CN112523737A - 一种用于提高油气井产量的油井酸化工艺及装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于提高油气井产量的油井酸化工艺及装置，油井酸化装置包括酸液罐，酸液罐内设有搅拌罐，搅拌罐内设有搅拌装置，贯穿井口装置后深入至套管底部的酸化管柱，其底部设有喷嘴，喷嘴上方的酸化管柱两侧设有脉冲增压装置，与井口装置的出液口连接的废液罐，本发明的酸化工艺包括以下步骤：S1酸化预处理，S2注前置酸液，S3注反应酸液，S4注中和剂，通过脉冲增压的方式注入，使酸液以波动的形式进入油层中，扩大波及面积，有效增强了酸液的注入效果，并将残留酸液在井底分段中和，降低了返排液中的酸液含量，并且优选了前置酸液、反应酸液和中和剂的组分，能够有效解决油层堵塞，达到增产的目的。
Description
技术领域
本发明涉及油井酸化增产技术领域，具体是涉及一种用于提高油气井产量的油井酸化工艺及装置。
背景技术
酸化是油田生产中向油井中加入酸性试剂提高油井产量及采收率的一种手段，其原理是通过酸液对储层中岩石或裂缝内的堵塞物进行溶解和溶蚀作用，恢复或提高地层的孔隙度和渗透率，加强地层孔隙中原油的流动性。
目前常用到的酸化技术分为常规三段式和连续酸化，常规酸化方法在酸化后通常需要排液，施工周期长，且排出的酸液容易造成污染，而连续酸化不需要返排但容易对井下管柱等生产设备造成腐蚀。
因此，需要提供一种优化的酸化工艺，能够对油井增产起到显著效果且不会对环境及井下设备造成影响。
发明内容
本发明针对上述存在的问题提供了一种用于提高油气井产量的油井酸化工艺及装置。
本发明的技术方案是：一种用于提高油气井产量的油井酸化工艺，包括以下步骤：
S1酸化预处理：将试验井内的生产管柱起出，下入洗井管柱，进行洗井，洗井结束后起出洗井管柱；
S2注前置酸液：下入带有封隔器的酸化管柱，使封隔器位于油层上部，酸化管柱内增压使封隔器密封，向酸化管柱内注入前置酸液，使前置酸液由酸化管柱与套管的环形空间挤入到目标油层中，关井反应1-2h；
S3注反应酸液：向酸化管柱内注入反应酸液，用于与前置酸液反应生成热量和气体，并使反应酸液由酸化管柱与套管的环形空间挤入到目标油层中并与前置酸液反应，关井反应4-6h；
S4注中和剂：
S4-1：向酸化管柱内注入中和剂，其用于中和目标油层中的残留酸液，注入速度为0.1-0.3m3/min，注入量为1.5m3，泵注压力10MPa，同时将酸化管柱起离井底一段距离，随后再次以同样的注入速度和注入量向酸化管柱内注入中和剂，直至酸化管柱全部起出，关井反应4h；
S4-2：开井泄去套管内的一部分压力，下入生产管柱，下入过程中继续向生产管柱内注入中和剂，保持泵注压力低于8MPa，使井底压力保持低于油层压力的负压欠平衡状态，其用于使目标油层中的残留酸液进入生产管柱与套管之间的环形空间内，生产管柱下至井底后使中和剂与混合酸液充满所述环形空间，关井反应8h；
S5：开井，油井恢复正常生产。
进一步地，所述步骤S1酸化预处理中洗井包括一次正洗井和一次反洗井，洗井液体积为12m3，洗井液各成分质量比为表面活性剂：降滤失剂：辛基酚聚氧乙烯醚：水＝(3.8-4.2)：(1.9-2.2)：(2.6-3)：(90.6-91.7)，用于清除井筒垢和死油，防止卡井。
进一步地，所述步骤S2注前置酸液中，通过脉冲增压装置以脉冲的方式注入，注入速度为0.2-0.5m3/min，注入量为25m3，泵注压力18MPa，每个所述脉冲周期内注入时间和停顿时间均为1s，所述前置酸液的成分含量质量比为土酸：氟硼酸：缓蚀剂：柠檬酸：盐酸：水＝(11.8-12.5)：(0.9-1.2)：(0.6-0.8)：(4.1-4.5)：(14.7-15)：(66-67.9)，使酸液更好的进入到目标油层中。
