油田分层压裂酸化措施工艺技术研究

油田分层压裂酸化措施工艺技术研究

孙晨曦

大庆油田创业集团利达实业公司

摘要：在油田勘探开采的发展中，常规石油中有诸多工艺技术，而分层压裂液液、酸化液工艺是中国油田试油作业中不可缺少的过程，也是从钻井步骤一直到油田生产过程中承上启下的关键工艺，同时也是油田开发工程中工艺技术服务的重要组成部分。本文主要从油田分层压裂酸化措施工艺技术进行论述。

关键词：分层压裂酸化措施工艺技术研究

前言

国内外储层改造实践表明，酸化是一种有效的储层改造手段，尤其是对压裂施工适应性差的井是一种很好的替代手段。如对于裂缝发育、钻井液污染较重的储层，加砂压裂作业难度大、作业风险高，这些层段通过酸化解除井壁污染可能获得很好的产能。对于含水饱和度高或易沟通水层的井，加砂压裂风险高，更适合进行酸化作业。此外，对高破裂压力储层、井身结构限制或固井质量不合格储层都更适合采用酸化措施。在常规酸化中酸岩反应易形成沉淀堵塞储层渗流通道，达不到改善近井地带渗流能力和恢复产能的目的。因此，砂岩酸化作业既要求通过酸化解除近井地带的污染，又不能因酸化而造成严重的二次伤害。国内外砂岩储层酸化主要使用的酸液体系有盐酸、土酸、SHF酸（连续氢氟酸）、高pH值缓速酸、氟硼酸及多氢酸。其中，土酸体系对钻井液、黏土矿物溶蚀能力强，但反应速度快，对岩石骨架强度降低较大，酸化后二次伤害严重，只适用于储层污染严重的井段解堵；而使用盐酸是为了在土酸前溶蚀钙质、降低生成氟酸盐沉淀的风险，通常在砂岩酸化中都要注入一定量的盐酸；氟硼酸体系反应速度低于常规土酸，较适宜于水敏地层、疏松地层或液相损害为主的地层，可作为一种备选酸。

一、压裂技术与酸化技术的概述

1压裂技术

油田压裂工艺技术应用上主要是压力将地层压开，形成裂缝并用支撑剂将它支撑起来，以减小流体流动阻力的增产、增注措施。压裂液主要有前置液、携砂液、顶替液组成的。压裂的性能要求：黏度高，润滑性好，滤失量小，低摩阻，对被压裂的流体层无堵塞及损害，对流体矿无污染，热稳定性及剪切稳定性能好、低残渣、配伍性好、破胶迅速、货源广，便于配制，经济合理。

2酸化技术

酸化技术分为压裂酸化工艺技术和基质酸化工艺技术两种，主要是利用酸液解决生产井和注水井周围污染问题，进一步的清除缝隙中的堵塞物质，达到扩大地层裂缝，提高渗透率的一种工艺技术。压裂酸化技术指的是在酸化的基础上压裂，将天然裂缝加宽、扩大、延伸，或是通过压裂岩石形成新的岩缝。形成之后的岩缝凹凸不平，在施工后形成槽油、沟油等流通道，改善了之前的汽油景田流渗状况，提高产油量。还有一种普通盐酸的酸化工艺称之为解堵酸技术，用以压裂压力低于破裂压力时的酸化处理的工艺。这种技术用途不如前类宽泛，只能解除汽油井眼周围小范围的堵塞，但该技术具有低成本、工艺技术操作简单、对地层的溶解度高的优点；目前的酸化技术主要分为：酸洗酸化；解堵酸化；压裂酸化。

二、压裂技术与酸化技术的应用

1现有油田的实际问题

油田储层常表现为低渗、低孔、低压、裂缝性难采油藏多等多种问题，而多层系开发的油田储层剖面的非均质性严重，相比之下层间差异大，难以实现均衡改造，所有类似油井必须经过压裂技术、酸化技术加以改造才能投入生产。

