酸化壓裂工藝在砂巖儲(chǔ)層中的應(yīng)用研究

趙世龍（玉門油田分公司油田作業(yè)公司，甘肅 酒泉735000）

站在具體油田勘探開發(fā)過程來說，會(huì)涉及到很多復(fù)雜情況，其中，低滲透砂巖儲(chǔ)層屬于復(fù)雜情況之一。酸壓工藝在碳酸鹽儲(chǔ)層勘探開發(fā)過程中能夠展示出重要作用，而且一般砂巖儲(chǔ)層都是借助于水力壓裂開展后續(xù)改造工作，而對(duì)于砂巖儲(chǔ)層來說，如果單純應(yīng)用基質(zhì)酸化工藝將堵塞解除，實(shí)際效果并不是十分明顯。為此，相關(guān)企業(yè)和管理人員需要提升對(duì)酸壓工藝應(yīng)用的重視程度。

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

所謂酸化壓裂，主要是借助于壓裂液和酸液，并不需要在其中加入支撐劑，讓壓裂施工工藝能夠?qū)⒏玫膶?shí)際效果展示出來。相關(guān)工作人員也可以根據(jù)具體的酸化壓力界定情況，將酸液的溶蝕作用以及水力作用展示出來。也正是在這兩方面的作用之下，裂縫表層溶解度會(huì)出現(xiàn)高低不平情況。此時(shí)，如果停泵卸壓?jiǎn)栴}出現(xiàn)之后，裂縫壁面會(huì)由于不完全封閉產(chǎn)生導(dǎo)流能力，讓地層滲透能力越來越強(qiáng)，最終實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)和增注。從另一個(gè)層面角度來說，酸壓操作的執(zhí)行目標(biāo)，主要是將裂縫長(zhǎng)度和導(dǎo)流性能得到全面提升，對(duì)于某些砂巖地層來說，酸化壓裂的實(shí)施關(guān)鍵就在于提升油田的采收率，為后續(xù)工作的執(zhí)行創(chuàng)造有利條件。

1.2 酸化壓力技術(shù)的發(fā)展情況

現(xiàn)階段，酸化壓裂技術(shù)主要研究方向體現(xiàn)在以下幾方面之中：第一，反復(fù)應(yīng)用壓裂工藝進(jìn)行壓新縫操作，該工藝應(yīng)用要點(diǎn)是對(duì)新縫壓開情況進(jìn)行準(zhǔn)確把握，換句話說，此時(shí)如果出現(xiàn)最大和最小應(yīng)力場(chǎng)之間的相互轉(zhuǎn)換，新縫壓開工作也能得到有效開展。第二，高含硫油田和低滲透油田的有效應(yīng)用。在整個(gè)高含硫油田改造過程中，核心在于降低鐵離子濃度，并降低濾液表面張力，最終實(shí)現(xiàn)水相圈閉目標(biāo)。第三，借助于數(shù)學(xué)模型分析對(duì)壓裂裂縫延伸情況進(jìn)行全面分析，將重點(diǎn)分析內(nèi)容放在“三維裂縫模型”和“控縫高技術(shù)”等方面，確保整個(gè)延伸模型得到深入性研究。第五，日常破裂壓力，該項(xiàng)研究主要涉及到的內(nèi)容包括借助于高能氣體實(shí)施壓裂和酸化操作等等，這也是對(duì)破裂壓力實(shí)施全面控制的基礎(chǔ)所在。

2 砂巖儲(chǔ)層對(duì)酸壓作業(yè)的具體要求

站在正常角度來說，砂巖儲(chǔ)層自身礦物巖性十分復(fù)雜，其中最為重要的環(huán)節(jié)當(dāng)屬酸化，此時(shí)，很多企業(yè)會(huì)對(duì)土酸或者是氫氟酸進(jìn)行應(yīng)用，但由于酸鹽本身的可溶物含量往往會(huì)超過20%，降低了氫氟酸的使用效果。產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因是，主要是由于酸化本身可以將地層所攜帶的滲透率恢復(fù)到正常狀態(tài)，否則氫氟酸只能和部分礦物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，讓酸鹽整體反應(yīng)得到有效控制，此時(shí)，整個(gè)裂縫表面能夠被酸液均勻腐蝕，并不會(huì)形成蚓孔，解堵效果十分有限。上述情況的出現(xiàn)，主要是由于砂巖儲(chǔ)層之中存在一些粘土礦物成分，讓整個(gè)膠結(jié)過程顯得十分稀松，倘若工作人員直接應(yīng)用酸壓工藝，巖石被溶解侵蝕后，骨架也會(huì)受到嚴(yán)重?fù)p害，掉落顆粒開始不斷出現(xiàn)位移，增加了蚓孔阻塞的幾率。其次，如果酸液對(duì)裂縫面腐蝕情況十分均勻，蚓孔也很難滿足具體需求，導(dǎo)流功能也會(huì)隨之降低。

通過對(duì)上述問題的有效分析，在實(shí)際酸壓操作時(shí)，不能讓酸液高度溶解，否則將會(huì)導(dǎo)致巖石被侵蝕，導(dǎo)致巖石骨架越來越松散。另外，在酸壓操作之后，也會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)導(dǎo)流能力的裂縫或者是蚓孔。

