压裂工艺技术讲义 增产措施
苏百慧 柳东泽 王岩屹
[摘 要]随着我国对石油质量和要求的不断提高,油气田的开发难度和技术也相应的得到了提高,所以为了保证企业经济效益的提高,酸化压裂技术在油气田开发中得到了广泛的应用。该项技术是将酸液当作压裂液,在压裂的过程无需再用支撑剂,即为所谓的酸化压裂。压裂过程中,由于受到水的持续作用,酸液会对油气层造成一定腐蚀,进而产生裂隙,酸液与水的同时作用会使裂隙的表面发生变化,使得裂隙具有了很好的导流性,渗透能力大幅增加,最终起到增产的效果。
[关键词]酸化;压裂;增产措施;应用探究
中图分类号:G594 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)30-0310-01
目前,人们的生产和生活都离不开油气的使用,使得我国的油气田开发得到了快速的发展,为了能有效的增加油气田的开发产量,人们对于油气田的技术进行了不断的研发,在这样的大背景下,酸化压裂技术应运而生,酸化压裂技术运用于油气田开发中可以起到增注增长的作用。
1.酸化压裂技术的概述
酸化压裂技术的进一步提高,形成一定长度和导流能力强的酸蚀裂缝,这样一边沟通和连接储油的空间和渗流通道,进而实现油气田按照预定的计划进行投产,以达到稳产、高产的目的。
目前国内外普遍采用的一种油气田开发碳酸盐油藏过程中广泛应用的一种增产增注的技术就是酸化裂压技术。把酸液作为压裂液,不再添加其他的支撑剂,进行压裂,就是酸化压裂。在酸化压裂进行的过程中,是借助液体的溶蚀作用力来形成裂缝,同时也有水在其中起作用,裂缝的表面就被腐蚀成凹凸不平的形态,当泵停止工作之后,裂缝的壁面就无法全封闭,进而形成较强的导流能力,底层的渗透性能力也就相應提高,最终达到油气开发增产的目标。
当前,酸化压裂技术可以根据工艺流程和酸液类型划分为不同的类型。其中酸压、酸洗、基质酸化三种类型是按其工艺流程的不同划分的,常规盐酸酸化、延迟酸酸化、乳化酸酸化、土酸酸化等是按照酸化压裂技术中采用的酸液类型的不同划分的。酸化压裂技术的作用原理为:在相对较低的破裂压力中,将备用的酸液注入进去,使其在裂缝中充分的流动,将其中质地较硬的物体(岩石等)溶解成较大的颗粒,提高渗透性的作用。另外,在一过程中,需要依靠酸液和碱性矿物之间的化学反应,使岩石逐渐的被溶解,然后通过中和反应,产生各种盐类与气体,酸液所经过地方的裂隙周边空隙会随之变大,再注入新酸,增加酸液循环,裂隙宽度将进一步增加,实现有效改善流通性的根本目的。除了可以对孔壁进行溶蚀,注入的酸液还能对孔洞中封堵的各类物质进行溶蚀,将其进行离散,疏通了孔洞,堵塞物被酸化溶解的残渣会与酸液一同流出,进而间接提高了地层的渗透性。
2.油气田开发中酸化压裂技术的应用
2.1 前置液压酸化压裂技术的应用
前置液酸压裂技术主要是指使用粘性较好但不会产生额外反应的前置液
对地层进行预先处理,进而产生不同规格的裂缝或者空隙,为后续的酸液注入与溶蚀等提供良好的基础条件。针对平均温度较高的各个层面而言,酸液与岩石会在很短的时间内进行反应,所以想要得到有效的缝长是十分困难的,这就要求所用酸液在温度较高的环境下,依然可以保持良好的缓速能力。另外,合理应用压裂技术工艺,是确保高温深井使用酸化压裂技术取得显著效果的重要基础。在实际情况中合理运用前置液酸化压裂技术,其中所用的前置液能大幅降低油气储层的实际温度以及岩石和酸液之间的化学反应速度。酸液的选取应考虑其缓速能力,如果所选用的酸液不具备较高的缓速能力,那么就会容易对具体的反应情况造成不同程度的影响,不利于裂隙穿透度的增加。