进一步地，所述步骤S3注反应酸液中通过脉冲增压装置以脉冲的方式注入，注入速度为0.35-0.7m3/min，注入量为15m3，泵注压力12-14MPa，同时对井底压力进行实时监测，保持井底压力低于14MPa，当井底压力超过14MPa时，停止注入，当压力回落到10MPa时继续开始注入，所述反应酸液的成分含量质量比为亚硝酸钠：氟化铵：表面活性剂：土酸：水＝(8.2-8.4)：(6-6.5)：(5.5-6)：(15.5-15.8)：(63.3-64.8)，使反应酸液与前置酸液充分混合且反应酸液不会渗入其他底层中。
进一步地，所述步骤S4-1中每一次起出酸化管柱的距离为200m，所述步骤S4-2中下生产管柱时对泵注压力进行实时监测，当泵注压力超过8MPa时，停止下入生产管柱，当压力回落到5.5MPa时继续开始下入生产管柱，所述中和剂的成分含量质量比为氢氧化钠：氢氧化钾：碳酸钠：碳酸氢钠：水＝(2.2-2.4)：(2.8-3)：(4.4-4.8)：(3.5-4)：(85.8-87.1)，通过在地层中中和剩余酸液以及在井筒中中和剩余酸液两步将剩余酸液充分中和排出，避免造成污染，进行压力监测避免将井底压漏或压力不足引起井喷。
一种用于提高油气井产量的油井酸化装置，包括用于配制酸液的酸液罐，所述酸液罐上方一侧设有进水口，所述进水口下方的酸液罐内设有搅拌罐，所述搅拌罐内中心设有连接搅拌罐上下底面的搅拌装置，搅拌罐外壁靠近井口一侧上部通过抽气管线与用于净化有害气体的净化罐连接，搅拌罐外壁靠近井口一侧下部通过出液管与位于所述净化罐下方的缓冲罐连接，所述缓冲罐外下部靠近井口一侧通过端部设有酸液泵的高压管线与井口装置的进液口连接，所述井口装置底部与套管固定连接，
贯穿井口装置后深入至套管底部的酸化管柱，所述酸化管柱顶部与所述高压管线连接，其底部设有喷嘴，所述喷嘴上方对应油层位置的酸化管柱两侧设有脉冲增压装置，
与所述井口装置的出液口连接的废液罐。
进一步地，所述搅拌装置包括位于中心的主轴和主轴上等间距周向设置的若干搅拌杆，所述主轴和搅拌杆均为中空设置，主轴下部设有转动电机，主轴通过内部的酸液管与搅拌罐上方的酸液入口连接，所述酸液管与每个搅拌杆的内腔体连接，所述内腔体与酸液管的连接一端设有挡板，所述挡板外底部通过弹簧与内腔体内壁的定位板连接，所述定位板上设有若干通孔，内腔体另一端通过使流体单向通过的球型止回阀与搅拌罐内部空间连通，在注入酸液的同时进行搅拌混合且能够防止酸液与空气接触发生反应变质，搅拌杆转动时产生的离心力能够使挡板移动挤压弹簧从而使酸液流出。
进一步地，所述抽气管线一侧的净化罐内壁设有引风机，所述引风机后侧的净化罐内设有第一过滤网，净化罐底部设有调压阀，所述调压阀下端设有与缓冲罐连接的进气管线，调压阀上方的净化罐内设有第二过滤网，所述缓冲罐一侧上部设有氮气入口，能够将酸液与水混合时产生的硫化氢气体净化降低对环境及人员的危害，同时保证了酸液的质量。
