氟硼酸在青海油田壓裂中的應(yīng)用

符靈韜 郭曉林 朱爭

摘要?隨著油田不斷開發(fā)，多數(shù)油區(qū)進入中后期階段，通過酸處理技術(shù)，降低地層污染，提高滲透率效果明顯，從而獲得更高油井產(chǎn)量和水井配注量。由于近幾年各油區(qū)的產(chǎn)能逐漸下滑，酸處理技術(shù)在油田應(yīng)用逐漸增多，為油田的增產(chǎn)做好鋪墊工作。而氟硼酸體系是一種好的酸化配方，它能有效的解除近井附近的堵塞，但對泥質(zhì)礦物的溶解不夠，隨后采用低濃度土酸處理近井地帶，可達到對深部及近井解堵的目的。由于氟硼酸酸化不同于土酸酸化，需要對氟硼酸的反應(yīng)機理進行探討。

關(guān)鍵詞??氟硼酸? 酸處理技術(shù)? 降低底層污染? 提高滲透率

一、酸預(yù)處理壓裂工藝簡介

顧名思義，酸具有很強的腐蝕作用。但在油田的應(yīng)用中，主要和地層中各種介質(zhì)進行反應(yīng)，目的是提高它的潤濕性、配伍性、降濾失性等等。酸預(yù)處理技術(shù)現(xiàn)已應(yīng)用比較廣泛，主要應(yīng)用于壓裂、酸化工藝。該預(yù)處理酸化技術(shù)是在壓裂正式加砂前，先將其擠入一定濃度和數(shù)量的酸液，用來清洗炮眼，降低巖石擴張強度，達到降低施工泵壓，壓開裂縫，提高地層裂縫的滲透率，保證支撐劑順利加入的目的。對于新投產(chǎn)壓裂井，由于剛射孔后，炮眼摩阻較大、導(dǎo)致壓裂時地面泵壓較高，或應(yīng)致密油藏，油層灰質(zhì)含量較高，或因長期注水，導(dǎo)致機械或者砂石堵塞。所以用此項工藝可有效降低施工壓力，提高壓裂、酸化成功率。

二、主要研究氟硼酸的內(nèi)容

2.1氟硼酸簡介

氟硼酸（HBF4）是無色透明液體，注入儲層，能緩慢水解生成氟化氫，其反應(yīng)速度低于常規(guī)土酸，但由于氟硼酸是靠水解的氟化氫溶解巖石。隨著氟化氫溶蝕消耗，氟硼酸的水解過程不斷進行，因此氟硼酸可以連續(xù)生成氟化氫，進入油層內(nèi)部較大范圍溶蝕處理。由于氟硼酸水解生成的氟化氫濃度相對較低，溶蝕能力相對較弱，因此，使用氟硼酸酸化時，應(yīng)根據(jù)儲層特定情況，選擇合理的酸液濃度和添加劑類型，以提高酸化處理效果。

2.2含氟硼酸的預(yù)處理酸液應(yīng)用

氟硼酸酸化屬于深部酸化工藝技術(shù)，用氟硼酸酸化可以克服酸化初期增注后期遞減快的問題，當(dāng)氟硼酸進入地層后緩慢水解生成HF，因而在酸耗盡前可深入地層內(nèi)部較大范圍，使改造范圍擴大，解堵更加的徹底。其還可以使任何不溶解的粘土微粒產(chǎn)生化學(xué)熔化，熔化后的微粒在原地膠結(jié)，使得處理后流量加大而引起的微粒移動受到限制，減少油藏堵塞問題，保持長期穩(wěn)定的注水量。氟硼酸作為一種反應(yīng)慢、溶解能力強且可防止粘土膨脹的優(yōu)質(zhì)酸化液特別適用應(yīng)該用于尕斯油田中淺層油藏的注水井。

