砂巖儲(chǔ)層酸化壓裂工藝應(yīng)用思考

劉少華

摘 要：結(jié)合實(shí)際，以技術(shù)在砂巖儲(chǔ)層中的應(yīng)用進(jìn)行思考，首先論述酸化壓裂工藝原理，并且對(duì)其的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析，其次詳細(xì)闡述該技術(shù)在砂巖儲(chǔ)層中應(yīng)用的基本要求，最后詳細(xì)探究壓裂工藝的實(shí)踐應(yīng)用，希望分析后能夠給相關(guān)工作人員提供參考。

關(guān)鍵詞：砂巖儲(chǔ)層；酸化壓裂；工藝應(yīng)用；思考

0引言

油田開采的過程中，低滲透砂巖儲(chǔ)層的開采對(duì)于整個(gè)開采活動(dòng)有著直接的影響，而應(yīng)用酸化壓裂技術(shù)是對(duì)于當(dāng)前碳酸鹽儲(chǔ)層開采的主要方式，通過有效的改造低滲透砂巖儲(chǔ)層的開采，其主要應(yīng)用的是酸化技術(shù)或者酸洗技術(shù)來解決淤堵的問題，但是對(duì)于裂縫天然發(fā)展以及地應(yīng)力比較高的地區(qū)中，應(yīng)用加砂會(huì)存在非常高的難度，而選擇不加砂的方法，進(jìn)行壓裂改造與酸化處理效果都不明顯，此時(shí)就可以選擇使用酸化壓裂技術(shù)，該技術(shù)的應(yīng)用具備非常好的效果，可以解決所存在的問題，還能夠?qū)崿F(xiàn)增產(chǎn)，所以被大量的使用到油田開采的工作中。

1 酸化壓裂工藝概述以及發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 酸化壓裂工藝概述

酸化壓裂技術(shù)在應(yīng)用的過程中主要就是使用壓裂液或者酸液，在不需要支撐劑的情況下就能夠?qū)崿F(xiàn)壓裂施工的一種施工工藝。從酸化壓裂的限定范圍可以看出，裂縫的存在主要是因?yàn)樗嵋旱娜芪g作用力所產(chǎn)生的。從這兩個(gè)角度來分析，裂縫表面溶解侵蝕存在較大的差異，待停泵卸壓之后，裂縫的壁面就會(huì)因?yàn)榉忾]不全而存在較強(qiáng)的導(dǎo)流能力，此時(shí)地層的浸透能力會(huì)大大提升，最終可以實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)的效果。也就是說，應(yīng)用酸壓的主要目的就是實(shí)現(xiàn)裂縫長(zhǎng)度的提升以及導(dǎo)流性的提高。

1.2 酸化壓裂技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r

當(dāng)前所使用的酸化壓裂技術(shù)的研發(fā)發(fā)展主要體現(xiàn)在如下的幾個(gè)方面。

第一，重復(fù)利用壓裂工藝來產(chǎn)生新縫，這種工藝的主要特點(diǎn)在于可以精確的把握新縫壓開的具體情況，在實(shí)踐中只要是出現(xiàn)了最小應(yīng)力場(chǎng)轉(zhuǎn)換，就能夠?qū)崿F(xiàn)新縫壓開處理。

第二，高含硫油田與低滲油田中的使用。對(duì)于這類油田盡心改造的主要特點(diǎn)就是減少鐵離子的使用，還應(yīng)該降低濾面張力，最終達(dá)到所要求的開采目標(biāo)。

第三，應(yīng)用數(shù)學(xué)模型來進(jìn)行壓裂裂縫延伸實(shí)施方法的探討和應(yīng)用。主要就是利用先進(jìn)的技術(shù)方法來進(jìn)行模型的建立，然后就是準(zhǔn)確的分析油田的具體情況。

第四，深入的分析結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜的壓裂理論與先進(jìn)的技術(shù)。其主要的工作就是壓開裂縫的數(shù)量采取科學(xué)的設(shè)計(jì)，然后選擇最佳的裂縫長(zhǎng)度尺寸。

第五，異常破裂壓力。該方面主要就是確定具體的射孔參數(shù)，然后通過高能氣體實(shí)施壓裂與酸化處理，達(dá)到了有效的壓裂技術(shù)控制，保證壓裂施工的順利進(jìn)行。

2 砂巖儲(chǔ)層內(nèi)對(duì)酸壓作業(yè)的具體要求

通常來講，砂巖儲(chǔ)層中所存在的自身礦物巖性復(fù)雜度較高，酸化就是其中非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，在該環(huán)節(jié)中，很多的企業(yè)都會(huì)使用氫氟酸或者土酸的方法，但是酸鹽自身的可溶物的含量一般會(huì)超出20%，此時(shí)就不能再使用氫氟酸。造成這種情況的主要原因就是酸化自身主要是為了可以將地層內(nèi)所存在的滲透率進(jìn)行有效的恢復(fù)，否則只存在氫氟酸與礦物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，表層的酸鹽就會(huì)被大范圍的限制，裂縫表面就會(huì)被酸液大范圍的腐蝕，如果這種情況存在就會(huì)使得孔洞 難以形成，最終的解堵效果也非常的不明顯。由此可見，不應(yīng)該直接使用砂巖儲(chǔ)層酸壓工藝。綜合分析，其影響因素主要有以下幾個(gè)：

①砂巖儲(chǔ)層中含有較多的粘土礦物組分，膠結(jié)相對(duì)比較疏松，如果此時(shí)應(yīng)用酸壓工藝來處理，在巖石溶解侵蝕之后，整個(gè)結(jié)構(gòu)的骨架也會(huì)存在較大的損壞，而脫落的顆粒也會(huì)出現(xiàn)移動(dòng)而導(dǎo)致堵塞蚓孔，從而誘發(fā)油井出砂的問題出現(xiàn)；

