砂巖儲層酸化壓裂工藝應用思考

劉少華

摘 要：結合實際，以技術在砂巖儲層中的應用進行思考，首先論述酸化壓裂工藝原理，并且對其的發展現狀進行分析，其次詳細闡述該技術在砂巖儲層中應用的基本要求，最后詳細探究壓裂工藝的實踐應用，希望分析后能夠給相關工作人員提供參考。

關鍵詞：砂巖儲層；酸化壓裂；工藝應用；思考

0引言

油田開采的過程中，低滲透砂巖儲層的開采對于整個開采活動有著直接的影響，而應用酸化壓裂技術是對于當前碳酸鹽儲層開采的主要方式，通過有效的改造低滲透砂巖儲層的開采，其主要應用的是酸化技術或者酸洗技術來解決淤堵的問題，但是對于裂縫天然發展以及地應力比較高的地區中，應用加砂會存在非常高的難度，而選擇不加砂的方法，進行壓裂改造與酸化處理效果都不明顯，此時就可以選擇使用酸化壓裂技術，該技術的應用具備非常好的效果，可以解決所存在的問題，還能夠實現增產，所以被大量的使用到油田開采的工作中。

1 酸化壓裂工藝概述以及發展現狀

1.1 酸化壓裂工藝概述

酸化壓裂技術在應用的過程中主要就是使用壓裂液或者酸液，在不需要支撐劑的情況下就能夠實現壓裂施工的一種施工工藝。從酸化壓裂的限定范圍可以看出，裂縫的存在主要是因為酸液的溶蝕作用力所產生的。從這兩個角度來分析，裂縫表面溶解侵蝕存在較大的差異，待停泵卸壓之后，裂縫的壁面就會因為封閉不全而存在較強的導流能力，此時地層的浸透能力會大大提升，最終可以實現增產的效果。也就是說，應用酸壓的主要目的就是實現裂縫長度的提升以及導流性的提高。

1.2 酸化壓裂技術的發展狀況

當前所使用的酸化壓裂技術的研發發展主要體現在如下的幾個方面。

第一，重復利用壓裂工藝來產生新縫，這種工藝的主要特點在于可以精確的把握新縫壓開的具體情況，在實踐中只要是出現了最小應力場轉換，就能夠實現新縫壓開處理。

第二，高含硫油田與低滲油田中的使用。對于這類油田盡心改造的主要特點就是減少鐵離子的使用，還應該降低濾面張力，最終達到所要求的開采目標。

第三，應用數學模型來進行壓裂裂縫延伸實施方法的探討和應用。主要就是利用先進的技術方法來進行模型的建立，然后就是準確的分析油田的具體情況。

第四，深入的分析結構較為復雜的壓裂理論與先進的技術。其主要的工作就是壓開裂縫的數量采取科學的設計，然后選擇最佳的裂縫長度尺寸。

第五，異常破裂壓力。該方面主要就是確定具體的射孔參數，然后通過高能氣體實施壓裂與酸化處理，達到了有效的壓裂技術控制，保證壓裂施工的順利進行。

2 砂巖儲層內對酸壓作業的具體要求

通常來講，砂巖儲層中所存在的自身礦物巖性復雜度較高，酸化就是其中非常關鍵的環節，在該環節中，很多的企業都會使用氫氟酸或者土酸的方法，但是酸鹽自身的可溶物的含量一般會超出20%，此時就不能再使用氫氟酸。造成這種情況的主要原因就是酸化自身主要是為了可以將地層內所存在的滲透率進行有效的恢復，否則只存在氫氟酸與礦物質發生反應，表層的酸鹽就會被大范圍的限制，裂縫表面就會被酸液大范圍的腐蝕，如果這種情況存在就會使得孔洞 難以形成，最終的解堵效果也非常的不明顯。由此可見，不應該直接使用砂巖儲層酸壓工藝。綜合分析，其影響因素主要有以下幾個：

①砂巖儲層中含有較多的粘土礦物組分，膠結相對比較疏松，如果此時應用酸壓工藝來處理，在巖石溶解侵蝕之后，整個結構的骨架也會存在較大的損壞，而脫落的顆粒也會出現移動而導致堵塞蚓孔，從而誘發油井出砂的問題出現；

②如果酸液對于裂縫所產生的腐蝕問題較為均勻，就不容易形成所需要的蚓孔，最終也會造成整體的導流性能無法滿足需要。從上述的問題可以了解到，砂巖儲層中應用酸壓技術可以總結為如下兩點：

