自生熱復(fù)合解堵工藝技術(shù)研究-終稿..教學(xué)課件

1、 單一技術(shù)難以解除單一技術(shù)難以解除 傷害傷害 流體粘度大，流動(dòng)性流體粘度大，流動(dòng)性 差，產(chǎn)量低差，產(chǎn)量低 井筒結(jié)蠟井筒結(jié)蠟 石蠟、瀝青質(zhì)及膠質(zhì)石蠟、瀝青質(zhì)及膠質(zhì) 沉積形成沉積形成有機(jī)傷害有機(jī)傷害 鉆井、固井、完井造鉆井、固井、完井造 成成無機(jī)傷害無機(jī)傷害 研究一種新技術(shù)，有效解除多重傷害，改善近井地帶滲透率研究一種新技術(shù)，有效解除多重傷害，改善近井地帶滲透率 一、技術(shù)背景一、技術(shù)背景 自生熱復(fù)合解堵技術(shù)自生熱復(fù)合解堵技術(shù) 高溫熔化蠟、膠高溫熔化蠟、膠 質(zhì)、瀝青等有機(jī)物質(zhì)、瀝青等有機(jī)物 提高近井油層壓提高近井油層壓 力，提高返排能力力，提高返排能力 利用相似相溶原理，使利用相似相溶原理，使 油垢

2、溶解并隨有機(jī)相流動(dòng)油垢溶解并隨有機(jī)相流動(dòng) 酸處理酸處理 溶劑溶解溶劑溶解 氣體氣體 溶蝕無機(jī)垢，參溶蝕無機(jī)垢，參 與熱反應(yīng)與熱反應(yīng) 熱量熱量 匯報(bào)提綱匯報(bào)提綱 技術(shù)背景技術(shù)背景 1 反應(yīng)放熱能力評(píng)價(jià)反應(yīng)放熱能力評(píng)價(jià) 2 生熱劑性能評(píng)價(jià)生熱劑性能評(píng)價(jià) 3 工作液綜合性能評(píng)價(jià)工作液綜合性能評(píng)價(jià)4 添加劑優(yōu)選研究添加劑優(yōu)選研究5 銨鹽與亞硝酸鹽自生熱解堵體系 活潑金屬單質(zhì)遇水反應(yīng)生、氣體系 （332.58KJ/mol） （184.8KJ/mol） 過氧化氫自生熱解堵體系 （196KJ/mol） 多羥基醛氧化自生熱解堵體系 （107.02KJ/mol） 不同自生熱化學(xué)體系不同自生熱化學(xué)體系 二、反應(yīng)放

3、熱能力評(píng)價(jià)二、反應(yīng)放熱能力評(píng)價(jià) QOHNNaClClNHNaNO 2242 2 催化劑 QHNaOHOHNa 22 222 QOHOOH 2222 2 QCOOHCCrHOHCCr 25105 3 6126 3 3 H自生熱化學(xué)體系 基本化學(xué)反應(yīng)方程 三種反應(yīng)物的摩爾比為1:2:2； 反應(yīng)即能生成大量的熱（426KJ/mol），標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)單 位摩爾的反應(yīng)物可以產(chǎn)生70.6L氣體。 不同自生熱解堵體系不同自生熱解堵體系 二、反應(yīng)放熱能力評(píng)價(jià)二、反應(yīng)放熱能力評(píng)價(jià) H2NCONH2+2NaNO2+2HCl=2NaCl+ CO2+2N23H2O 為了達(dá)到升溫降粘、起泡助排等目的，需選用生熱產(chǎn)氣能力最佳的

