酸化壓裂工藝特性與酸化壓裂管柱優(yōu)化

蘭龍

摘 要：原油作為現(xiàn)代工業(yè)體系的基礎(chǔ)與核心在能源、工業(yè)生產(chǎn)以及生活領(lǐng)域中發(fā)揮著極為重要的作用。做好油氣開采保障能源供應(yīng)是現(xiàn)今我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的重要保障。酸化壓裂技術(shù)是一種應(yīng)用于油氣開采的重要技術(shù)，酸化壓裂技術(shù)應(yīng)用的過程中在利用水力作用形成裂縫的同時(shí)酸化壓裂技術(shù)中所具有的酸液將會(huì)對裂縫的壁面進(jìn)行溶蝕使得密閉的壁面形成凹凸不平的溝槽。酸化壓裂技術(shù)利用這一特性使得原油能夠在地下順暢的流動(dòng)，有效改善了儲(chǔ)油層的滲透性，提高了采油的效率和效果。

關(guān)鍵詞：酸化壓裂技術(shù)；影響因素；管柱；優(yōu)化

中圖分類號：TE86 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

酸化壓裂技術(shù)是一種應(yīng)用于碳酸鹽油田開采的重要技術(shù)，酸化壓裂技術(shù)在碳酸鹽油田中的應(yīng)用不僅能夠提高油田的開采效率同時(shí)對油田的采收率也有著重要的提升。酸化壓裂技術(shù)作為一種重要的采油技術(shù)需要不斷對其進(jìn)行研究優(yōu)化用以更好地服務(wù)于油田開采。我國的酸化壓裂技術(shù)經(jīng)過多年的改進(jìn)優(yōu)化已經(jīng)形成了較為完善的技術(shù)體系，應(yīng)當(dāng)積極對影響酸化壓裂技術(shù)應(yīng)用效果的因素進(jìn)行分析并采取有針對性的措施來對其進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化，保障油氣資源的安全、高效開采。

1 酸化壓裂技術(shù)的原理與特點(diǎn)

酸化壓裂技術(shù)主要指的是依靠酸化液作為壓裂液進(jìn)行開采作業(yè)，在這一過程中酸化液利用其液體特性裂壓出裂縫，同時(shí)酸化液會(huì)對所形成的裂縫壁面進(jìn)行溶蝕用以形成凹凸不平的溝槽，這些未閉合的溝槽的強(qiáng)大的導(dǎo)流能力將會(huì)使得原油的流動(dòng)性與滲透性大幅增強(qiáng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)油氣開發(fā)增產(chǎn)增注的效果。酸化壓裂技術(shù)能夠在碳酸鹽和某些砂巖地層中發(fā)揮出極強(qiáng)的增產(chǎn)效果。

2 酸化壓裂工業(yè)的應(yīng)用

2.1 酸化壓裂工藝所使用的前置液

酸化壓裂技術(shù)所使用的前置液多為黏度較高的液體，依靠液體高黏度的特性增強(qiáng)其壓裂效果，通過前置液的壓力傳導(dǎo)性向地層施加較高的壓力從而使得地層在高壓作用下形成了一定形狀的裂紋或是裂縫，此后通過降低巖石的溫度使得酸液與巖石的相互作用得到降低并延長裂縫的生長使其變得更深、更長。需要注意的是前置液需要采用黏度較大的溶液介質(zhì)，而一旦選用酸性溶液進(jìn)行替代將會(huì)產(chǎn)生黏性指進(jìn)現(xiàn)象，酸性溶液與巖層的相互結(jié)合將會(huì)對裂縫產(chǎn)生較大的腐蝕進(jìn)而有效地增強(qiáng)裂縫的引流能力，為控制好黏性指進(jìn)程度需要做好前置溶液與酸性溶液的配比。在配合比中如前置液的占比較低將使得酸性溶液的流速加快，無法進(jìn)行指進(jìn)作業(yè)。在前置液進(jìn)行指進(jìn)過程中對指進(jìn)中所形成的濾餅進(jìn)行細(xì)致的監(jiān)測，如檢測到形成濾餅則酸性溶液將會(huì)通過濾餅產(chǎn)生強(qiáng)滲透并腐蝕形成孔洞，此時(shí)需要加強(qiáng)對于前置溶液用量的控制。

2.2 酸化壓裂工藝中所使用的稠化酸壓

稠化酸主要是由酸溶液與可溶于水的高分子化合物配比而成。稠化酸主要分為非交聯(lián)稠化液與交聯(lián)稠化液兩大類，稠化液的配比與使用需要結(jié)合所使用的地層來進(jìn)行選取與確定。稠化酸應(yīng)用于中間儲(chǔ)層的酸化壓裂時(shí)由于腐蝕裂縫的長度在25cm～60cm，使用稠化酸可以獲得較為良好的酸化壓裂效果。而對于高滲和低滲相結(jié)合的部分使用稠化酸將無法發(fā)揮出良好的效果。在使用稠化酸的過程中需要對排出問題引起足夠的重視，如發(fā)現(xiàn)排出問題時(shí)需要及時(shí)采取有針對性的措施加以控制。

2.3 閉合酸壓

在使用酸化壓裂技術(shù)的過程中通過在井孔周邊閉合縫隙中加入適當(dāng)?shù)乃嵋海@些酸液的存在將在井筒與周邊裂縫中進(jìn)行作用從而形成所需要的裂縫或是裂紋。在周邊閉合裂縫中灌入酸液時(shí)控制好灌入酸液的容量，避免酸液過多堵塞井孔，影響酸化壓裂的效果。