进一步地，所述脉冲增压装置所在的酸化管柱为缩径段，脉冲增压装置包括位于酸化管柱两侧的储液腔和位于酸化管柱内部连接两个所述储液腔的叶片转轮，储液腔上部设有开口，所述叶片转轮可借助酸化管柱内流体流过的力带动其连续转动，叶片转轮两侧各通过一根与其配合转动的连杆与储液腔内部的总齿轮转动连接，所述连杆与储液腔内壁滑动密封连接，所述总齿轮与酸化管柱平行设置，能够与叶片转轮同步转动，总齿轮外圆周一半设有齿，其另一半为光滑的圆弧，总齿轮外圆周上具有齿的一部分与位于其底部内侧垂直设置的伞齿轮啮合，所述伞齿轮通过底部中心的连接杆固定在储液腔内壁垂直设置的限位板上，伞齿轮与位于其内侧的螺杆相啮合，用于控制所述螺杆上下活动，螺杆底部设有限流板，所述限位板中部设有用于使螺杆通过的通孔，所述通孔两侧的限位板各通过一根弹簧与所述限流板连接，限流板与储液腔底部的脉冲通道密封连接，所述脉冲通道的每个出口均与储液腔外侧壁外部相连通，脉冲装置能够将井底的酸液重新吸收并排除产生脉冲震荡效果，使酸液以波动的形式进入油层中，扩大波及面积，有效增强了酸液的注入效果。
进一步地，所述喷嘴外设有滤网，所述井口装置的上部设有总阀门，位于出液口处的井口装置内设有出液阀门，所述废液罐的进口处设有分流罐，所述分流罐的出口一侧设有第一排液口和第二排液口，所述第二排液口与中和罐连接，分流罐内底部设有用于控制第一排液口和第二排液口开合的pH监测装置，能够监测排出酸液的pH值，若超标则分流至中和罐二次中和后再排出。
本发明的有益效果是
(1)本发明的油井酸化工艺采用三段式酸化，中和酸液的步骤在井底分部完成，大大降低了返排液中的酸液含量，并且优选了前置酸液、反应酸液和中和剂的组分，能够有效解决油层堵塞，达到增产的目的，同时施工方便，排除了安全隐患和环境等问题，具有良好的经济效益和推广前景。
(2)本发明通过设置脉冲装置，在注入酸液时，脉冲装置能够将井底的酸液重新吸收并排除产生脉冲震荡效果，使酸液以波动的形式进入油层中，扩大波及面积，有效增强了酸液的注入效果。
(3)本发明装置能够在现场快速高效配制多种所需的酸液且不会使产生的有害气体外排，同时保证了配制酸液不会与空气接触受到污染。
附图说明
图1是本发明油井酸化装置整体结构示意图；
图2是本发明油井酸化装置搅拌装置结构示意图；
图3是本发明油井酸化装置搅拌杆结构示意图；
图4是本发明图3中油井酸化装置搅拌杆A-A截面图；
图5是本发明图3中油井酸化装置搅拌杆B-B结构示意图；
图6是本发明油井酸化装置搅拌装置俯视图；
图7是本发明油井酸化装置净化罐内部结构示意图；
图8是本发明油井酸化装置脉冲增压装置内部结构示意图；
图9是本发明油井酸化装置脉冲增压装置外部结构示意图；
图10是本发明油井酸化工艺步骤S2注前置酸液示意图；
图11是本发明油井酸化工艺步骤S3注反应酸液示意图；
图12是本发明油井酸化工艺步骤S4注中和剂示意图；
图13是本发明油井酸化工艺步骤S4-1上提酸化管柱示意图；
图14是本发明油井酸化工艺步骤S4-2下放生产管柱示意图。
其中，1-酸液罐，11-进水口，12-搅拌罐，13-净化罐，131-引风机，132-调压阀，133-第一过滤网，134-第二过滤网，14-缓冲罐，141-氮气入口，15-酸液泵，16-高压管线，2-搅拌装置，21-主轴，22-搅拌杆，23-转动电机，24-酸液管，25-内腔体，26-挡板，27-定位板，28-球型止回阀，3-井口装置，31-套管，32-总阀门，33-出液阀门，4-酸化管柱，41-封隔器，42-喷嘴，43-滤网，5-脉冲增压装置，51-叶片转轮，52-储液腔，53-连杆，54-总齿轮，55-伞齿轮，56-限位板，57-螺杆，58-限流板，59-脉冲通道，6-废液罐，6-分流罐，62-中和罐，63-第一排液口，64-第二排液口，65-pH监测装置，7-前置酸液，8-反应酸液，9-中和剂。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，一种用于提高油气井产量的油井酸化工艺，包括以下步骤：