3 酸化壓裂工藝在砂巖儲(chǔ)層中的應(yīng)用

3.1 酸液配方體系

針對(duì)于砂巖儲(chǔ)層實(shí)施酸壓操作，相關(guān)工作人員需要應(yīng)用強(qiáng)氧化性和酸性很高的硝酸進(jìn)行，主要是由于該物質(zhì)能夠高度溶解有機(jī)物和無機(jī)物，讓解堵效應(yīng)達(dá)到最高狀態(tài)，再加上本身沉淀物很少，并不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的二次污染。從目前使用過程中能夠看出，我國常用的酸壓配比方案主要包括以下幾種，如添加劑+10%HNO3、添加劑+20%HCl等等，這些酸液配比方案即使在巖性過密、孔隙度較低的儲(chǔ)層酸化改造工作之中，同樣也能展示出較好的工作效果，為后續(xù)工作的執(zhí)行創(chuàng)造有利條件。

3.2 普通酸壓技術(shù)

一般來說，普通酸壓工藝能夠展示出很強(qiáng)作用，尤其是在近井區(qū)域之中，能夠?qū)崿F(xiàn)有效的污染解除，或者是產(chǎn)生裂縫蚓孔，進(jìn)而對(duì)滲流能力進(jìn)行有效改進(jìn)。此時(shí)，人們可以借助于鹽酸進(jìn)行酸化操作，由于鹽酸的反應(yīng)速度很快，只能溶蝕范圍之內(nèi)的巖石。所以說，該種方法僅可應(yīng)用于污染較為嚴(yán)重的滲透儲(chǔ)層之中。對(duì)于實(shí)際產(chǎn)量的擴(kuò)增，主要是當(dāng)酸液得到有效利用之后，導(dǎo)致巖層之中出現(xiàn)了明顯的裂縫侵蝕問題，導(dǎo)流能力通道也會(huì)出現(xiàn)很大程度的變化，避免在具體流動(dòng)過程中出現(xiàn)阻力問題，讓石油產(chǎn)量進(jìn)一步提升。

3.3 高導(dǎo)流裂縫酸壓工藝

從以往工作過程中能夠看出，高導(dǎo)流裂縫酸壓工藝主要包括三種類型，即平衡酸壓、閉合酸壓以及平衡酸壓閉合酸化。站在平衡酸壓應(yīng)用角度來說，主要以已經(jīng)壓開的地層裂縫應(yīng)用為主，并向裂縫之中灌入燈亮的酸液，此時(shí)，裂縫始終處于開放狀態(tài)。此種情況之下，酸液的重組空間也會(huì)越來越大，提升其酸化溶解程度，自身導(dǎo)流功能也會(huì)得到提升。同時(shí)，在操作時(shí)，還需要避免上下飛產(chǎn)層等問題出現(xiàn)。另外，在閉合酸化過程中，主要指閉合壓力較低時(shí)，工作人員可以將實(shí)際酸液灌注到裂縫內(nèi)部，確保酸液能夠歐在裂縫之中進(jìn)行有效流動(dòng)，實(shí)際開張裂縫的面積也會(huì)得到擴(kuò)張，石油產(chǎn)量提升度會(huì)越來越明顯。最后，對(duì)于平衡酸壓閉合酸化，需要對(duì)裂縫進(jìn)行全面應(yīng)用，通過酸性腐蝕讓裂縫之中處于閉合狀態(tài)，之后借助于其他方式進(jìn)行閉合酸化操作，進(jìn)而將內(nèi)部導(dǎo)流功能和優(yōu)化特點(diǎn)展示出來。

3.4 酸化壓裂技術(shù)的運(yùn)用實(shí)例

XB氣油田166氣井所在區(qū)域的砂巖儲(chǔ)層內(nèi)，其儲(chǔ)層上層部分含有十分高的碳酸鹽成分，而且涉及到的酸溶物極多，中下部也擁有很多的石英，有些時(shí)候，下部還會(huì)出現(xiàn)水層，此時(shí)，工作人員不能使用普通的酸化壓力技術(shù)實(shí)施溶解作業(yè)操作。所以說，平衡酸壓和閉合酸化技術(shù)的應(yīng)用顯得尤為重要，能夠?qū)ψ罱K生產(chǎn)成效進(jìn)行合理改善。在獲得好的溶解侵蝕成效之后，工作人員不能盲目的追求酸蝕裂縫長(zhǎng)度，而是根據(jù)實(shí)際儲(chǔ)層特性，對(duì)改造工藝進(jìn)行適當(dāng)應(yīng)用。從166氣井施工現(xiàn)場(chǎng)中能夠看出，通過對(duì)酸壓技術(shù)的合理應(yīng)用，能夠?qū)⑸皫r儲(chǔ)層實(shí)施有效的改良操作，讓相關(guān)指標(biāo)和壓力與施工要求相符，從而在平衡酸壓閉合酸化技術(shù)基礎(chǔ)上，讓生產(chǎn)效果得到優(yōu)化。

4 結(jié)語

綜上所述，我國現(xiàn)有的砂巖儲(chǔ)層酸壓原理制度并不健全，應(yīng)用案例較少，很多工作模式和工作方案均需要進(jìn)行有效改善。但從目前分析結(jié)果中可以看出，在砂巖儲(chǔ)層之中進(jìn)行酸壓操作顯得十分有必要，并將檢測(cè)裂縫的導(dǎo)流功能和影響因素作為具體的判定標(biāo)準(zhǔn)，之后對(duì)酸液體系標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行有效選擇。