4、自生熱解為了達(dá)到升溫降粘、起泡助排等目的，需選用生熱產(chǎn)氣能力最佳的自生熱解 堵體系堵體系 H H自生熱解堵體系產(chǎn)氣量、自生熱解堵體系產(chǎn)氣量、“熱峰熱峰”值最高值最高 不同自生熱解堵體系 (自生熱液量自生熱液量100ml) 反應(yīng)物濃度 （%） 產(chǎn)氣量（ml） “熱峰”值 （） 銨鹽與亞硝酸鹽10320080 雙氧水自生熱解堵體系10330062 多羥基醛氧化自生熱解堵體系10430055 H自生熱解堵體系 (10%A+20%B+12%HCl) 109000106 二、反應(yīng)放熱能力評(píng)價(jià)二、反應(yīng)放熱能力評(píng)價(jià) 二、反應(yīng)放熱能力評(píng)價(jià)二、反應(yīng)放熱能力評(píng)價(jià) 不同反應(yīng)液體積使得體系溫度升高幅度不同反應(yīng)液體積使

5、得體系溫度升高幅度 在不考慮熱量通過環(huán)空擴(kuò)散情形下，由上述結(jié)果推算在不考慮熱量通過環(huán)空擴(kuò)散情形下，由上述結(jié)果推算1m3反應(yīng)液可反應(yīng)液可 使得使得300m油管及液體溫度升高幅度達(dá)到油管及液體溫度升高幅度達(dá)到8095。 初始溫度：20 匯報(bào)提綱匯報(bào)提綱 技術(shù)背景技術(shù)背景 1 反應(yīng)放熱能力評(píng)價(jià)反應(yīng)放熱能力評(píng)價(jià) 2 生熱劑性能評(píng)價(jià)生熱劑性能評(píng)價(jià) 3 工作液綜合性能評(píng)價(jià)工作液綜合性能評(píng)價(jià)4 添加劑優(yōu)選研究添加劑優(yōu)選研究5 三、生熱劑性能評(píng)價(jià) H H自生自生 熱解熱解 堵體堵體 系的系的 升溫升溫 降粘降粘 稠油稠油 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn) 試驗(yàn)試驗(yàn)?zāi)康哪康?l測(cè)定測(cè)定一定體積的生熱液對(duì)一定體積一定體積的生熱液對(duì)一定體

6、積稠油的稠油的降粘效果降粘效果。 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)條件條件 l生熱劑生熱劑A A、B B，無機(jī)酸，無機(jī)酸CC，實(shí)際儲(chǔ)層稠油；，實(shí)際儲(chǔ)層稠油； l溫度：室溫。溫度：室溫。 實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟 l用生熱劑用生熱劑A A、B B配制自生熱溶液組分配制自生熱溶液組分I I，無機(jī)酸，無機(jī)酸CC配制自生熱溶液配制自生熱溶液 組分組分II II共共100ml100ml，生熱劑生熱劑A A濃度為濃度為10%10%，B B、CC按化學(xué)摩爾比計(jì)算按化學(xué)摩爾比計(jì)算； l在在50ml50ml稠油稠油中加入自生熱溶液組分中加入自生熱溶液組分II II； l將組分將組分I I溶液快速倒入放有稠油的高溫反應(yīng)釜中，記錄溶液快速倒入放有

7、稠油的高溫反應(yīng)釜中，記錄不同不同時(shí)時(shí)間間 點(diǎn)點(diǎn)的溫度，并測(cè)定原油在體系的溫度，并測(cè)定原油在體系“熱峰熱峰”值、反應(yīng)完后的粘度。值、反應(yīng)完后的粘度。 H H自生熱解堵體系的升溫效應(yīng)自生熱解堵體系的升溫效應(yīng) 室溫下油樣室溫下油樣“熱峰熱峰”值時(shí)油樣值時(shí)油樣反應(yīng)結(jié)束時(shí)油樣反應(yīng)結(jié)束時(shí)油樣 稠油降粘試驗(yàn)稠油降粘試驗(yàn) 混油液溫度隨時(shí)間的變化混油液溫度隨時(shí)間的變化 稠油粘度從稠油粘度從2984mp.s2984mp.s下降到下降到121mp.s121mp.s， 流動(dòng)性大大增加流動(dòng)性大大增加 混合液溫度能維持混合液溫度能維持30min30min在在6060 以上，有足夠溶解稠油能力以上，有足夠溶解稠油能力 三、