S1酸化预处理：将井身1387m的试验井内的生产管柱起出，下入洗井管柱，进行一次正洗井和一次反洗井，正洗井为洗井液由洗井管柱内注入套管内返出，反洗井为将洗井液由套管内注入，洗井管柱内返出，洗井液体积为12m3，洗井液各成分质量比为表面活性剂：降滤失剂：辛基酚聚氧乙烯醚：水＝4：2：3：91，洗井结束后起出洗井管柱；
S2注前置酸液7：如图10所示，下入带有封隔器41的酸化管柱4，封隔器41为市售Y241-115封隔器，使封隔器41位于油层上部，酸化管柱4内增压使封隔器41密封，向酸化管柱4内注入前置酸液7，并通过脉冲增压装置5以脉冲的方式注入，每个脉冲周期内注入时间和停顿时间均为1s，前置酸液7的成分含量质量比为土酸：氟硼酸：缓蚀剂：柠檬酸：盐酸：水＝12：1.2：0.6：4.2：15：67，注入速度为0.2m3/min，注入量为25m3，泵注压力18MPa，使前置酸液7由酸化管柱4与套管31的环形空间挤入到目标油层中，关井反应1-2h；
S3注反应酸液8：如图11所示，向酸化管柱4内注入反应酸液8，用于与前置酸液7反应生成热量和气体，并通过脉冲增压装置5以脉冲的方式注入，每个脉冲周期内注入时间和停顿时间均为1s，注入速度为0.35m3/min，注入量为15m3，泵注压力14MPa，并对井底压力进行实时监测，保持井底压力低于14MPa，当井底压力超过14MPa时，停止注入，当压力回落到12MPa时继续开始注入，反应酸液8的成分含量质量比为亚硝酸钠：氟化铵：表面活性剂：土酸：水＝8.4：6：6：15.6：64使反应酸液8由酸化管柱4与套管31的环形空间挤入到目标油层中并与前置酸液7反应，关井反应4-6h；
S4注中和剂9：
S4-1：如图12、13所示，向酸化管柱4内注入中和剂9，其用于中和目标油层中的残留酸液，注入速度为0.1m3/min，注入量为1.5m3，泵注压力10MPa，同时将酸化管柱4起离井底200m，随后再次以同样的注入速度和注入量向酸化管柱4内注入中和剂9，直至酸化管柱4全部起出，关井反应4h；
S4-2：如图14所示，开井泄去套管31内的一部分压力，下入生产管柱，下入过程中继续向生产管柱内注入中和剂9，保持泵注压力低于8MPa，使井底压力保持低于油层压力的负压欠平衡状态，其用于使目标油层中的残留酸液进入生产管柱与套管31之间的环形空间内，下生产管柱时会产生激动压力，使井底压力增加，因此对泵注压力进行实时监测，当泵注压力超过8MPa时，停止下入生产管柱，当压力回落到5.5MPa时继续开始下入生产管柱，中和剂9的成分含量质量比为氢氧化钠：氢氧化钾：碳酸钠：碳酸氢钠：水＝2.2：3：4.8：4：86，生产管柱下至井底后使中和剂9与混合酸液充满环形空间，关井反应8h；
S5：开井，油井恢复正常生产。
如图1、7所示，一种用于提高油气井产量的油井酸化装置，包括用于配制酸液的酸液罐1，酸液罐1上方一侧设有进水口11，进水口11下方的酸液罐1内设有搅拌罐12，搅拌罐12内中心设有连接搅拌罐12上下底面的搅拌装置2，搅拌罐12外壁靠近井口一侧上部通过抽气管线与用于净化有害气体的净化罐13连接，抽气管线一侧的净化罐13内壁设有引风机131，引风机131为市售W2E200-HK38-01风机，引风机131后侧的净化罐13内设有第一过滤网133，净化罐13底部设有调压阀132，调压阀132为市售T807气动薄膜高压角型调节阀，调压阀132下端设有与缓冲罐14连接的进气管线，调压阀132上方的净化罐13内设有第二过滤网134，缓冲罐14一侧上部设有氮气入口141，搅拌罐12外壁靠近井口一侧下部通过出液管与位于净化罐13下方的缓冲罐14连接，缓冲罐14外下部靠近井口一侧通过端部设有酸液泵15的高压管线16与井口装置3的进液口连接，井口装置3底部与套管31固定连接。