2.3氟硼酸的優(yōu)點

（1）氟硼酸用于砂巖地層酸化，能有效的降低施工壓力，不僅可達到增產(chǎn)的目的，而且對地層中的微粒能進行有效的穩(wěn)定。與其它酸化增產(chǎn)措施相比，氟硼酸酸化需較長時間關(guān)井，因剛經(jīng)過氟硼酸處理后的地層粘土的穩(wěn)定時間不長，只有部分粘土被溶解，其余的則沒有時間穩(wěn)定，要使其發(fā)揮作用則要增加關(guān)井時間。另外，在含鉀的硅地層中，經(jīng)氟硼酸處理后，生成氟硼酸鉀，這表明用氟硼酸，生成的非損害性副產(chǎn)物.用單純土酸處理后，則生成六氟硅酸鉀。六氟硅酸鉀在地層中會生成堿性氟硅酸鹽形成的堵塞，這也是氟硼酸的另一個優(yōu)勢。

（2）氟硼酸酸化可有效穩(wěn)定地層，又能提高地層滲透率、解除油層堵塞、提高油井產(chǎn)能。不僅能解決目前酸化施工過程中壓力較高的情況，還能有效降低地層的破壞，改善油層的滲透能力，酸預(yù)處理效果研究與應(yīng)用是未來壓裂技術(shù)發(fā)展的趨勢。

三、現(xiàn)場應(yīng)用分析

現(xiàn)已2020年壓裂技術(shù)服務(wù)大隊工作為例，挑出10口利用氟硼酸酸化、壓裂井次，形成數(shù)據(jù)對比。現(xiàn)挑出壓裂Y10為例，該井是一口壓裂井，在壓裂前期用氟硼酸作預(yù)處理酸為主要化學(xué)劑在Y10井起到很好降低施工泵壓的效果，在整個施工過程中做好“先鋒軍”，提高了壓裂成功率。該井前期主要以小排量施工，這樣能充分和地層基巖反應(yīng)，清洗炮眼，打通油層通道，為后期正式加砂做好鋪墊，提高壓裂液的滲透性。以下數(shù)據(jù)為Y10井主要數(shù)據(jù)：

該井共用壓裂車2500儀表車1臺，2500壓裂車6臺，2000壓裂車2臺，2500混砂車1臺，1400型壓裂車1臺，砂罐車4臺?？倐湟毫?75.00m3，總砂量58.00m3。

該井屬于采油井，投鋼球一只，分兩層酸化。

第一層泵入座封用液1.40m3，確認套管停止出液后關(guān)閉套管放噴，繼續(xù)泵入預(yù)處理酸20.00m3，隔離液10.00m3，前置液145.00m3，段塞加砂5.60m3，攜砂液107.00m3，加砂10.30m3， 最高砂比10.00%，平均砂比9.63%，頂替液13.20m3， 排量0.70m3/min送球，壓力升至56.80MPa時打掉滑套，送球用液8.20m3，施工最高壓力為86.30MPa，破裂壓力76.20MPa， 加砂階段最高壓力85.70MPa。

第二層繼續(xù)泵入預(yù)處理酸8.00m3，隔離液10.00m3，前置液95.00m3，段塞加砂2.80m3，攜砂液151.70m3，加砂30.00m3， 最高砂比28.00%，平均砂比19.78%，頂替液10.40m3，施工最高壓力為90.00MPa，破裂壓力80.10MPa， 加砂階段最高壓力85.00MPa，停泵油壓35.50MPa。

四、結(jié)束語

（1）由于老區(qū)塊油田逐漸進入后期，經(jīng)過油田不斷勘探，對預(yù)探井采用新井投產(chǎn)壓裂技術(shù)，而一般預(yù)探井的施工壓力都在100MPa以上，對施工造成巨大困難，而在不同地層選擇不同的酸液才能更有效降低施工壓力。

（2）近幾年由于油田穩(wěn)產(chǎn)上產(chǎn)，對環(huán)境的保護也逐漸提升，這對壓裂酸化技術(shù)需求、技術(shù)的要求也不斷增加，如何利用好酸液為壓裂過程提供支撐？而氟硼酸具有解除油層堵塞、滲透性好、降低二次污染、能對地層微粒起到穩(wěn)定作用（防砂）等優(yōu)點，前提是用于合適地層。利用氟硼酸能有效提高壓裂成功率。

參考文獻

【1】寇永強.《壓裂預(yù)處理技術(shù)的現(xiàn)場實施與評價》.大慶石油地質(zhì)與開發(fā).2013