。通过第二酸液中固体的聚乳酸类纤维封堵第一酸液酸化后的主裂缝，使得第二酸液中的盐酸和氢氟酸向储层中的分支裂缝转移，通过第二酸液中的盐酸和氢氟酸对分支裂缝进行酸化。并且，该第二酸液中的聚乳酸类纤维还可以封堵第三酸液酸化后的主裂缝。
在本申请实施例中，通过聚乳酸类纤维封堵储层中的主裂缝，使得第二酸液中的盐酸和氢氟酸向分支裂缝转移，提高对分支裂缝的酸化效果，从而提高裂缝的复杂程度，在储层中形成复杂缝网，增加了油气通道，从而达到酸化增产的目的。并且，聚乳酸类纤维加入盐酸和氢氟酸的混合酸液中，可以增加酸液粘度，降低酸液滤失，同时在酸液转移过程中，增加酸液行进阻力，在主裂缝的远端形成堆积，对主裂缝的远端进行封堵，从而实现酸液对分支裂缝的酸化，参见图2。从图2中可以看出：当主裂缝被聚乳酸类纤维封堵后，盐酸和氢氟酸的混合酸液会向分支裂缝转移，对分支裂缝进行酸化，从而达到均匀布酸的目的。
在本步骤中，单位体积的第二酸液中，聚乳酸类纤维的质量不超过20kg，也即单位体积的第二酸液中，聚乳酸类纤维的质量≤20kg/m3，且单位体积的第二酸液中，聚乳酸类纤维的质量大于单位体积的第三酸液中，聚乳酸类纤维的质量。
在一种可能的实现方式中，单位体积的第二酸液中，聚乳酸类纤维的质量可以根据需要进行设置并更改。例如，单位体积的第二酸液中，聚乳酸类纤维的质量为10kg、15kg或者20kg。在本申请实施例中，仅以单位体积的第二酸液中，聚乳酸类纤维的质量为10kg为例进行说明。
在一种可能的实现方式中，聚乳酸类纤维的长度为5mm左右。通过该长度的聚乳酸类纤维可以有效封堵主裂缝。
需要说明的一点是，本申请实施例提供的聚乳酸类纤维为固体可溶解纤维，聚乳酸类纤维对主裂缝的封堵为暂时封堵，当该聚乳酸类纤维在氢氟酸和盐酸的混合酸液中的时间超过第三预设时间时，聚乳酸类纤维可以溶解在该混合酸液中，从而可以避免对储层造成伤害。其中，在12％的盐酸和3％的氢氟酸的混合酸液中，单位体积的酸液中，聚乳酸类纤维在不超过20kg时，90℃恒温下，5h内可以完全溶解，从而可以避免对储层造成伤害。
在一种可能的实现方式中，可以在搅拌条件下，向盛有盐酸和氢氟酸的混砂车中，以第一速率加入聚乳酸类纤维，从而在线得到第二酸液。
其中，第一速率可以根据需要进行设置并更改，在本申请实施例中，对此不作具体限定。例如，当单位体积的第二酸液中，聚乳酸类纤维的质量为10kg时，第一速率为10kg/min。
在一种可能的实现方式中，第二酸液中还可以包括以下体积含量的组分：2％的缓蚀剂和1％的铁离子稳定剂。
在一种可能的实现方式中，第二排量的大小可以根据需要进行设置并更改，在本申请实施例中，对此不作具体限定。例如，第三排量为1m3/min。
在本申请实施例中，当通过压力确定泵注酸液的时间时，可以实时监测储层的压力，当向储层中泵注第二酸液后，第二酸液中的聚乳酸类纤维封堵主裂缝，随着封堵的完成，储层的压力升高，然后第二酸液中盐酸和氢氟酸开始向分支裂缝转移，对分支裂缝进行酸化，扩大分支裂缝的缝隙，此时储层的压力下降。当在第四预设时间内储层的压力的下降值超过预设压力下降值时，可以通过酸化设备向储层泵注第一酸液，通过该第一酸液溶蚀该分支裂缝，扩大油气通道，在第四预设时间内储层的压力的下降值不超过预设压力下降值时，说明在第一酸液的作用下，该分支裂缝基本延展完全，此时可以泵注第三酸液，通过第三酸液中的聚乳酸类纤维降低第三酸液中盐酸和氢氟酸的滤失量，使得第三酸液中的盐酸和氢氟酸对该分支裂缝进行充分酸化。
当泵注第三酸液后，分支裂缝的缝隙扩大，储层的压力会继续下降，当第四预设时间内储层的压力的下降值不超过预设压力下降值时，说明在第三酸液的作用下，该分支裂缝基本延展完全，此时可以泵注第二酸液，通过第二酸液封堵该分支裂缝，开发新的分支裂缝。如此重复操作，直至在第四预设时间内储层的压力的下降值不超过预设压力下降值时，说明储层中形成了复杂缝网，基本没有新的裂缝产生，此时确定达到第二预设时间，执行步骤104。