在使用净化罐13时，引风机131将搅拌罐12内搅拌产生的有害气体硫化氢等吸收到净化罐13内，经第一过滤网133过滤后排出，氮气入口141向缓冲罐14内注入氮气挤出残留的有害气体，保证配制好的酸液不会被污染，当调压阀132接受到的压力大于5MPa时，自动打开将气体排入净化罐13经第二过滤网134净化后排出。
如图2-6所示，搅拌装置2包括位于中心的主轴21和主轴21上等间距周向设置的若干搅拌杆22，主轴21和搅拌杆22均为中空设置，主轴21下部设有转动电机23，转动电机23为市售搅拌罐用电机对其进行外形结构调整以适配上述装置，主轴21通过内部的酸液管24与搅拌罐12上方的酸液入口连接，酸液管24与每个搅拌杆22的内腔体25连接，内腔体25与酸液管24的连接一端设有挡板26，挡板26外底部通过弹簧与内腔体25内壁的定位板27连接，定位板27上设有若干通孔，内腔体25另一端通过使流体单向通过的球型止回阀28与搅拌罐12内部空间连通，球型止回阀28为市售HQ41X球型止回阀。
在使用搅拌装置2时，由主轴21上方的酸液入口注入酸液，酸液进入酸液管24中，当开启转动电机23后主轴21带动搅拌杆22旋转，使挡板26在离心力的作用下推动弹簧向定位板27一侧移动，将搅拌杆22的内腔体25与酸液管24相连通，酸液进入到每个搅拌杆22的内腔体25内，穿过定位板27上的通孔由球型止回阀28进入到搅拌罐12内搅拌混合，停止搅拌时挡板26在弹簧复位推力的作用下重新与内腔体25的端部贴合密封，防止酸液进入影响酸液的配比。
如图1、8、9所示，贯穿井口装置3后深入至套管31底部的酸化管柱4，酸化管柱4顶部与高压管线16连接，其底部设有喷嘴42，喷嘴42外设有滤网43，喷嘴42上方对应油层位置的酸化管柱4两侧设有脉冲增压装置5，脉冲增压装置5所在的酸化管柱4为缩径段，脉冲增压装置5包括位于酸化管柱4两侧的储液腔52和位于酸化管柱4内部连接两个储液腔52的叶片转轮51，储液腔52上部设有开口，用于使液体进入储液腔52，叶片转轮51可借助酸化管柱4内流体流过的力带动其连续转动，叶片转轮51两侧各通过一根与其配合转动的连杆53与储液腔52内部的总齿轮54转动连接，连杆53与储液腔52内壁滑动密封连接，总齿轮54与酸化管柱4平行设置，总齿轮54外圆周一半设有齿，其另一半为光滑的圆弧，总齿轮54外圆周上具有齿的一部分与位于其底部内侧垂直设置的伞齿轮55啮合，伞齿轮55通过底部中心的连接杆固定在储液腔52内壁垂直设置的限位板56上，伞齿轮55与位于其内侧的螺杆57相啮合，用于控制螺杆57上下活动，螺杆57底部设有限流板58，限位板56中部设有用于使螺杆57通过的通孔，通孔两侧的限位板56各通过一根弹簧与限流板58连接，限流板58与储液腔52底部的脉冲通道59密封连接，脉冲通道59的每个出口均与储液腔52外侧壁外部相连通。
在使用脉冲增压装置5时，酸液流过叶片转轮51使其连续转动，同时通过连杆53带动总齿轮54转动，当总齿轮54有齿的一部分转动至与伞齿轮55啮合时，带动伞齿轮55转动，伞齿轮55带动螺杆57向上运动，螺杆57底部的限流板58向上运动离开储液腔52底部，使储液腔52内的酸液能够进入脉冲通道59，当总齿轮54转动半圈后没有齿的一部分与伞齿轮55无法啮合，则伞齿轮55不再带动螺杆57转动，限位板56上的弹簧复位，螺杆57下移使限流板58将酸液挤入脉冲通道59后与储液腔52底部重新密封接触，完成一次脉冲周期。