8、生熱劑性能評(píng)價(jià) H H自生熱解堵化學(xué)體系惰性氣體降粘效用自生熱解堵化學(xué)體系惰性氣體降粘效用 分別通過單純的升溫和利用H自生熱解堵溶液兩種不同方法對(duì)稠油 進(jìn)行降粘。 實(shí)驗(yàn)方法： l稱取100g稠油放入高溫反應(yīng)釜中，配置生熱劑A濃度為5%的H自生熱 化學(xué)溶液100ml加入反應(yīng)釜中，待反應(yīng)結(jié)束后測(cè)定稠油粘度（密閉環(huán)境， 5%A提高體系壓力0.8MPa）。 l利用滾子加熱爐單純升溫對(duì)稠油進(jìn)行降粘，溫度恒溫601小時(shí)（根 據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果生熱劑濃度為5%的生熱溶液體系溫度能到達(dá)60），加熱 完畢測(cè)定原油粘度。 l對(duì)比用兩種不同的方法的稠油降粘效果。 三、生熱劑性能評(píng)價(jià) H H自生熱解堵化學(xué)體系惰性氣體降粘效用

9、自生熱解堵化學(xué)體系惰性氣體降粘效用 對(duì)比單純的升溫和利用H自生熱解堵液兩種不同的方法對(duì)稠油 進(jìn)行降粘的效果。 降粘法類型H自生熱解堵溶液滾子爐加熱加熱 降粘前粘度（mPa.s）29842984 降粘后粘度(mPa.s)483927 降粘率(%)83.868.9 H自生熱解堵體系在放 出熱量的同時(shí)生成大量的 惰性氣體溶脹稠油，改善 原油的流動(dòng)性。 滾子爐直接加熱法降粘 H自生熱解堵溶液降粘 三、生熱劑性能評(píng)價(jià) H H自自 生熱生熱 解堵解堵 體系體系 的升的升 溫效溫效 應(yīng)應(yīng) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康?u評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)H H自生熱解堵體系對(duì)固體石蠟的溶解能力；自生熱解堵體系對(duì)固體石蠟的溶解能力； 實(shí)驗(yàn)條件實(shí)驗(yàn)

10、條件 u藥劑：藥劑：生熱劑，固體石蠟；生熱劑，固體石蠟； u溫度：溫度：室溫室溫 實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟 l配制配制生熱劑生熱劑A A濃度分別為濃度分別為4%4%、5%5%、10%10%自生熱溶液各自生熱溶液各100ml100ml； l稱取稱取50g50g固體石蠟固體石蠟3 3份，分別放入盛有不同濃度自生熱溶液組份，分別放入盛有不同濃度自生熱溶液組 分分I I的三個(gè)燒杯中；的三個(gè)燒杯中； l將配好的自生熱溶液組分將配好的自生熱溶液組分II II倒入燒杯，并記錄溶解石蠟所需的倒入燒杯，并記錄溶解石蠟所需的 時(shí)間。時(shí)間。組分組分（A+BA+B）+ +組分組分（無機(jī)酸（無機(jī)酸CC） 固固 體體 石石 蠟蠟

11、 的的 溶溶 解解 試試 驗(yàn)驗(yàn) 三、生熱劑性能評(píng)價(jià) H H自生熱解堵體系對(duì)石蠟的溶蝕自生熱解堵體系對(duì)石蠟的溶蝕 H H自生自生 熱解堵熱解堵 體系的體系的 升溫效升溫效 益益 隨生熱劑濃度增加，隨生熱劑濃度增加， 固體石蠟溶解的量增固體石蠟溶解的量增 加，且所需的時(shí)間越加，且所需的時(shí)間越 短。短。 固固 體體 石石 蠟蠟 的的 溶溶 解解 試試 驗(yàn)驗(yàn) 不同濃度生熱劑石蠟溶解速率不同濃度生熱劑石蠟溶解速率 三、生熱劑性能評(píng)價(jià) 模擬油管清蠟實(shí)驗(yàn)?zāi)M油管清蠟實(shí)驗(yàn) 石蠟在管壁的沉積附著照片石蠟在管壁的沉積附著照片 清理后管壁上石蠟沉積附著照片清理后管壁上石蠟沉積附著照片沉積凝固附著在管壁上的石蠟沉積凝