在另一种可能的实现方式中，可以根据储层距离地面的深度和泵注第二酸液的排量，确定第二酸液从地面至储层所用的时间，将该时间作为
本申请实施例提供的酸化工艺，可以在酸化施工过程中多次加入第二酸液，能够有效增加酸化体积，提高酸化效率。在本申请实施例中，对加入第二酸液的次数不作具体限定。
本申请实施例中的聚乳酸类纤维，在浓度较小时，可以降低盐酸和氢氟酸的滤失量，减缓盐酸和氢氟酸与储层的反应速率，一定程度上延长酸蚀缝长。在浓度较大时，可以对酸化过的裂缝进行封堵，实现酸液转向酸化，从而增大酸液酸化体积，提高酸液利用率，达到均匀布酸的目的。
需要说明的一点是，相关技术中由于酸液主要聚集在主裂缝，因此，容易对主裂缝进行过度酸化，造成储层岩石骨架的坍塌，难以达到均匀酸化的目的。而本申请实施例从体积酸化思路出发，施工工艺简单，酸液滤失小，对储层无伤害，可以达到均匀酸化的目的。
步骤104：在泵注第二酸液的时间达到第二预设时间时，以第三排量向储层泵注清水，通过清水将残留在酸化设备中的第二酸液顶替到储层中。
在本步骤中，通过清水将酸化设备中的第二酸液顶替到储层中，可以避免酸液残留在酸化设备中腐蚀酸化设备。
在一种可能的实现方式中，第三排量的大小可以根据需要进行设置并更改，在本申请实施例中，对此不作具体限定。例如，第三排量为3m3/min。
本申请实施例提供了一种酸化工艺，在对储层中的主裂缝进行酸化后，由于在盐酸和氢氟酸的混合酸液中加入固体的聚乳酸类纤维，通过该聚乳酸类纤维来封堵储层中酸化后的主裂缝，这样盐酸和氢氟酸就会向储层中的分支裂缝转移，然后对该分支裂缝进行酸化，从而提高对分支裂缝的酸化效果，进而达到酸化增产的目的。
以下将通过具体实施例对本申请的技术方案进行详细说明
在以下具体实施例中，所涉及的操作未注明条件者，均按照常规条件或者制造商建议的条件进行。所用原料未注明生产厂商及规格者均为可以通过市购获得的常规产品。
实施例1
该实施例中仅以向储层中泵注两次第一酸液、第二酸液和第三酸液为例进行说明。
步骤1：通过酸化设备以3m3/min的排量泵注第一酸液。
其中，第一酸液包括以下体积含量的各组分：12％的盐酸、3％的氢氟酸、余量为水。酸化设备主要包括：5台2500型泵车、1台混砂车和多条高压管线。
在本步骤之前，可以预先配制好一定体积的第一酸液，例如，第一酸液的体积为100m3。
步骤2：在泵注第一酸液的时间达到5min时，以3m3/min的排量泵注第三酸液。
其中，单位体积的第三酸液中，聚乳酸类纤维的质量为1kg。第三酸液还包括以下体积含量的各组分：12％的盐酸、3％的氢氟酸、余量为水。
步骤3：在泵注第三酸液的时间达到10min时，以1m3/min的排量泵注第二酸液。
其中，单位体积的第二酸液中，聚乳酸类纤维的质量为10kg。第二酸液还包括以下体积含量的各组分：12％的盐酸、3％的氢氟酸、余量为水。
在该实施例中，第一酸液和第三酸液的总泵注量为45m3，参见表1。
表1酸化过程施工流程表
步骤4：在泵注第二酸液的时间达到10min时，以3m3/min的排量向储层泵注第一酸液。
步骤5：在泵注第一酸液的时间达到5min时，以3m3/min的排量向储层泵注第三酸液。
步骤6：在泵注第三酸液的时间达到5min时，以3m3/min的排量向储层泵注第二酸液。
根据步骤5和6中的时间可知，第一酸液和第三酸液的总泵注量为30m3。
步骤7：在泵注第二酸液的时间达到3min时，以3m3/min的排量向储层泵注清水。
本步骤中，第二酸液的泵注量为3m3，清水的泵注量为18m3。