如图1所示，与井口装置3的出液口连接的废液罐6，井口装置3的上部设有总阀门32，位于出液口处的井口装置3内设有出液阀门33，调节出液阀门33的开度大小调节泄压量，废液罐6的进口处设有分流罐61，分流罐61的出口一侧设有第一排液口63和第二排液口64，第二排液口与中和罐62连接，分流罐61内底部设有用于控制第一排液口63和第二排液口64开合的pH监测装置65，当返排液中的pH小于6.5时，pH监测装置65控制打开第二排液口64使返排液进入中和罐62中继续中和，当返排液中的pH大于6.5时，pH监测装置65控制打开第一排液口63使返排液排出。
实施例2
本实施例与实施例1基本相同，与其不同之处在于前置酸液7、反应酸液8、中和剂9的注入速度的不同，具体为：
注前置酸液7：注入速度为0.35m3/min；
注反应酸液8：注入速度为0.55m3/min；
注中和剂9：注入速度为0.2m3/min。
实施例3
本实施例与实施例1基本相同，与其不同之处在于前置酸液7、反应酸液8、中和剂9的注入速度的不同，具体为：
注前置酸液7：注入速度为0.5m3/min；
注反应酸液8：注入速度为0.7m3/min；
注中和剂9：注入速度为0.3m3/min。
实验例
利用实施例1-3中油井酸化工艺得到的施工效果与常规酸化进行对比，结果如表1所示：
表1实施例1-3中油井酸化工艺得到的施工效果
由此可见，试验井通过采用本发明的酸化工艺后增产较为明显，日产油和稳产时间都有所提高，而且实施例1-3中井口取样的pH值均比常规酸化后的pH值接近中和值，说明残留酸液被有效地中和，减少了对环境的污染；对比实施例1-3可以看出，当采用较低的注入速度时，单日产油增量低，是因为注入速度低井底压力低，脉冲效果不明显，油层纵向解堵效果差，但稳产时间长，说明横向的解堵效果好，而实施例3中采用高注入速度，因此井底压力较高，脉冲增压效果好，油层纵向解堵效果好，横向解堵效果较差，日产油增量大，但稳产时间短，累计增产较实施例1、2低，综上所述，从单井累计增产来看实施例2的参数配比更优。
Claims (10)
1.一种用于提高油气井产量的油井酸化工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1酸化预处理：将试验井内的生产管柱起出，下入洗井管柱，进行洗井，洗井结束后起出洗井管柱；
S2注前置酸液(7)：下入带有封隔器(41)的酸化管柱(4)，使封隔器(41)位于油层上部，酸化管柱(4)内增压使封隔器(41)密封，向酸化管柱(4)内注入前置酸液(7)，使前置酸液(7)由酸化管柱(4)与套管(31)的环形空间挤入到目标油层中，关井反应1-2h；
S3注反应酸液(8)：向酸化管柱(4)内注入反应酸液(8)，用于与前置酸液(7)反应生成热量和气体，使反应酸液(8)由酸化管柱(4)与套管(31)的环形空间挤入到目标油层中并与前置酸液(7)反应，关井反应4-6h；
S4注中和剂(9)：
S4-1：向酸化管柱(4)内注入中和剂(9)，其用于中和目标油层中的残留酸液，注入速度为0.1-0.3m3/min，注入量为1.5m3，泵注压力10MPa，同时将酸化管柱(4)起离井底一段距离，随后再次以同样的注入速度和注入量向酸化管柱(4)内注入中和剂(9)，直至酸化管柱(4)全部起出，关井反应4h；
S4-2：开井泄去套管(31)内的一部分压力，下入生产管柱，下入过程中继续向生产管柱内注入中和剂(9)，保持泵注压力低于8MPa，使井底压力保持低于油层压力的负压欠平衡状态，其用于使目标油层中的残留酸液进入生产管柱与套管(31)之间的环形空间内，生产管柱下至井底后使中和剂(9)与混合酸液充满所述环形空间，关井反应8h；