12、固附著在管壁上的石蠟 生熱液的放熱升溫融化、氣體的沖刷作用，有效清除管壁附著的石蠟生熱液的放熱升溫融化、氣體的沖刷作用，有效清除管壁附著的石蠟 三、生熱劑性能評(píng)價(jià) 匯報(bào)提綱匯報(bào)提綱 技術(shù)背景技術(shù)背景 1 反應(yīng)放熱能力評(píng)價(jià)反應(yīng)放熱能力評(píng)價(jià) 2 生熱劑性能評(píng)價(jià)生熱劑性能評(píng)價(jià) 3 工作液綜合性能評(píng)價(jià)工作液綜合性能評(píng)價(jià)4 添加劑優(yōu)選研究添加劑優(yōu)選研究5 四、工作液綜合性能評(píng)價(jià) 綜合性能評(píng)價(jià) 對(duì)稠油、有機(jī)質(zhì) 的清洗能力 酸化流動(dòng)效果 巖石溶蝕 能力 .工作液腐蝕性 酸液分流效果 對(duì)稠油、有機(jī)質(zhì)的清洗能力對(duì)稠油、有機(jī)質(zhì)的清洗能力 自生熱解堵自生熱解堵、酸、酸解堵液的靜態(tài)清洗解堵液的靜態(tài)清洗有機(jī)質(zhì)有機(jī)質(zhì)能力

13、能力 自生熱解堵解堵液對(duì)表面包裹稠油和石蠟、瀝青等自生熱解堵解堵液對(duì)表面包裹稠油和石蠟、瀝青等 有機(jī)質(zhì)的巖石顆粒的清洗實(shí)驗(yàn)。有機(jī)質(zhì)的巖石顆粒的清洗實(shí)驗(yàn)。 自生熱解堵液在靜態(tài)條件下能很好的清洗巖石顆粒表面的稠油自生熱解堵液在靜態(tài)條件下能很好的清洗巖石顆粒表面的稠油 和有機(jī)質(zhì)，清洗效率可以達(dá)到和有機(jī)質(zhì)，清洗效率可以達(dá)到80%80%以上以上。 四、工作液綜合性能評(píng)價(jià) l自生熱、氣化學(xué)溶液配方：10%A+20%B+12%C+添加劑 對(duì)對(duì)稠油環(huán)境稠油環(huán)境中石英的溶蝕能力中石英的溶蝕能力 不同酸液對(duì)石英的溶蝕率不同酸液對(duì)石英的溶蝕率 自生熱解堵、酸解堵液對(duì)有稠油環(huán)境下的石英溶蝕率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于自生熱解堵、酸解堵

14、液對(duì)有稠油環(huán)境下的石英溶蝕率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于 常規(guī)酸，加入起泡劑的自生解堵液對(duì)石英的溶蝕能力常規(guī)酸，加入起泡劑的自生解堵液對(duì)石英的溶蝕能力居中居中。 實(shí)驗(yàn)用石英成分實(shí)驗(yàn)用石英成分 實(shí)驗(yàn)用石英成分實(shí)驗(yàn)用石英成分 不同酸液對(duì)石英的溶蝕率不同酸液對(duì)石英的溶蝕率 四、工作液綜合性能評(píng)價(jià) 酸液類型酸液類型濾紙（濾紙（g） 石英（石英（g） 稠油（稠油（g） 反應(yīng)后混合量反應(yīng)后混合量 （g） 溶蝕率（溶蝕率（%） 自生熱酸自生熱酸 （自生熱液自生熱液+多氫多氫 酸酸） 9.990110.008110.005526.643211.2 自生熱泡沫酸自生熱泡沫酸 （自生熱液自生熱液+多氫多氫 酸酸+起泡劑起泡劑） 9.