本申请实施例提供的酸化工艺，可以有效提高盐酸和氢氟酸的利用率，对分支裂缝的酸化效果明显，可以达到均匀布酸的目的。并且，在施工过程中，通过提高现场施工排量，可以达到酸压的目的，有利于开发新裂缝，提高裂缝的复杂程度，在储层中形成复杂缝网，增加油气通道，增产效果明显。另外，该工艺还可以应用到注水井施工中，有利于沟通新通道，提高增注效果，单井产量得到提升。
以上所述仅是为了便于本领域的技术人员理解本申请的技术方案，并不用以限制本申请。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种酸化工艺，其特征在于，所述工艺包括：
通过酸化设备以第一排量向储层泵注第一酸液，通过所述第一酸液对所述储层中的主裂缝进行酸化；
在泵注所述第一酸液的时间达到第一预设时间时，以第二排量向所述储层泵注第二酸液；所述第二酸液包括盐酸、氢氟酸和固体状的聚乳酸类纤维，通过所述第二酸液中固体的聚乳酸类纤维封堵所述第一酸液酸化后的主裂缝，使得所述盐酸和所述氢氟酸向所述储层中的分支裂缝转移，通过所述盐酸和所述氢氟酸对所述分支裂缝进行酸化；
在泵注所述第二酸液的时间达到第二预设时间时，以第三排量向所述储层泵注清水，通过所述清水将残留在所述酸化设备中的第二酸液顶替到所述储层中。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，单位体积的第二酸液中，所述聚乳酸类纤维的质量不超过20kg。
3.根据权利要求2所述的工艺，其特征在于，单位体积的第二酸液中，所述聚乳酸类纤维的质量为10kg。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述第二酸液中所述盐酸的体积百分比为12％～15％，所述氢氟酸的体积百分比为3％，余量为水。
5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述工艺还包括：
在搅拌条件下，向盛有所述盐酸、所述氢氟酸和所述水的混砂车中，以第一速率加入所述聚乳酸类纤维，得到所述第二酸液。
6.根据权利要求5所述的工艺，其特征在于，当所述聚乳酸类纤维在所述氢氟酸和所述盐酸的混合溶液中的时间超过第三预设时间时，所述聚乳酸类纤维溶解在所述混合溶液中。
7.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述工艺还包括：
监测所述储层的压力；
当泵注所述第二酸液后，在第四预设时间内所述储层的压力的下降值超过预设压力下降值时，执行所述通过酸化设备以第一排量向储层泵注第一酸液的步骤，直至所述储层的压力的下降值不超过所述预设压力下降值，确定达到所述第二预设时间。
8.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述以第二排量向所述储层泵注第二酸液之前，所述工艺还包括：
以第四排量向所述储层泵注第三酸液，所述第三酸液包括所述盐酸、所述氢氟酸和所述聚乳酸类纤维，单位体积的第三酸液中所述聚乳酸类纤维的质量小于单位体积的第二酸液中所述聚乳酸类纤维的质量，通过所述第三酸液中的聚乳酸类纤维降低所述第三酸液中所述盐酸和所述氢氟酸的滤失量，使得所述第三酸液中的所述盐酸和所述氢氟酸对所述主裂缝进行充分酸化；
在泵注所述第三酸液的时间达到第五预设时间时，执行所述以第二排量向所述储层泵注第二酸液的步骤。
9.根据权利要求8所述的工艺，其特征在于，单位体积的第三酸液中，所述聚乳酸类纤维的质量不超过1kg。
10.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述第二酸液还包括以下体积含量的组分：2％的缓蚀剂和1％的铁离子稳定剂。
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