①酸壓處理的過程中不能將酸液侵蝕巖石，從而也會存在巖石骨架松散的問題；

②酸壓處理就會產生比較強導流性能的裂縫或是蚓孔。

3 酸液配方體系

對于砂巖儲層進行酸壓處理，此時應該使用具備較強氧化性與酸性的硝酸，這是因為該酸碎玉有機物與無機物的溶解效應非常高，能夠更好的進行解堵，再加之其自身沉淀物較少，也不會產生二次污染的問題。在實際應用中，具體的酸液配比方式可以分為如下的幾種：

①添加劑 +6%HC1+5%HAc+10%HBF4；

②添加劑 +15%HC1 ；

③添加劑 +6%HF+4%HC1+20%緩速酸 ；

④添加劑 +10%HNO3；

⑤添加劑 +20%HC1。

上述的這些配比方案即使應用到巖性較密、孔隙度與滲透率比較低的情況地質條件下也具備非常好的效果。

4 酸壓工藝的不同類型

4.1 普通酸壓技術

普通酸壓工藝主要作用如下所示：在距離井位比較近的地區中可以實現污染的接觸或者存在裂縫蚓孔，從而可以提升整體結構的滲流性能。在實踐中可以應用鹽酸來進行酸化處理，由于其反應速度比較快，通常可以溶蝕小范圍的巖石，所以這種方法通常都是使用在裂縫孔隙型或者存在一定污染的儲層環境中，可以大大提升開采量，但是應該合理的應用酸液來進行地層的腐蝕，然后可以形成較強的導流通道，可以將徑流型式轉變成為線性流的形式，降低在流動中所存在的阻力，以有效的提升產量。

4.2 高導流裂縫酸壓工藝

該施工工藝在具體應用實踐中可以分為下面幾種類型：平衡酸壓、閉合酸壓以及二者的結合。平衡酸壓的應用重點就是針對已經壓開的地層裂縫中，同時將裂縫內部注入和濾失等同的液體，此時可以保證裂縫一直處于開放的狀態，然后酸壓可以充足內部空間，從而使得酸化更加快速的進行，大大提升裂縫自身所具備的導流能力，還能夠在操作之下產生水層壓開的情況。閉合酸化就是在閉合壓力比較低的情況下，將酸液直接注入到閉合裂縫內部，此時可以更好的保證酸液在裂縫內部流動，這種方法所溶解侵蝕的巖石面積與張開裂縫面積會比較大，應用到開采實踐中也能夠實現開采量的提升。

5 酸化壓裂技術的運用案例

當前我國所應用的酸壓技術還只是在初級的研發階段，并沒有更加成功的案例應用到砂巖儲層中，所以在大部分的開采工程中還主要是以普通酸壓工藝為主。

在平衡酸壓與閉合酸化的工藝技術主要的實踐應用為：某氣田中的一個氣井處在砂巖儲層中，經過地質勘查可以確定該處位置上的上部結構中含有比較多的碳酸鹽成分，并且酸溶物的含量比較高，并且在中、下部的位置上分布著比較多的石英石，而下部的位置上也可能存在有大量的水分，此時就不能使用普通酸壓技術來進行。經過全面的論證分析之后確定使用平衡酸壓與閉合酸化技術，最終的效果非常的好。在取得了非常高的溶解侵蝕效果之后，并沒有盲目的進行酸蝕裂縫長度的擴張，而是根據儲層的主要特性來選擇更為合理的改造工藝。

6 結語

總而言之，在砂巖儲層工作過程中，采用酸化壓裂技術能夠切實提高工程的開采效果，因此，在往后的項目開展過程中，要重視該技術的研究，通過引進先進的技術以及總結過往實踐檢驗，對該工藝進行優化研究，使其能夠更好的給項目實踐提供支持。

參考文獻：

[1] 劉武明，劉惠平，劉文明，劉惠榮，馬宇辰.淺談酸化壓裂技術在油氣田開發中的運用[J].中國石油和化工標準與質量. 2017（05）

[2] 劉興浩.強脈沖-酸化壓裂復合工藝技術的研究與應用[J]. 中國石油和化工標準與質量. 2011（05）

[3] 張雅琦，王彥超，白咪咪，馬德家.酸化壓裂技術在油氣田開發中的應用研究[J]. 化工管理. 2016（34）