在现阶段的油气田开发开采工作中,前置液酸化压裂主要是借助前置液的作用,在地表压出裂缝,然后使液体进入到缝隙当中,可对裂缝的温度进行有效的调节,并在缝隙的内壁上形成一个滤饼,进而达到促进酸液缩小滤失量的目的。除此之外,酸液的粘度与前置液相比要小很多,所以会在一定程度上降低了缝隙壁面上的反应速度,间接实现了酸液深穿透。为满足酸压要求,还需按照150:1的比例对前置液和酸液的实际粘度进行严格的控制。在实际应用过程中凝胶水、相乳状液等都是较为常见的前置液。常规酸液主要选用无机酸。为确保压裂质量,前置液与常规酸液的用量比需要控制在二分之一左右,另外还需要特别注意的是酸蚀缝的最大长度不得超出50m,最小长度不得低于15m。
2.2 闭合酸压技术的应用
闭合酸压是一种可以提升井眼疏通效果的工艺,受到了行业内的大量企业与相关研究人员的高度关注。缝隙压裂有其前提标准,下面我们进行了简要的分析:一是,在现实环境中的压力应该要低于油气层的破坏压力;二是,加入的酸液含量每一次都应当尽可能地压低至最小。在油田的开采环节中,运用闭合酸压工艺能够在井眼周边开辟出一道开放式的缝隙。这种方式和已成熟的利用支撑剂的方式很类似,能够极大限度的提高缝隙本身的疏导效果。但是,在实际应用的过程中,依然会存在少量的油气层无法产生缝隙,或者产生的缝隙疏导效能比较低,没能达到计划目标需求。发生该类情况的油层通常具备以下特性:地层岩土拥有的抗酸性比较强,裂缝内部往往比较均匀,所以溶蚀没有达到符合要求的差别特性,这就会导致在运用酸压工艺的时候,缝隙的疏导效果达不到要求,会比一般预期要低很多。除此以外,土层遇到不均匀溶蚀,因此产生的凸出部在闭合应力的持续影响之下,就会破碎或者被掩盖,产生这种现象的因素有:一是,组成地质层的岩石质地(例如石灰岩)过于软化;二是酸液的加入量不达标,有着严重超标的情况存在,从而致使酸液流失的速率大幅上升,使缝隙内侧岩壁发生比较严重的软化问题;三是,土层对照的盐酸溶解效果不理想,如果产生的效果太差,一旦盐酸的溶解能力没能达到工程计划的标准,那么没有经过酸化过程的岩土残余物将会留在缝隙的内部,影响整个酸化施工的过程。
2.3 交替灌入酸液技术与压裂液技术
将压裂液和酸液交替性的灌入裂缝,可以产生较好的酸化压裂效果,这使得油气田的开发利用能够更加全面。采用交替灌入酸液技术与压裂液技术具有以下几个方面的优势:该技术损失小、导流能力好、滤失能力强、影响范围广,因此该技术的应用有着重要的意义。但是采用该技术进行酸液压裂时一定要根据相应的操作规范进行,而且对于第一步要灌入的液体必须是压裂液,如果首先灌入酸液的话会导致酸液的流失。
3.结论与认识
目前,油气田岩土层环境与组成越来越复杂,而且人们对于油气的需求量在不断的增加,这就给油气田的开发带来了巨大的挑战,使得在开发过程中处理起来也越来越难。要想有效的提升油气田的产量和质量,就要对其开采的工艺进行不断的改革和创新,将传统的酸液系统往复合型的方向转型,更进一步地大幅度提升我国的油气产量,为我国的经济发展做出更大贡献。
参考文献
[1] 王伟;黎石松;杨朝龙;杨成;胜利油田潜山油藏酸化压裂效果分析[J];油气井测试;2008年03期.
[2] 李尤;陈介骄;唐文强;李真;西南油气田酸化压裂作业实现绿色环保作业[J];中国石油和化工标准与质量;2013年15期.
[3] 闵琦,张法,周丰;酸化压裂选井选层的灰色多目标局势决策方法[J];石油天然气学报(江汉石油学院学报);2005年03期.
[4] 马忠平;杜槟;鲍卫和;李会娟;王艳宏;酸化压裂工艺在地热井中的应用[J];探矿工程(岩土钻掘工程);2007年02期.