淺談酸化壓裂技術在油氣田開發中的應用

倪丹

摘 要：本文闡述了酸化壓裂技術理論，探討了在油氣田開發中，酸化壓裂技術的應用極大的提高了油氣田開發效率，希望給油氣田開發提供可行性參考，同時也需要對該項技術的應用進行深入探討。

關鍵詞：酸化壓裂技術；油氣田開發；應用

1 酸化壓裂技術理論

酸化壓裂技術可顯著增加油氣田產量主要依據以下原理：當將酸液注入到油氣層中，底層具有較小的破裂壓力，酸液會在裂縫中充分流動，將裂縫中的巖石及其他物質腐蝕掉，使裂縫表面溶蝕成凹凸不平的形態，裂縫得以擴充，提高油氣田層滲透能力。同時，礦物質通常為堿性，與酸液發生中和反應而溶解，產物通常為可溶性鹽與氣體。伴隨著酸液在裂縫中注入量不斷增加，油氣層中的裂縫會逐漸增大，甚至腐蝕掉裂縫中的阻塞物，使得油氣層滲透能力進一步增強。

2 酸化壓裂技術在油氣田開發中的應用

酸化壓裂技術被分為多種，依據酸液類型可分為延遲酸化、土酸酸化、普通酸化以及混合酸酸化等；以工藝流程為標準，酸化壓裂技術分為基質酸壓、酸洗、酸化，其中酸壓又被進一步分為普通酸壓、平衡酸壓以及閉合酸壓。

酸化壓裂技術在油氣田開發中的應用主要表現在閉合酸壓技術、前置液酸壓技術以及壓裂液與酸液交替注入技術的應用上。

2.1 閉合酸壓技術的應用

油氣田開發進行酸壓操作時，受巖石強度、酸化影響，酸化處理后的裂縫會發生閉合現象，閉合酸壓技術可避免上述不良問題的發生。

閉合酸壓技術涉及酸壓與閉合裂縫酸化兩個重要環節，其中酸壓指對酸液實施多級注入的操作。具體施工時低排量下將酸液擠入地層，清理地層中存在的污染物，將酸液進入地層的阻力降到最低。而后高排量的將酸液注入地層，將地層壓開，使裂縫得以充分延伸、擴張，產生導流能力較強的裂縫。最后，將閉合酸擠入裂縫，酸液流經部分及已閉合的裂縫，腐蝕裂縫表面，形成大大小小的溝槽，大幅度提高油氣向井筒的滲流能力。另外，閉合酸液可將裂縫中的充填物及粘土成分溶蝕掉。

閉合酸壓技術應用一般按照以下步驟進行：①根據油氣井實際，使用適量活性水進行洗井操作。②為清理地層污染物，使用低替稠化酸進行處理，一般排量不能超過每分鐘10m3。③為將地層壓開，提高酸液作用范圍，使得裂縫得以很好的延伸，使用稠化酸進行處理。排量在每分鐘2～3m3。④依據壓降情況，掌握裂縫閉合酸化時間。即，當壓力下降速度變慢，進行閉合酸化操作。⑤使用每分鐘0.5～1m3稠化酸加以處理，使得部分裂縫恢復。⑥擠入閉合酸，將裂縫壁面溶蝕多條溝槽。⑦為防止閉合酸腐蝕套管與管柱，使用每分鐘1m3排量的活性水頂替井筒中的閉合酸。⑧對壓降情況進行測量，準確掌握地層壓力恢復情況。⑨頂替工作進行1h后，應及時進行反排處理，避免殘留在酸中的溶解顆粒給地層帶來二次傷害。

2.2 前置液酸壓技術的應用

實際操作中，遇到儲油層溫度較高的情況時酸液與碳酸鹽反應速度非常迅速，導致產生的縫隙長度無法到達預期要求，前置液酸壓技術主要是利用不與其他酸反應的高粘稠度物質產生一些動態縫隙，為酸液進入縫隙提供方便。研究表明，前置液酸壓技術可有效減緩酸液與碳酸鹽的反應速率。

前置液酸壓技術在油氣田開發中應用依據的原理為：使用前置液使地層開一些縫隙，在降低反應溫度的同時，在縫隙壁面上產生粗糙的濾餅，避免酸液的流動產生泛流現象。同時，使用的酸液粘度盡管有所增加，但仍比前置液粘度小，有助于酸液向巖石深處流入，為反應的進行創造良好條件。另外，為使粘性酸液達到預期目標，應合理控制前置液與酸液粘度系數，通常情況下，這一粘度系數不應高于150：1。實際施工中使用的前置液主要包括油的外型相乳狀液以及水、膠凝水的相乳狀液，使用的酸液中無機酸占有較高應用比例。同時，應將前置液與酸液用量比例控制在1：2～1：4范圍內，裂縫長度保持在15～50m左右。

2.3 壓裂液與酸液交替注入技術的應用

壓裂液與酸液交替注入技術指通過將高粘性壓裂液與酸液的交替注入，充分發揮酸液壓裂作用，實際應用時應先將前置液注入，而后再注入適量酸液，以有效降低濾失速度；同時，前置液中的酸液可進行連續多次的指進，有助于形成一定深度、數量較多的空隙深槽，給油氣田開發工作的順利進行奠定基礎。此種技術具有較多優點：具有廣泛的作用區域；損失相對較少；導流能力顯著，尤其具有較強的濾失能力。

3 總結

酸化壓裂技術是油氣田開發中應用率較高的增產技術，實際應用過程中，除遵守不同酸化壓裂技術應用規范，為確保不同酸化壓裂技術效果，還應注重以下三點：

第一，注重酸化壓裂技術及酸液選擇的合理性。不同的酸化壓裂技術有著自身的優點及適用條件，加上現在油氣田各種條件存在較大差異，因此，為確保不同狀況油氣田開發工作的順利進行。施工人員應綜合分析油氣田地質條件、水文情況，詳細掌握油氣層具體情況，在此基礎上進行充分的論證，選擇合理的酸化壓裂技術及酸液。

第二，控制反應條件及環境。在提高反應速率的同時，最大限度的減少酸液的流失，一般可通過融入稠化劑、乳化劑，改變酸液粘稠度方法實現。酸化壓裂技術作用的充分發揮，應加強應用過程的探討，分析不同酸化壓裂技術的適用條件，提高應用的針對性。

第三，提高技術人員專業技術水平。油氣田開采單位應重視技術人員專業素養的提高，鼓勵技術人員加強學習專業知識，不斷攻堅克難，掌握不同酸化壓裂技術應用技巧與方法；另外，不斷總結與反思酸化壓裂技術應用時存在的問題，尋找常見問題的解決策略，提高酸化壓裂技術應用水平。

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