水平井分段壓裂酸化工藝技術(shù)現(xiàn)狀及研究進(jìn)展

尤明全 王海鵬

摘要：水平井技術(shù)在開采稠油氣藏、邊際油氣藏和低滲透油氣藏中有著非常好的開采效果。然而水平井分段壓裂酸化技術(shù)的應(yīng)用主要是針對產(chǎn)量不達(dá)標(biāo)水平井進(jìn)行改造。水平井水平的壓裂與直井壓裂改造的重點(diǎn)會存在差異。因此在實(shí)際開采過程中要結(jié)合油臟的特點(diǎn)，選擇合適的水平井分段壓裂酸化工藝才能夠有效提高我國油田的開采。

關(guān)鍵詞：水平井;分段壓裂酸化;研究進(jìn)展

我國的油田儲備量非常豐富，但是很多油田為低滲透油藏，對于低滲透油田最佳的開采技術(shù)為水平井開發(fā)技術(shù)，利用水平井開發(fā)技術(shù)，可以增加油井產(chǎn)量，對于油層的穿透力比較大，可以避開油井內(nèi)的障礙物，所以水平井開發(fā)技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。對于一些特殊的低滲透油藏水平井開發(fā)技術(shù)達(dá)不到要求，就必須對水平井進(jìn)行改造，其中最常見的改造方式為水平井分段壓裂酸化技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對低滲透油藏的充分開發(fā)。

1水平井分段壓裂酸化與常規(guī)壓裂的對比

水平井分段壓裂酸化和常規(guī)壓裂的目的是一樣的，都是為了能夠擴(kuò)大裂縫的長度增加流體的滲流能力。常規(guī)壓裂是依靠支撐劑來防止裂縫重新閉合，而水平井分段壓裂酸化則依靠裂縫表面的不均勻性，通常情況下不會使用到支撐劑，因此可以得出酸化壓裂技術(shù)只是用于石灰?guī)r或者白云巖地層。

從增產(chǎn)效果上來看，水平井分段壓裂酸化和常規(guī)壓裂兩者之間各有優(yōu)缺點(diǎn)，從操作水平上看，水平井分段壓裂酸化不會利用到支撐劑，因此酸化壓裂的操作比較簡單，而且較為方便，但是進(jìn)行酸化壓裂技術(shù)中所運(yùn)用的酸液成本比較高。

常規(guī)壓裂所造成的裂縫長度，取決于支撐劑帶入裂縫的距離，而酸化壓裂技術(shù)，所造成的裂縫長度取決于酸液消耗盡流入到裂縫的距離。在進(jìn)行酸化壓裂的過程中，要控制酸液的漏失量，才能保證裂縫表面不會出現(xiàn)溶蝕，但是對于酸液的漏失量控制比較困難。

2水平井分段壓裂酸化技術(shù)的原理

水平井分段壓裂酸化技術(shù)就是在特低滲透油藏開采過程中對其結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造，達(dá)到提高采收率的一項(xiàng)技術(shù)，在進(jìn)行水平井分段壓裂技術(shù)時，會產(chǎn)生很多的裂縫，這些裂縫主要包含軸向縫，橫向縫和斜交縫三種。其中軸向縫的產(chǎn)生是由于水平井在水平方向與最小水平應(yīng)用力所形成的裂縫，而橫向縫的產(chǎn)生是由于水平井的水平段與最小應(yīng)力形成的平行狀態(tài)，從而形成橫向縫，斜交縫的產(chǎn)生是因?yàn)樗骄乃蕉闻c最大水平主應(yīng)力之間的一些空隙所造成的。通過水平井壓裂技術(shù)，可以讓油井內(nèi)的原油發(fā)生一些變化，幫助油田提升開采量，這種變化的產(chǎn)生會讓油田的滲透率有所下降，在一定程度上保證了原油的開采率，同時又提高了油田的開采產(chǎn)量。

3水平井分段壓裂酸化改造工藝技術(shù)

3.1小直徑封隔器分段酸化工藝技術(shù)

該酸化工藝技術(shù)的主要組成部分包括：安全接頭，滑套開關(guān)，扶正器，封隔器，低密度球等。并且該酸化工藝主要適用于水平井長度大于200米，并且油層中滲透率較低，非均質(zhì)性較為嚴(yán)重的水平井進(jìn)行開采，主要的工藝流程為：當(dāng)管柱下放至預(yù)定位置以后，開始向油井中擠注酸液，然后投入球進(jìn)行邊壓處理，滑套兩端剪斷以后，球與球做形成密封，封堵下部油層，打開上部油層，依次對每個層段進(jìn)行酸化處理，當(dāng)酸液擠注完畢之后，投球打開滑道關(guān)器，從而有效實(shí)現(xiàn)了分層酸化的目的。