②如果酸液對(duì)于裂縫所產(chǎn)生的腐蝕問題較為均勻，就不容易形成所需要的蚓孔，最終也會(huì)造成整體的導(dǎo)流性能無法滿足需要。從上述的問題可以了解到，砂巖儲(chǔ)層中應(yīng)用酸壓技術(shù)可以總結(jié)為如下兩點(diǎn)：

①酸壓處理的過程中不能將酸液侵蝕巖石，從而也會(huì)存在巖石骨架松散的問題；

②酸壓處理就會(huì)產(chǎn)生比較強(qiáng)導(dǎo)流性能的裂縫或是蚓孔。

3 酸液配方體系

對(duì)于砂巖儲(chǔ)層進(jìn)行酸壓處理，此時(shí)應(yīng)該使用具備較強(qiáng)氧化性與酸性的硝酸，這是因?yàn)樵撍崴橛裼袡C(jī)物與無機(jī)物的溶解效應(yīng)非常高，能夠更好的進(jìn)行解堵，再加之其自身沉淀物較少，也不會(huì)產(chǎn)生二次污染的問題。在實(shí)際應(yīng)用中，具體的酸液配比方式可以分為如下的幾種：

①添加劑 +6%HC1+5%HAc+10%HBF4；

②添加劑 +15%HC1 ；

③添加劑 +6%HF+4%HC1+20%緩速酸 ；

④添加劑 +10%HNO3；

⑤添加劑 +20%HC1。

上述的這些配比方案即使應(yīng)用到巖性較密、孔隙度與滲透率比較低的情況地質(zhì)條件下也具備非常好的效果。

4 酸壓工藝的不同類型

4.1 普通酸壓技術(shù)

普通酸壓工藝主要作用如下所示：在距離井位比較近的地區(qū)中可以實(shí)現(xiàn)污染的接觸或者存在裂縫蚓孔，從而可以提升整體結(jié)構(gòu)的滲流性能。在實(shí)踐中可以應(yīng)用鹽酸來進(jìn)行酸化處理，由于其反應(yīng)速度比較快，通?？梢匀芪g小范圍的巖石，所以這種方法通常都是使用在裂縫孔隙型或者存在一定污染的儲(chǔ)層環(huán)境中，可以大大提升開采量，但是應(yīng)該合理的應(yīng)用酸液來進(jìn)行地層的腐蝕，然后可以形成較強(qiáng)的導(dǎo)流通道，可以將徑流型式轉(zhuǎn)變成為線性流的形式，降低在流動(dòng)中所存在的阻力，以有效的提升產(chǎn)量。

4.2 高導(dǎo)流裂縫酸壓工藝

該施工工藝在具體應(yīng)用實(shí)踐中可以分為下面幾種類型：平衡酸壓、閉合酸壓以及二者的結(jié)合。平衡酸壓的應(yīng)用重點(diǎn)就是針對(duì)已經(jīng)壓開的地層裂縫中，同時(shí)將裂縫內(nèi)部注入和濾失等同的液體，此時(shí)可以保證裂縫一直處于開放的狀態(tài)，然后酸壓可以充足內(nèi)部空間，從而使得酸化更加快速的進(jìn)行，大大提升裂縫自身所具備的導(dǎo)流能力，還能夠在操作之下產(chǎn)生水層壓開的情況。閉合酸化就是在閉合壓力比較低的情況下，將酸液直接注入到閉合裂縫內(nèi)部，此時(shí)可以更好的保證酸液在裂縫內(nèi)部流動(dòng)，這種方法所溶解侵蝕的巖石面積與張開裂縫面積會(huì)比較大，應(yīng)用到開采實(shí)踐中也能夠?qū)崿F(xiàn)開采量的提升。

5 酸化壓裂技術(shù)的運(yùn)用案例

當(dāng)前我國(guó)所應(yīng)用的酸壓技術(shù)還只是在初級(jí)的研發(fā)階段，并沒有更加成功的案例應(yīng)用到砂巖儲(chǔ)層中，所以在大部分的開采工程中還主要是以普通酸壓工藝為主。

在平衡酸壓與閉合酸化的工藝技術(shù)主要的實(shí)踐應(yīng)用為：某氣田中的一個(gè)氣井處在砂巖儲(chǔ)層中，經(jīng)過地質(zhì)勘查可以確定該處位置上的上部結(jié)構(gòu)中含有比較多的碳酸鹽成分，并且酸溶物的含量比較高，并且在中、下部的位置上分布著比較多的石英石，而下部的位置上也可能存在有大量的水分，此時(shí)就不能使用普通酸壓技術(shù)來進(jìn)行。經(jīng)過全面的論證分析之后確定使用平衡酸壓與閉合酸化技術(shù)，最終的效果非常的好。在取得了非常高的溶解侵蝕效果之后，并沒有盲目的進(jìn)行酸蝕裂縫長(zhǎng)度的擴(kuò)張，而是根據(jù)儲(chǔ)層的主要特性來選擇更為合理的改造工藝。

6 結(jié)語

總而言之，在砂巖儲(chǔ)層工作過程中，采用酸化壓裂技術(shù)能夠切實(shí)提高工程的開采效果，因此，在往后的項(xiàng)目開展過程中，要重視該技術(shù)的研究，通過引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)以及總結(jié)過往實(shí)踐檢驗(yàn)，對(duì)該工藝進(jìn)行優(yōu)化研究，使其能夠更好的給項(xiàng)目實(shí)踐提供支持。

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