酸化壓裂工藝在砂巖儲層中的應用研究

趙世龍（玉門油田分公司油田作業公司，甘肅 酒泉735000）

站在具體油田勘探開發過程來說，會涉及到很多復雜情況，其中，低滲透砂巖儲層屬于復雜情況之一。酸壓工藝在碳酸鹽儲層勘探開發過程中能夠展示出重要作用，而且一般砂巖儲層都是借助于水力壓裂開展后續改造工作，而對于砂巖儲層來說，如果單純應用基質酸化工藝將堵塞解除，實際效果并不是十分明顯。為此，相關企業和管理人員需要提升對酸壓工藝應用的重視程度。

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

所謂酸化壓裂，主要是借助于壓裂液和酸液，并不需要在其中加入支撐劑，讓壓裂施工工藝能夠將更好的實際效果展示出來。相關工作人員也可以根據具體的酸化壓力界定情況，將酸液的溶蝕作用以及水力作用展示出來。也正是在這兩方面的作用之下，裂縫表層溶解度會出現高低不平情況。此時，如果停泵卸壓問題出現之后，裂縫壁面會由于不完全封閉產生導流能力，讓地層滲透能力越來越強，最終實現增產和增注。從另一個層面角度來說，酸壓操作的執行目標，主要是將裂縫長度和導流性能得到全面提升，對于某些砂巖地層來說，酸化壓裂的實施關鍵就在于提升油田的采收率，為后續工作的執行創造有利條件。

1.2 酸化壓力技術的發展情況

現階段，酸化壓裂技術主要研究方向體現在以下幾方面之中：第一，反復應用壓裂工藝進行壓新縫操作，該工藝應用要點是對新縫壓開情況進行準確把握，換句話說，此時如果出現最大和最小應力場之間的相互轉換，新縫壓開工作也能得到有效開展。第二，高含硫油田和低滲透油田的有效應用。在整個高含硫油田改造過程中，核心在于降低鐵離子濃度，并降低濾液表面張力，最終實現水相圈閉目標。第三，借助于數學模型分析對壓裂裂縫延伸情況進行全面分析，將重點分析內容放在“三維裂縫模型”和“控縫高技術”等方面，確保整個延伸模型得到深入性研究。第五，日常破裂壓力，該項研究主要涉及到的內容包括借助于高能氣體實施壓裂和酸化操作等等，這也是對破裂壓力實施全面控制的基礎所在。

2 砂巖儲層對酸壓作業的具體要求

站在正常角度來說，砂巖儲層自身礦物巖性十分復雜，其中最為重要的環節當屬酸化，此時，很多企業會對土酸或者是氫氟酸進行應用，但由于酸鹽本身的可溶物含量往往會超過20%，降低了氫氟酸的使用效果。產生該現象的原因是，主要是由于酸化本身可以將地層所攜帶的滲透率恢復到正常狀態，否則氫氟酸只能和部分礦物質產生化學反應，讓酸鹽整體反應得到有效控制，此時，整個裂縫表面能夠被酸液均勻腐蝕，并不會形成蚓孔，解堵效果十分有限。上述情況的出現，主要是由于砂巖儲層之中存在一些粘土礦物成分，讓整個膠結過程顯得十分稀松，倘若工作人員直接應用酸壓工藝，巖石被溶解侵蝕后，骨架也會受到嚴重損害，掉落顆粒開始不斷出現位移，增加了蚓孔阻塞的幾率。其次，如果酸液對裂縫面腐蝕情況十分均勻，蚓孔也很難滿足具體需求，導流功能也會隨之降低。

通過對上述問題的有效分析，在實際酸壓操作時，不能讓酸液高度溶解，否則將會導致巖石被侵蝕，導致巖石骨架越來越松散。另外，在酸壓操作之后，也會產生較強導流能力的裂縫或者是蚓孔。

3 酸化壓裂工藝在砂巖儲層中的應用

3.1 酸液配方體系

針對于砂巖儲層實施酸壓操作，相關工作人員需要應用強氧化性和酸性很高的硝酸進行，主要是由于該物質能夠高度溶解有機物和無機物，讓解堵效應達到最高狀態，再加上本身沉淀物很少，并不會產生嚴重的二次污染。從目前使用過程中能夠看出，我國常用的酸壓配比方案主要包括以下幾種，如添加劑+10%HNO3、添加劑+20%HCl等等，這些酸液配比方案即使在巖性過密、孔隙度較低的儲層酸化改造工作之中，同樣也能展示出較好的工作效果，為后續工作的執行創造有利條件。

3.2 普通酸壓技術

一般來說，普通酸壓工藝能夠展示出很強作用，尤其是在近井區域之中，能夠實現有效的污染解除，或者是產生裂縫蚓孔，進而對滲流能力進行有效改進。此時，人們可以借助于鹽酸進行酸化操作，由于鹽酸的反應速度很快，只能溶蝕范圍之內的巖石。所以說，該種方法僅可應用于污染較為嚴重的滲透儲層之中。對于實際產量的擴增，主要是當酸液得到有效利用之后，導致巖層之中出現了明顯的裂縫侵蝕問題，導流能力通道也會出現很大程度的變化，避免在具體流動過程中出現阻力問題，讓石油產量進一步提升。

3.3 高導流裂縫酸壓工藝

從以往工作過程中能夠看出，高導流裂縫酸壓工藝主要包括三種類型，即平衡酸壓、閉合酸壓以及平衡酸壓閉合酸化。站在平衡酸壓應用角度來說，主要以已經壓開的地層裂縫應用為主，并向裂縫之中灌入燈亮的酸液，此時，裂縫始終處于開放狀態。此種情況之下，酸液的重組空間也會越來越大，提升其酸化溶解程度，自身導流功能也會得到提升。同時，在操作時，還需要避免上下飛產層等問題出現。另外，在閉合酸化過程中，主要指閉合壓力較低時，工作人員可以將實際酸液灌注到裂縫內部，確保酸液能夠歐在裂縫之中進行有效流動，實際開張裂縫的面積也會得到擴張，石油產量提升度會越來越明顯。最后，對于平衡酸壓閉合酸化，需要對裂縫進行全面應用，通過酸性腐蝕讓裂縫之中處于閉合狀態，之后借助于其他方式進行閉合酸化操作，進而將內部導流功能和優化特點展示出來。

3.4 酸化壓裂技術的運用實例

XB氣油田166氣井所在區域的砂巖儲層內，其儲層上層部分含有十分高的碳酸鹽成分，而且涉及到的酸溶物極多，中下部也擁有很多的石英，有些時候，下部還會出現水層，此時，工作人員不能使用普通的酸化壓力技術實施溶解作業操作。所以說，平衡酸壓和閉合酸化技術的應用顯得尤為重要，能夠對最終生產成效進行合理改善。在獲得好的溶解侵蝕成效之后，工作人員不能盲目的追求酸蝕裂縫長度，而是根據實際儲層特性，對改造工藝進行適當應用。從166氣井施工現場中能夠看出，通過對酸壓技術的合理應用，能夠將砂巖儲層實施有效的改良操作，讓相關指標和壓力與施工要求相符，從而在平衡酸壓閉合酸化技術基礎上，讓生產效果得到優化。

4 結語

綜上所述，我國現有的砂巖儲層酸壓原理制度并不健全，應用案例較少，很多工作模式和工作方案均需要進行有效改善。但從目前分析結果中可以看出，在砂巖儲層之中進行酸壓操作顯得十分有必要，并將檢測裂縫的導流功能和影響因素作為具體的判定標準，之后對酸液體系標準進行有效選擇。