3.2水力噴射技術(shù)

水力噴射壓裂工藝技術(shù)是目前在石油開采過程中應(yīng)用最為廣泛的一種技術(shù)，主要是將水力噴砂攝控與水力壓裂工藝進(jìn)行有效結(jié)合，并且在實(shí)施過程中該技術(shù)有著獨(dú)特的定位性能能夠快速準(zhǔn)確的實(shí)施多重壓裂，并且在實(shí)際運(yùn)用過程中不會采用到機(jī)械封隔裝置。該技術(shù)在我國一些低產(chǎn)低滲低壓的油氣層壓裂改造過程中已經(jīng)取得了非常優(yōu)異的成績。

該技術(shù)主要包括三個過程來完成：水力噴砂射孔、水力壓裂和環(huán)空擠壓。在工具管柱上安裝水力噴射工具，在水擊的作用下會對地層形成多個噴射孔道，進(jìn)而會對油井內(nèi)部形成裂縫，然后利用環(huán)空擠壓對裂縫產(chǎn)生延伸，從而實(shí)現(xiàn)水力噴射壓裂。

水力噴射壓裂技術(shù)的優(yōu)勢：第一，在進(jìn)行壓裂的過程中不需要采用機(jī)械封隔，能夠進(jìn)行自動隔離，經(jīng)常用于裸眼分隔壓裂。第二，可以進(jìn)行多次壓裂，并且施工時間比較短，對儲層的傷害比較低。第三，定位性能比較好，可以準(zhǔn)確對地層進(jìn)行造封。第四，噴射壓裂降低了對地層的傷害，減少因?yàn)閴毫讯斐芍車貙拥钠茐?。第五，利用該技術(shù)進(jìn)行壓裂可以減少壓裂次數(shù)，對儲層傷害比較小，并且施工程序比較簡單，進(jìn)一步提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3.3化學(xué)隔離技術(shù)

該技術(shù)在實(shí)施應(yīng)用過程中主要對套管井進(jìn)行壓裂酸化，其中是主要的施工工藝包括以下幾個環(huán)節(jié)：

（1）射開油層的第一階段，進(jìn)行油管壓裂。

（2）利用膠塞和砂子隔離壓裂井段。

（3）射開油層第二階段，通過油管壓裂第二階段，再利用液體膠塞和砂子進(jìn)行有效隔離。

（4）重復(fù)上述環(huán)節(jié)，對油井內(nèi)的井段進(jìn)行一次壓裂。

（5）施工結(jié)束以后，將膠塞和砂子沖開，實(shí)現(xiàn)合層排液求產(chǎn)。

利用該方法進(jìn)行分割壓裂的方法安全性較高，但是如果在使用過程中液體膠塞濃度過高，會對隔離層造成傷害，同時對壓裂后排液之前要進(jìn)行膠塞和砂子沖開處理。在該過程中會對上下儲存造成傷害，并且施工環(huán)節(jié)復(fù)雜，作業(yè)周期較長，相應(yīng)的綜合成本較高，因此該方法并沒有得到大范圍的推廣。

4結(jié)束語

我國在水平井分段壓裂酸化工藝技術(shù)方面的理論不是特別完善，在油田應(yīng)用中比較少，因此許多方法還需要改進(jìn)，根據(jù)以往的研究成果和實(shí)際應(yīng)用可以得出以下結(jié)論：利用水平井分段壓裂酸化工藝技術(shù)進(jìn)行開采效果是非常明顯的，在施工中所表現(xiàn)出的導(dǎo)流能力是否能滿足油田開采，則需要對裂縫的導(dǎo)流能力和影響因素進(jìn)行判定，由于儲層的地理性質(zhì)非常復(fù)雜，影響裂縫的導(dǎo)流能力的因素非常多，因此需要大量的實(shí)驗(yàn)才可以得出相關(guān)結(jié)論，而酸壓技術(shù)主要是由普通的酸壓逐漸上升到深度酸壓的過程，所以還需要大量的實(shí)驗(yàn)對水平井分段壓裂酸化工藝技術(shù)進(jìn)行完善。

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