淺論水平井壓裂酸化技術的改造

摘要：隨著石油工業的發展和國內對油氣需求量的不斷增加，油井開發的工程量越來越大，技術高度也越來越高。目前，水平井開發已經成為提高油氣井產量的重要手段之一。在進行水平井開發作業時，必然會遇到天然裂縫欠發育的低滲透地帶，這樣的水平井想要獲得油氣高產量就必然要進行壓裂酸化改造處理。近幾年來，壓裂酸化改造技術在低滲透區油氣藏的水平井開發上發揮了巨大的優勢，在提高油氣產量上做出了巨大的貢獻。本文就是從水平井的壓裂酸化改造技術出發，對水平井開發過程的增產、改造工藝方法進行簡單的介紹，希望通過以下的介紹分析，能對水平井的開發和改造提供幫助。

關鍵字：水平井 水平井改造 壓裂酸化

中圖分類號：TE37 文獻標識碼：A

水平井就是指油井的斜角達到或接近90°，井身沿著水平方向鉆進一定長度的井。一般來說，水平井一般來說適用于淺的油氣層或者存在裂縫的油氣藏，目的在于增大油氣層的裸露面積。當水平井的裸露面積不夠，就要進行改造處理。在水平井開發中的壓裂、酸化改造工藝有很多種，筆者主要對機械橋塞分段壓裂、酸化技術和水力噴射壓裂技術以及其技術的進步進行介紹。

一、機械橋塞分段壓裂、酸化改造工藝。

（1）改造技術的施工工序和工作原理。

水平井機械橋塞分段壓裂技術的施工工序為先對待施工的水平井實行通洗作業，然后下橋塞至預定位置坐封進行橋塞的釋放作業，作業完成后對整個井筒進行壓力檢測，檢測順利進行射孔作業，最后進行油井的試油求產和打撈橋塞。工藝的改造使得產量會有很大提升。機械封隔器的坐封的工作原理是：液體在機泵作用下自油管中流入，然后啟動閥門使橋塞中心管的進液孔成開啟狀態，液體從中流入到內膠筒內膠筒就會外張，使外膠筒密封封套管，同時錨定套管，坐封后油管卸壓，單向閥在彈簧下復位，橋塞就會在這種作用下處以密封的狀態。而解封的工作原理是：開動開關，管柱向上，橋塞的中心管也在帶動下上提，然后人為把解封裝置剪斷，膠筒內的液體就會流出達到卸壓的目的，達到解封狀態。

（2）機械分段壓裂工藝取得的階段成果。

首先，確定了防砂卡雙封壓裂工藝方案，它的管柱結構是由安全接頭、扶正器、K344—104封隔器、導壓噴砂器、K344—105封隔器、死堵組成。其次，在管柱防卡工藝的研究上，盡可能減小封隔器等配套工具外徑和長度，分段壓裂管柱單級管串長度2M左右。封隔器兩側加裝彈性扶正器從而能夠很好的保證封隔器安全運行，為中途出現狀況及后期磨損提供預防工作。再次，把噴砂口的位置進行再設計，性能進行優化提高，水平井的安全脫卡裝置也進行優化設計。最后，下一步的攻關重點是提高小直徑封隔器性能，增強管柱適應性。

（3）機械分段酸化工藝取得的階段成果。

首先，研究了安全可靠的分段酸化管柱。分段處理是通過投球，一趟管柱可完成5個層段的分段酸化工藝。其次，復合酸配方體系的成功研發。這種酸傷害巖心平均滲透率回復率為203%，酸液長效緩蝕效果好，能很好的滿足水平井酸化施工的要求。再次，應用井下連通裝置，能夠很好的降低管柱的酸化效果。酸化后打開連通裝置，把油管連通并且處理油管內的壓力差，這樣能保證后續回收膠筒和酸化廢液排出工作的順利進行。

二、水平井水力噴射分段壓裂改造技術。

（1）水力噴砂射孔工作原理。

水力噴砂射孔施工時，水力的沖射會使得水流攜帶砂粒對套管表面嚴重沖擊。根據沖蝕磨損理論，水攜帶的沙粒在沖擊下的能量會使套管表面產生塑性變形，坑附近的表層會被沖擊，一部分材料就會被擠壓到坑的周圍形成凸起的唇緣。水力噴砂射孔不用分隔器與橋塞等隔離工具，實現自動封隔。然后把管柱進行拖動，使得噴嘴對準待改造的下一個油層，通過水力噴砂對油層進行分段壓裂。

（2）水力噴射壓裂技術的工藝組成。

此項技術是水力射孔和水力壓裂工藝技術的完美融合，工藝分為三個步驟，分別為水力噴砂射孔、水力壓裂和環空擠壓。首先在施工現場的管柱上安裝好水力噴射所需要的工具，然后開啟水力噴射，在水擊作用下地層會形成很多的噴射孔道，離油井近的地層會產生小的裂縫，噴砂射孔使得裂縫加大，然后再環空擠壓的作用下，裂縫會加大延伸，油層就會因此進行了壓裂改造。

（3）水力噴射壓裂改造的特點。

第一，水力噴射壓裂的改造是自動進行的，不用機械的力量達到封隔狀態，此項壓裂可在裸眼和套管作業下進行。第二，水力噴射壓裂改造技術可以把地層進行多段的壓裂，施工所用時間短，地層受到的傷害會相對小。第三，水力噴射壓裂可以進行定向噴射壓裂，準確對地層造縫。第四，水力噴射的壓裂方式能夠顯著減小地層破裂所帶來的壓力，從而使破裂后的油層能夠很好的進行施工。第五，此項技術在是施工上的壓井次數很少，相應的對儲層的傷害小，此項技術施工程序不復雜，經濟效益也很可觀。

三、水平井裸眼分段壓裂酸化工具及其配套技術的成功研發。

在國內石油開發上，鉆井是首要，固井是關鍵，改造是核心。近年來，水平井裸眼分段壓裂酸化工具及其配套技術”在國內上取得了巨大進步，在它的帶領下國內的石油工業的高端工具和技術不斷優化和提高，很多瓶頸技術都在技術人員攻關下取得了重大突破。根本上使我國水平井規模化改造應用了關鍵核心技術，為油田提高單井產量和水平井高效開發提供了有力的技術支持和保證，標志著水平井開發工具帶動工藝發展上了一個新的臺階

結語

以上通過對機械橋塞分段壓裂酸化技術、水力噴射分段壓裂改造技術和水平井裸眼分段壓裂酸化工具及其配套技術的成功研發的介紹，我們可以看到水平井的開發改造的技術在不斷的進步，國內技術人員針對水平井開發現狀和發展方向不斷進行技術攻關，水平井的壓裂、酸化、分段改造技術不斷成熟和逐漸系統化，我們堅信在水平井改造技術迅猛發展的帶動下，國內的油氣產量必然有大的提高，我國的石油工業會更快更好的發展。

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