S5：开井，油井恢复正常生产。
2.根据权利要求1所述的一种用于提高油气井产量的油井酸化工艺，其特征在于，所述步骤S1酸化预处理中洗井包括一次正洗井和一次反洗井，洗井液体积为12m3，洗井液各成分质量比为表面活性剂：降滤失剂：辛基酚聚氧乙烯醚：水＝(3.8-4.2)：(1.9-2.2)：(2.6-3)：(90.6-91.7)。
3.根据权利要求1所述的一种用于提高油气井产量的油井酸化工艺，其特征在于，所述步骤S2注前置酸液(7)中，通过脉冲增压装置(5)以脉冲的方式注入，注入速度为0.2-0.5m3/min，注入量为25m3，泵注压力18MPa，每个所述脉冲周期内注入时间和停顿时间均为1s，所述前置酸液(7)的成分含量质量比为土酸：氟硼酸：缓蚀剂：柠檬酸：盐酸：水＝(11.8-12.5)：(0.9-1.2)：(0.6-0.8)：(4.1-4.5)：(14.7-15)：(66-67.9)。
4.根据权利要求1所述的一种用于提高油气井产量的油井酸化工艺，其特征在于，所述步骤S3注反应酸液(8)中通过脉冲增压装置(5)以脉冲的方式注入，注入速度为0.35-0.7m3/min，注入量为15m3，泵注压力12-14MPa，同时对井底压力进行实时监测，保持井底压力低于14MPa，当井底压力超过14MPa时，停止注入，当压力回落到10MPa时继续开始注入，所述反应酸液(8)的成分含量质量比为亚硝酸钠：氟化铵：表面活性剂：土酸：水＝(8.2-8.4)：(6-6.5)：(5.5-6)：(15.5-15.8)：(63.3-64.8)，关井反应4-6h。
5.根据权利要求1所述的一种用于提高油气井产量的油井酸化工艺，其特征在于，所述步骤S4-1中每一次起出酸化管柱(4)的距离为200m，所述步骤S4-2中下生产管柱时对泵注压力进行实时监测，当泵注压力超过8MPa时，停止下入生产管柱，当压力回落到5.5MPa时继续开始下入生产管柱，所述中和剂(9)的成分含量质量比为氢氧化钠：氢氧化钾：碳酸钠：碳酸氢钠：水＝(2.2-2.4)：(2.8-3)：(4.4-4.8)：(3.5-4)：(85.8-87.1)。
6.一种用于提高油气井产量的油井酸化装置，其特征在于，包括用于配制酸液的酸液罐(1)，所述酸液罐(1)上方一侧设有进水口(11)，所述进水口(11)下方的酸液罐(1)内设有搅拌罐(12)，所述搅拌罐(12)内中心设有连接搅拌罐(12)上下底面的搅拌装置(2)，搅拌罐(12)外壁靠近井口一侧上部通过抽气管线与用于净化有害气体的净化罐(13)连接，搅拌罐(12)外壁靠近井口一侧下部通过出液管与位于所述净化罐(13)下方的缓冲罐(14)连接，所述缓冲罐(14)外下部靠近井口一侧通过端部设有酸液泵(15)的高压管线(16)与井口装置(3)的进液口连接，所述井口装置(3)底部与套管(31)固定连接，
贯穿井口装置(3)后深入至套管(31)底部的酸化管柱(4)，所述酸化管柱(4)顶部与所述高压管线(16)连接，其底部设有喷嘴(42)，所述喷嘴(42)上方对应油层位置的酸化管柱(4)两侧设有脉冲增压装置(5)，
与所述井口装置(3)的出液口连接的废液罐(6)。
7.根据权利要求6所述的一种用于提高油气井产量的油井酸化装置，其特征在于，所述搅拌装置(2)包括位于中心的主轴(21)和主轴(21)上等间距周向设置的若干搅拌杆(22)，所述主轴(21)和搅拌杆(22)均为中空设置，主轴(21)下部设有转动电机(23)，主轴(21)通过内部的酸液管(24)与搅拌罐(12)上方的酸液入口连接，所述酸液管(24)与每个搅拌杆(22)的内腔体(25)连接，所述内腔体(25)与酸液管(24)的连接一端设有挡板(26)，所述挡板(26)外底部通过弹簧与内腔体(25)内壁的定位板(27)连接，所述定位板(27)上设有若干通孔，内腔体(25)另一端通过使流体单向通过的球型止回阀(28)与搅拌罐(12)内部空间连通。
