水平井分段壓裂酸化工藝技術現狀及研究進展

尤明全 王海鵬

摘要：水平井技術在開采稠油氣藏、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的應用主要是針對產量不達標水平井進行改造。水平井水平的壓裂與直井壓裂改造的重點會存在差異。因此在實際開采過程中要結合油臟的特點，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。

關鍵詞：水平井;分段壓裂酸化;研究進展

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為水平井開發技術，利用水平井開發技術，可以增加油井產量，對于油層的穿透力比較大，可以避開油井內的障礙物，所以水平井開發技術得到了廣泛的應用。對于一些特殊的低滲透油藏水平井開發技術達不到要求，就必須對水平井進行改造，其中最常見的改造方式為水平井分段壓裂酸化技術，這項技術可以實現對低滲透油藏的充分開發。

1水平井分段壓裂酸化與常規壓裂的對比

水平井分段壓裂酸化和常規壓裂的目的是一樣的，都是為了能夠擴大裂縫的長度增加流體的滲流能力。常規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只是用于石灰巖或者白云巖地層。

從增產效果上來看，水平井分段壓裂酸化和常規壓裂兩者之間各有優缺點，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，但是進行酸化壓裂技術中所運用的酸液成本比較高。

常規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，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的原理

水平井分段壓裂酸化技術就是在特低滲透油藏開采過程中對其結構進行改造，達到提高采收率的一項技術，在進行水平井分段壓裂技術時，會產生很多的裂縫，這些裂縫主要包含軸向縫，橫向縫和斜交縫三種。其中軸向縫的產生是由于水平井在水平方向與最小水平應用力所形成的裂縫，而橫向縫的產生是由于水平井的水平段與最小應力形成的平行狀態，從而形成橫向縫，斜交縫的產生是因為水平井的水平段與最大水平主應力之間的一些空隙所造成的。通過水平井壓裂技術，可以讓油井內的原油發生一些變化，幫助油田提升開采量，這種變化的產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量。

3水平井分段壓裂酸化改造工藝技術

3.1小直徑封隔器分段酸化工藝技術

該酸化工藝技術的主要組成部分包括：安全接頭，滑套開關，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，非均質性較為嚴重的水平井進行開采，主要的工藝流程為：當管柱下放至預定位置以后，開始向油井中擠注酸液，然后投入球進行邊壓處理，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，依次對每個層段進行酸化處理，當酸液擠注完畢之后，投球打開滑道關器，從而有效實現了分層酸化的目的。

3.2水力噴射技術

水力噴射壓裂工藝技術是目前在石油開采過程中應用最為廣泛的一種技術，主要是將水力噴砂攝控與水力壓裂工藝進行有效結合，并且在實施過程中該技術有著獨特的定位性能能夠快速準確的實施多重壓裂，并且在實際運用過程中不會采用到機械封隔裝置。該技術在我國一些低產低滲低壓的油氣層壓裂改造過程中已經取得了非常優異的成績。

該技術主要包括三個過程來完成：水力噴砂射孔、水力壓裂和環空擠壓。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，進而會對油井內部形成裂縫，然后利用環空擠壓對裂縫產生延伸，從而實現水力噴射壓裂。

水力噴射壓裂技術的優勢：第一，在進行壓裂的過程中不需要采用機械封隔，能夠進行自動隔離，經常用于裸眼分隔壓裂。第二，可以進行多次壓裂，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，可以準確對地層進行造封。第四，噴射壓裂降低了對地層的傷害，減少因為壓裂而造成周圍地層的破壞。第五，利用該技術進行壓裂可以減少壓裂次數，對儲層傷害比較小，并且施工程序比較簡單，進一步提高了企業的經濟效益。

3.3化學隔離技術

該技術在實施應用過程中主要對套管井進行壓裂酸化，其中是主要的施工工藝包括以下幾個環節：

（1）射開油層的第一階段，進行油管壓裂。

（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行有效隔離。

（4）重復上述環節，對油井內的井段進行一次壓裂。

（5）施工結束以后，將膠塞和砂子沖開，實現合層排液求產。

利用該方法進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，并且施工環節復雜，作業周期較長，相應的綜合成本較高，因此該方法并沒有得到大范圍的推廣。

4結束語

我國在水平井分段壓裂酸化工藝技術方面的理論不是特別完善，在油田應用中比較少，因此許多方法還需要改進，根據以往的研究成果和實際應用可以得出以下結論：利用水平井分段壓裂酸化工藝技術進行開采效果是非常明顯的，在施工中所表現出的導流能力是否能滿足油田開采，則需要對裂縫的導流能力和影響因素進行判定，由于儲層的地理性質非常復雜，影響裂縫的導流能力的因素非常多，因此需要大量的實驗才可以得出相關結論，而酸壓技術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驗對水平井分段壓裂酸化工藝技術進行完善。

參考文獻

[1]劉恩偉.淺談水平井分段壓裂工藝技術現狀及發展[J].中國化工貿易，2018：68.

[2]熊亭，郭小勇，汪超平，彭文春.關于國內水平井分段壓裂工藝技術的現狀及展望[J].中國石油和化工標準與質量，2017

[3]樊仁杰.水平井壓裂工藝技術現狀及展望[J].名城繪，2020：0242-0242.