15、891310.005110.003827.32878.6 常規(guī)酸常規(guī)酸 （多氫酸多氫酸） 9.887910.002910.007128.61234.3 單巖心酸化流動(dòng)效果評(píng)價(jià)單巖心酸化流動(dòng)效果評(píng)價(jià) 自生熱解堵酸自生熱解堵酸解堵液對(duì)解堵液對(duì)1 1號(hào)巖心的酸化解堵效果號(hào)巖心的酸化解堵效果常規(guī)多氫酸常規(guī)多氫酸解堵液對(duì)解堵液對(duì)2 2號(hào)巖心的酸化解堵效果號(hào)巖心的酸化解堵效果 自生熱解堵、自生熱解堵、 酸工作液解堵酸工作液解堵 效果明顯效果明顯 四、工作液綜合性能評(píng)價(jià) 酸液名稱酸液名稱酸液配方酸液配方 多氫酸多氫酸3%HCl+3%SA601+1%SA7013%HCl+3%SA601+1%SA701+ +添

16、加劑添加劑 自生熱、氣酸自生熱、氣酸 溶液溶液（10%A+20%B10%A+20%B）+ + 溶液溶液(12%C+3%HCl+3%SA601+1%SA701(12%C+3%HCl+3%SA601+1%SA701+ + 添加劑）添加劑） 并聯(lián)巖心驅(qū)替試驗(yàn)并聯(lián)巖心驅(qū)替試驗(yàn) l試驗(yàn)?zāi)康?分析H自生熱解堵泡沫液對(duì)高低滲并聯(lián)巖心的分流效果。 l工作液配方 自生熱解堵液組分I（10%A+20%B）+組分II（12%C+1%起泡劑）。 l巖心數(shù)據(jù)（人造巖心） 編號(hào)編號(hào)長度長度(cm)直徑直徑(cm)孔隙體積孔隙體積(ml)孔隙度孔隙度(%)基液測(cè)滲透率基液測(cè)滲透率(mD) 1102.523.8648.655

17、26 2102.519.3139.354639 3102.516.6033.846008 4102.519.7640.282286 5102.521.6944.201283 四、工作液綜合性能評(píng)價(jià) 并聯(lián)巖心驅(qū)替試驗(yàn)并聯(lián)巖心驅(qū)替試驗(yàn) l試驗(yàn)結(jié)果 巖心巖心1-5并聯(lián)分流實(shí)驗(yàn)結(jié)果（并聯(lián)分流實(shí)驗(yàn)結(jié)果（1:2.4） 入口、出口處液體流量曲線入口、出口處液體流量曲線累計(jì)入口、出口液體流量曲線累計(jì)入口、出口液體流量曲線 出現(xiàn)分流出現(xiàn)分流 四、工作液綜合性能評(píng)價(jià) 從這個(gè)從這個(gè) 點(diǎn)開始，點(diǎn)開始， 斜率開斜率開 始變小始變小 了，而了，而 后又逐后又逐 漸又恢漸又恢 復(fù)。復(fù)。 并聯(lián)巖心驅(qū)替試驗(yàn)并聯(lián)巖心驅(qū)替試驗(yàn) l