8.根据权利要求6所述的一种用于提高油气井产量的油井酸化装置，其特征在于，所述抽气管线一侧的净化罐(13)内壁设有引风机(131)，所述引风机(131)后侧的净化罐(13)内设有第一过滤网(133)，净化罐(13)底部设有调压阀(132)，所述调压阀(132)下端设有与缓冲罐(14)连接的进气管线，调压阀(132)上方的净化罐(13)内设有第二过滤网(134)，所述缓冲罐(14)一侧上部设有氮气入口(141)。
9.根据权利要求6所述的一种用于提高油气井产量的油井酸化装置，其特征在于，所述脉冲增压装置(5)所在的酸化管柱(4)为缩径段，脉冲增压装置(5)包括位于酸化管柱(4)两侧的储液腔(52)和位于酸化管柱(4)内部连接两个所述储液腔(52)的叶片转轮(51)，储液腔(52)上部设有开口，所述叶片转轮(51)可借助酸化管柱(4)内流体流过的力带动其连续转动，叶片转轮(51)两侧各通过一根与其配合转动的连杆(53)与储液腔(52)内部的总齿轮(54)转动连接，所述连杆(53)与储液腔(52)内壁滑动密封连接，所述总齿轮(54)与酸化管柱(4)平行设置，总齿轮(54)外圆周一半设有齿，其另一半为光滑的圆弧，总齿轮(54)外圆周上具有齿的一部分与位于其底部内侧垂直设置的伞齿轮(55)啮合，所述伞齿轮(55)通过底部中心的连接杆固定在储液腔(52)内壁垂直设置的限位板(56)上，伞齿轮(55)与位于其内侧的螺杆(57)相啮合，用于控制所述螺杆(57)上下活动，螺杆(57)底部设有限流板(58)，所述限位板(56)中部设有用于使螺杆(57)通过的通孔，所述通孔两侧的限位板(56)各通过一根弹簧与所述限流板(58)连接，限流板(58)与储液腔(52)底部的脉冲通道(59)密封连接，所述脉冲通道(59)的每个出口均与储液腔(52)外侧壁外部相连通。
10.根据权利要求6所述的一种用于提高油气井产量的油井酸化装置，其特征在于，所述喷嘴(42)外设有滤网(43)，所述井口装置(3)的上部设有总阀门(32)，位于出液口处的井口装置(3)内设有出液阀门(33)，所述废液罐(6)的进口处设有分流罐(61)，所述分流罐(61)的出口一侧设有第一排液口(63)和第二排液口(64)，所述第二排液口与中和罐(62)连接，分流罐(61)内底部设有用于控制第一排液口(63)和第二排液口(64)开合的pH监测装置(65)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: An oil well acidification process and device for increasing oil and gas well production Granted publication date: 20220920 Pledgee: Shaanxi Qin Nong rural commercial bank Limited by Share Ltd. hi tech sub branch Pledgor: XI'AN PETROLEUM GREAT PETROLEUM TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2024610000128 |