油井作業(yè)壓裂酸化及防砂堵水技術(shù)探析

許永華

摘要：隨著澀北氣田的不斷開發(fā)，壓力系數(shù)下降、地層虧空，地層出砂、出水日益嚴重等因素對生產(chǎn)產(chǎn)生的影響也在不斷加劇，針對這一系列的問題所開展的各項增產(chǎn)措施也在逐年增加，而防砂工藝是目前澀北氣田使用最廣、效果最顯著的增產(chǎn)措施。但無論是化學防砂還是機械防砂在恢復原井生產(chǎn)或增產(chǎn)時會因防砂工具材料，參數(shù)及工具組合的復雜性會給井下作業(yè)作業(yè)造成較大的困難。

關(guān)鍵詞：油井作業(yè);壓裂酸化;防砂堵水技術(shù)

酸化壓裂技術(shù)是油氣開發(fā)中的一項重要技術(shù)舉措，一方面依靠水力的作用形成了裂縫，另一方面依靠酸液的溶蝕作用把裂縫的壁面溶蝕為凹凸不平的溝槽，在這兩方面的作用下，裂縫不會閉合，使其具有順暢的導流能力。酸化壓裂技術(shù)在油田中的應用不僅改善了儲層的滲透性能，而且改善了其具有的種種弊端，進而達到了提高油田的儲量。

1 酸化壓裂工藝的現(xiàn)狀

1.1 酸化壓裂工藝的國內(nèi)現(xiàn)狀

自從1995年我國首次進行工業(yè)性的實驗之后，酸化壓裂工藝經(jīng)歷半個世紀的發(fā)展，已經(jīng)有了相當大的發(fā)展。如今，由于壓裂液的性能更加完善，所以酸化壓裂技術(shù)逐漸采用計算機的優(yōu)化設計，在數(shù)字模型上采用了以擬三維為主的模式，壓裂管柱的配套更具有系統(tǒng)性。酸化壓裂工藝的設備不斷的更新?lián)Q代，使得壓裂井的選擇更具有科學性。

自從九十年代以來，隨著勘測技術(shù)的不斷完善，酸化壓裂技術(shù)的研究不斷的深人，領(lǐng)域也不斷擴展，在國內(nèi)取得了眾多的成果。適應了油層的膨脹，酸化技術(shù)不斷更新;緩速酸酸化技術(shù)適應深部酸化，將酸化處理進行磁處理;土酸酸化技術(shù)不斷發(fā)展，逆土酸酸化技術(shù)得到重視;傷害酸酸化技術(shù)不斷更進，傷害逐漸放低。上述都是國內(nèi)在應用酸化技術(shù)的過程中得到的成果，也是由于這些成果，促使油田的酸化壓裂技術(shù)不斷進步。

1.2 國外酸化壓裂工藝的現(xiàn)狀

由于國外對酸化壓裂技術(shù)的使用較早，在二十世紀六十年代之前，主要采用了電解模式的實驗方法，而在六十年代往后主要采用了數(shù)值模擬的方式。國外的酸化壓裂技術(shù)可以分為三個階段：首先主要是解堵，目的是消除傷害;其次是在致密的氣藏中，進行大型的壓裂技術(shù);最后一個階段是在中、高滲透層的端部進行脫砂壓裂技術(shù)。

2 酸化壓裂技術(shù)在油氣田開發(fā)中的應用研究

2.1 前置液酸化壓裂技術(shù)的應用

酸化壓裂工藝是一項長遠的技術(shù)，酸化壓裂工藝的發(fā)展能夠有效的開發(fā)油氣。在油田的酸化壓裂的過程中應該科學合理的作業(yè)，防治結(jié)合，酸化壓裂技術(shù)應用中，使用前置液的目的在于對地層發(fā)生作用并壓開裂縫，既可以有效降低酸巖反應溫度，又可以在裂縫的壁面上形成一層濾餅，促使后進入裂縫的酸液順著濾餅進入更深的儲層，延長酸化壓裂作用的有效距離。這一過程能夠使酸液本身的黏度有所增加，對酸液能夠順利的流入巖石深處起到了保障作用。該項技術(shù)的關(guān)鍵在于所用前置液的黏度必須達到酸液黏度的150倍，酸液的用量應為前置液用量的2-4倍，前置液壓開的裂縫長度應控制在15-50m之間，以保證前置液的效果。