2压裂技术与酸化技术在油田中的应用与问题的解决

综合探讨国内外的分层压裂技术，压裂的主要作用是：造缝和携砂。压裂与地层岩石和油藏流体要配伍并且对支撑剂渗透率伤害最小。一般来说，压裂体系主要包括：水基压裂（羟丙基瓜尔胶）、清洁压裂、油基压裂、泡沫压裂以及相应的交联剂、破胶剂和添加剂。

其主要功能是造缝并沿张开的裂缝输送支撑剂，因此液体的粘性至关重要。成功的压裂作业要求液体除在裂缝中具有较高的粘度外，还要能够迅速破胶；作业后能够迅速返排；能够很好地控制液体滤失；泵送期间摩阻较低；同时还要经济可行。

由于水基液具有价廉、性良且易于控制等特点，已成为应用最为广泛的压裂。用于稠化压裂的聚合物之一是瓜胶。瓜胶聚合物具有很强的亲水性，把瓜胶粉加入水中，瓜胶的微粒将溶胀并与水化合，即瓜胶聚合物分子与许多水分子缔合，在溶液中展开并延伸。从而增加了溶液的粘度。因为瓜胶中仍有4-8%的水不溶物，所以，在聚合物链上又引入了羟丙基，制成羟丙基瓜胶。

酸化是强化采油（EOR）的一种措施，是油气井增产、注入井增注的一项有效的技术措施。其原理是通过酸液对岩石胶结物或地层孔隙、裂缝内堵塞物等的溶解和溶蚀作用，恢复或提高地层孔隙和裂缝的渗透性。酸化按照工艺不同可分为酸洗、基质酸化和压裂酸化（也称酸压）。酸洗是将少量酸液注入井筒内，清除井筒孔眼中酸溶性颗粒和钻屑及垢等，并疏通射孔孔眼。基质酸化是在低于岩石破裂压力下将酸注入地层，依靠酸液的溶蚀作用恢复或提高井筒附近较大范围内油层的渗透性。酸压（酸化压裂）是在高于岩石破裂压力下将酸注入地层，在地层内形成裂缝，通过酸液对裂缝壁面物质的不均匀溶蚀形成高导流能力的裂缝。酸化施工使用诸如水泥车、泵车一类的施工车辆，将酸性水溶液（如，盐酸、氢氟酸、有机酸）注入地层。注入的酸液会溶解地层岩石或胶结物，从而增加地层渗透率，使油气的产出、驱替水注入更加方便。在酸化施工中，为了提高酸化效果，可以采用聚合物稠化酸注入、有机缓速酸注入、变粘酸酸化、粘弹性表面活性剂酸化等新工艺。

三、结论与认识

根据我国目前的情况分析，我国在试油中各个方面的工艺技术都有了很大的提高，不论是油田的压裂工艺技术还是酸化工艺技术都有了深层次的提高，同时也都能够对于不同的作业来使用不同的工艺措施。因此，各项工艺技术都有了质的突破。但是我国现在仍然面临很大的困难，主要是在新区的勘探困难，老区的增产工作还需要大量的工作需要完成。其中常规井网的加密效果不明显，对于压裂、酸化工艺技术的认识还不深刻。同时，油田增产的改造措施越来越复杂，改造的目标也已经从单井、低渗透发展成了高渗透的油田。因此，油田常规的压裂酸化工艺技术还有待更进一步的发展。

综上介绍，酸化压裂技术在油气田开发中起着十分重要的作用，同时也为我们国家在油气的开采中做出了重大的贡献。压裂技术在油田油气开采中的应用，为油田实现稳定、高产的目标起到了良好的支持。压裂技术的提高有效地起到了沟通与连接蓄油空间与渗流通道的作用。希望本文所谈能对酸化压裂技术在油气田开采中的应用起到积极作用。

参考文献

[1]袁灿明；郭建春；陈健；肖勇军；多薄层压裂流量分配判定准则[J]；断块油气田；2010年01期.

[2]王腾飞；胥云；蒋建方；田助红；丁云宏；连续油管水力喷射环空压裂技术[J]；天然气工业；2010年01期.5.