井筒酸化洗井技术措施
图7-59 H338井排采曲线
(一)酸化洗井的原理和技术
酸化洗井的主要机理与酸化解堵相同,都是利用酸液体系溶解稀释煤泥中的无机矿物成分。所用的酸是混有盐酸和氢氟酸的土酸。碳酸盐矿物和含铁化合物能与盐酸反应,应时和硅酸盐矿物能与氢氟酸反应,只有少量硫酸盐矿物不与酸溶液反应。
酸洗过程的具体反应机理如下:
(1)与氢氟酸反应:
二氧化硅(应时)+4hsif4+2h2o
SiF4+2HF H2SiF6
NaAlSi3O8(斜长石)+22HF NaF+AlF3+3H2SiF6+8H2O
KAlSi3O8(钾长石)+22hKF+Alf3+3H2SiF6+8H2O
韩城区块煤层气井煤粉产出机理及主控因素研究
韩城区块煤层气井煤粉产出机理及主控因素研究
CaCO3(方解石/文石)+2HF·caf 2+H2O+CO2
(2)与盐酸反应:
CaCO3(方解石/文石)+2HCl CaCl2+H2O+CO2
CaMg[CO3]2(白云石)+4盐酸氯化钙+氯化镁+2H2O+2CO2
韩城区块煤层气井煤粉产出机理及主控因素研究
FeS+2HCl FeCl2+H2S
井筒酸洗工艺地面工艺设备主要包括:酸罐、水箱、离心泵、注射泵通过管道连接到井口,井口的压力表流量计用于监测注入量,并通过阀门进行控制(图7-60)。
图7-60井筒酸洗地面工艺流程图
(二)酸化洗井的应用效果
井筒酸洗工艺可有效解除煤粉堵塞,延长检泵周期。在腌制过程中,水质从泥水变成超黑水,最后变成清水。在酸洗过程中,大量煤粉混合物被清理出地下。
该酸洗工艺已应用24口井,其中软卡酸洗12口井,筛管封堵酸洗6口井,泵漏酸洗4口井,井内酸洗2口井。酸洗井基本分布在全区。其中20口井效果极为明显,工艺效率达83.3%。
以W108井为例,酸洗前泵无法堵液,示功图显示下冲程很难平稳降低悬点负荷(图7-61);酸洗后,液体正常排出,示功图恢复正常(图7-62),泵效由0%提高到83%。目前已连续排水233天,有效延长检泵周期2.6倍(图7-63)。
图7-酸洗前7-61井W108图形式
图7-62酸洗后W108井图表
另一方面,酸洗井技术在清洗炮眼和提高单井产能方面效果显著。H5022井酸洗后,日产气量大幅增加,目前达到1340m3/d,累计产气量26.5×104m3。
图7-63 w 108井排采曲线
(3)酸化洗井应注意的问题
由于韩城区块不同开发单元、不同开发层的煤粉矿物组分分布规律不同,因此需要研究适合韩城区块不同地区的相应酸液体系。根据不同的井下故障类型,制定出适合不同井下排障设备和地面生产设备的最佳酸洗匹配参数。
为了防止酸洗对地层的损害,在进入地层的酸液中加入粘土稳定剂、铁离子稳定剂等相关试剂。粘土稳定剂可以吸附在粘土表面,防止水化膨胀和水敏矿物分散运移造成的地层损害。铁离子稳定剂的作用是络合或螯合铁离子,防止铁离子凝胶沉淀,达到稳定铁离子的目的。