2.2 閉合酸化壓裂技術(shù)

采油井導流能力對于油田的開發(fā)效果和生產(chǎn)能力具有極其重要的作用，閉合酸化壓裂技術(shù)對于有效提高和改善地層導流能力具有積極作用。閉合酸化壓裂技術(shù)的原理在于油層破裂能力較低的情況下，向閉合的裂縫中使用壓裂泵注入少量酸液，在儲層與井筒之間建立起一條開啟的裂縫，最終達到改善油井導流能力、提高油井產(chǎn)量的目的。需要特別注意的是酸液的使用量一定要少，以保證井底與井上的空氣不被分離開，這樣有利于裂縫的生成以及井眼與周圍儲層的有效溝通。

2.3 壓裂液與酸液交替注入技術(shù)

所謂壓裂液與酸液交替注入技術(shù)，是指在壓裂作業(yè)過程中，將兩種物質(zhì)以交替的方式向儲層注入，以實現(xiàn)壓裂的目的。此項技術(shù)應用過程中，必須注意液體注入順序，先注入前置液，再注入酸液以保證能有效降低濾失速度，促使酸液能夠多次在前置液中多次形成指進，并溶蝕溝槽形成于更深的地層。其優(yōu)點是油藏儲層的導流能力能得到比較明顯的提高，作用范圍廣泛，液體損失明顯減少，能有效節(jié)約壓裂成本。

2.4 酸化壓裂的機械封隔技術(shù)

第一，機械橋塞與封隔器相結(jié)合封隔技術(shù)。該項技術(shù)實施要點在于需要首先射開壓裂目的層，再進行油管壓裂作業(yè)，再用機械橋塞實施坐封封堵。待逐層壓開需要改造的井段后將橋塞打撈出井，并可進行合層排液生產(chǎn)。

第二，環(huán)空封隔器分段酸化壓裂后技術(shù)。該項技術(shù)在應用中，應先將封隔器下放到預先設計好的位置，再對油管內(nèi)部進行加壓作業(yè)，坐封環(huán)空封隔器，在油管與套管之間的環(huán)空處完成壓裂施工作業(yè)。解封時要對油管進行加壓并將接縫處的銷釘間斷，同時將洗井通道打開，在完成一系列的壓裂施工作業(yè)后將壓裂管柱從油管中取出。

第三，雙封單卡分壓酸化壓裂后技術(shù)。該項技術(shù)能夠?qū)⒂筒貎有枰脑斓膶佣我淮涡詨毫淹瓿?，壓裂作業(yè)中壓裂管柱主要采用倒壓噴砂式封隔器，使一趟壓裂管柱多層壓裂成為現(xiàn)實。目前，該項技術(shù)主要應用于淺層油藏，而對于深層油藏該項技術(shù)尚不夠成熟，如果在深層油藏中應用此項技術(shù)，極易造成封隔器砂卡，導致井下大修作業(yè)，因此需要做進一步深入的技術(shù)研究。

2.5 水力噴射酸化壓裂技術(shù)

水力噴射酸化壓裂技術(shù)在油田開發(fā)中具有明顯的優(yōu)勢，能夠?qū)⑺娚吧淇着c水力壓裂技術(shù)有機融合，并具有獨特的定位性能，在同時進行多層壓裂作業(yè)時，不需要使用機械封隔裝置，壓裂準確且迅速。該項技術(shù)包括水力噴砂射孔、環(huán)空擠壓和水力壓裂三個步驟。水力噴射工具通過水擊力量對地層產(chǎn)生作用產(chǎn)生噴射孔道，并在近井地帶產(chǎn)生微小裂縫，再通過環(huán)空擠壓增加壓力促進裂縫的有效延伸，最后實現(xiàn)水力噴射壓裂的目的。

3 結(jié)束語

酸化壓裂技術(shù)作為油氣田開發(fā)的一項重要的壓裂技術(shù)，對油田的開發(fā)具有重要的影響。但就目前油田發(fā)展趨勢而言，地層環(huán)境和巖石性質(zhì)變得愈加復雜化，因此必須對酸化壓裂技術(shù)進行深入研究，形成復合型酸液模式，促進酸化壓裂后技術(shù)的發(fā)展。

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