18、試驗(yàn)結(jié)果 巖心巖心1-4并聯(lián)分流實(shí)驗(yàn)結(jié)果（并聯(lián)分流實(shí)驗(yàn)結(jié)果（1:4.3） 入口、出口處液體流量曲線入口、出口處液體流量曲線累計(jì)入口、出口液體流量曲線累計(jì)入口、出口液體流量曲線 出現(xiàn)分流出現(xiàn)分流 四、工作液綜合性能評(píng)價(jià) 并聯(lián)巖心驅(qū)替試驗(yàn)并聯(lián)巖心驅(qū)替試驗(yàn) l試驗(yàn)結(jié)果 巖心巖心1-2并聯(lián)分流結(jié)果（并聯(lián)分流結(jié)果（1:8.8） 入口、出口處液體流量曲線入口、出口處液體流量曲線累計(jì)入口、出口液體流量曲線累計(jì)入口、出口液體流量曲線 短暫分流短暫分流 四、工作液綜合性能評(píng)價(jià) 并聯(lián)巖心驅(qū)替試驗(yàn)并聯(lián)巖心驅(qū)替試驗(yàn) l試驗(yàn)結(jié)果 巖心巖心1-3并聯(lián)分流實(shí)驗(yàn)結(jié)果（并聯(lián)分流實(shí)驗(yàn)結(jié)果（1:11.4） 入口、出口處液體流量曲線

19、入口、出口處液體流量曲線累計(jì)入口、出口液體流量曲線累計(jì)入口、出口液體流量曲線 無分流無分流 四、工作液綜合性能評(píng)價(jià) 體系防腐性能評(píng)價(jià)體系防腐性能評(píng)價(jià) 四、工作液綜合性能評(píng)價(jià) 匯報(bào)提綱匯報(bào)提綱 技術(shù)背景技術(shù)背景 1 反應(yīng)放熱能力評(píng)價(jià)反應(yīng)放熱能力評(píng)價(jià) 2 生熱劑性能評(píng)價(jià)生熱劑性能評(píng)價(jià) 3 工作液綜合性能評(píng)價(jià)工作液綜合性能評(píng)價(jià)4 添加劑優(yōu)選研究添加劑優(yōu)選研究5 H自生熱、氣工作液反應(yīng)殘液不僅不會(huì)引起儲(chǔ)層內(nèi)粘土礦物的水化膨自生熱、氣工作液反應(yīng)殘液不僅不會(huì)引起儲(chǔ)層內(nèi)粘土礦物的水化膨 脹，而且在一定程度上具有一般防膨劑的防膨性能。脹，而且在一定程度上具有一般防膨劑的防膨性能。 特效添加劑優(yōu)選研究 n 自生

20、熱溶液反應(yīng)殘液自生熱溶液反應(yīng)殘液防膨性能防膨性能評(píng)價(jià)評(píng)價(jià) H H自生熱、氣化學(xué)液反應(yīng)殘液的粘土防膨性能測(cè)定自生熱、氣化學(xué)液反應(yīng)殘液的粘土防膨性能測(cè)定 巖心在巖心在H H自生熱、氣反應(yīng)殘液中的膨脹率能測(cè)定自生熱、氣反應(yīng)殘液中的膨脹率能測(cè)定 起泡劑優(yōu)選條件 耐酸耐酸； 發(fā)泡性能好發(fā)泡性能好； 泡沫穩(wěn)定性強(qiáng)泡沫穩(wěn)定性強(qiáng)； 泡沫的抗原油、抗鹽水污染能力強(qiáng)泡沫的抗原油、抗鹽水污染能力強(qiáng)； 起泡劑耐高溫穩(wěn)定性好起泡劑耐高溫穩(wěn)定性好； 毒性小，凝固點(diǎn)低毒性小，凝固點(diǎn)低，確保現(xiàn)場(chǎng)順利施工。確?，F(xiàn)場(chǎng)順利施工。 特效添加劑優(yōu)選研究 ZY-06ZY-06、FP-6FP-6、FP-7FP-7的發(fā)泡體積倍數(shù)超過的發(fā)泡體積倍數(shù)超過5 5倍，其中只有倍，其中只有ZY-06ZY-06發(fā)發(fā) 泡體積倍數(shù)最大，達(dá)泡體積倍數(shù)最大，達(dá)7.37.3倍倍。 不同起泡劑性能評(píng)價(jià) 特效添加劑優(yōu)選研究 復(fù)合型起泡劑復(fù)合型起泡劑ZY-06ZY-06在多氫酸中的在多氫酸中的起泡性能最好起泡性