在應(yīng)用酸化壓裂技術(shù)的過程中通過利用封堵球能夠有效地實(shí)現(xiàn)高黏性酸液的轉(zhuǎn)向，通過高黏性酸液的轉(zhuǎn)向能夠使其完成對于不同地層之間的酸化壓裂，轉(zhuǎn)向酸分流轉(zhuǎn)向能夠?qū)Σ煌瑵B透速率的非均質(zhì)儲(chǔ)層進(jìn)行良好的均勻性的酸化。

2.4 降濾失酸酸壓工藝

在應(yīng)用酸化壓裂工藝的過程中，滲入地層中的酸液將會(huì)隨著酸液與巖石的作用而降低濃度，待到酸液濃度下降到某一水平時(shí)將會(huì)在交聯(lián)劑的作用下迅速提高酸液的黏度，此后，濾餅的存在將延緩酸液的濾失，并在隨后的反應(yīng)中控制酸液的濃度使其恢復(fù)到最初狀態(tài)。變粘酸的應(yīng)用能夠在深穿酸化壓裂改造中發(fā)揮出良好的效果。

3 酸化壓裂管柱的優(yōu)化

酸化壓裂管柱作為酸化壓裂工藝中主要的承載構(gòu)件其在酸化壓裂工藝中承擔(dān)著極為重要的作用。在酸化壓裂管柱應(yīng)用中其自身將受到來自于自身與外界的強(qiáng)大作用力，這些作用力共同作用于酸化壓裂管柱中，并會(huì)對酸化壓裂管柱的應(yīng)用狀態(tài)產(chǎn)生極大的影響，尤其是酸化壓裂管柱在不同的受力情況下、工作狀態(tài)以及組合方式下將會(huì)產(chǎn)生不同的變化。酸化壓裂管柱的受力變化后所導(dǎo)致的變形如超過安全范圍將導(dǎo)致酸化壓裂管柱在應(yīng)用特性產(chǎn)生較大的改變，嚴(yán)重的甚至?xí)绊懙接途_采作業(yè)的安全性與可靠性。酸化壓裂管柱在高溫高壓深井應(yīng)用中所受到的影響較大。

酸化壓裂管柱應(yīng)用中將會(huì)受到以下幾大因素的影響：酸化壓裂管柱設(shè)計(jì)工藝缺陷。酸化壓裂管柱設(shè)計(jì)可靠性直接影響著酸化壓裂管柱的使用質(zhì)量。酸化壓裂管柱應(yīng)用過程中受到多種因素的影響，即使在同一油井中所采用的套管厚度也有所不同，套管厚度的差異將容易導(dǎo)致井內(nèi)上下直徑存在較大的差異，如未能對這一差異引起足夠的重視將會(huì)導(dǎo)致酸化壓裂管柱在應(yīng)用中出現(xiàn)問題并最終導(dǎo)致酸化壓裂工藝無法達(dá)到預(yù)期效果。在影響酸化壓裂管柱使用性能的影響因素中，井下配套工具是其中重要的組分之一，井下配套工具存在的不足主要體現(xiàn)在加工質(zhì)量缺陷，如采用了不合格的井下配套工具將使得酸化壓裂管柱使用的可靠性與安全性大幅下降，嚴(yán)重的將會(huì)造成極為嚴(yán)重的后果。

在酸化壓裂工藝應(yīng)用中為獲得良好的應(yīng)用性需要積極做好酸化壓裂管柱的優(yōu)化，以提高酸化壓裂管柱的使用性。酸化壓裂管柱所使用的材質(zhì)需要選用鎳基合金，以確保酸化壓裂管柱具有良好的抗硫抗腐蝕性，在酸化壓裂管柱結(jié)構(gòu)優(yōu)化中需要合理的確定酸化壓裂管柱的結(jié)構(gòu)與鎳基合金的使用量，提高酸化壓裂管柱使用的工藝性。在酸化壓裂管柱優(yōu)化上需要結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況合理的確定酸化壓裂管柱的尺寸，以確保酸化壓裂管柱能夠與油管套進(jìn)行良好的匹配與結(jié)合，在酸化壓裂管柱設(shè)計(jì)中可以采用節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)分析法來對酸化壓裂管柱的尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)。此外，在酸化壓裂管柱設(shè)計(jì)與尺寸確定上還需要對儲(chǔ)層改造作業(yè)情況進(jìn)行充分的考慮，用以確保酸化壓裂管柱能夠最大限度地發(fā)揮其良好的效果，在酸化壓裂管柱設(shè)計(jì)中還需要對酸化壓裂管柱的抗腐蝕性、抗壓能力等進(jìn)行充分的考慮，以確保酸化壓裂管柱能夠獲得良好的使用效果。酸化壓裂管柱的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，通過在油套環(huán)空及時(shí)更換符合質(zhì)量要求的環(huán)空保護(hù)液用以增強(qiáng)空油、套管等的腐蝕情況，提高酸化壓裂管柱的使用性與使用壽命。此外，在設(shè)計(jì)中還需要對酸化壓裂管柱螺紋的選型進(jìn)行良好的考慮確保酸化壓裂管柱的使用性。

結(jié)語

酸化壓裂工藝在油氣開采中有著良好的應(yīng)用，本文在分析酸化壓裂工藝特性的基礎(chǔ)上對酸化壓裂管柱的優(yōu)化進(jìn)行了分析介紹，以便最大限度的使酸化壓裂工藝發(fā)揮出良好的使用效果。

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