新时期石油开采对酸化压裂技术的创新利用

新时期石油开采对酸化压裂技术的创新利用

樊伟辉、郭小勇、杨建梁、欧家君

长庆油田第四采油厂，陕西省榆林市，718500

摘要：为满足社会发展的需求，石油产量逐渐增加，并伴随着日益广泛的科学技术应用于石油开采领域。这些先进的科技不仅可以提高石油开采效率，还有助于确保石油品质。目前，最常用的石油开采技术之一是酸化压裂技术，其应用可以确保石油开采工作的稳健推进和石油质量的保障。因此，本文旨在基于酸化压裂技术的技术现状和发展历程，就该技术的创新应用展开深入探讨。

关键词：酸化压裂；石油开采；油品质量；酸化压裂技术；技术现状；发展历程；创新应用

引 言：

酸化压裂技术，作为储油空间和渗流通道的关键技术之一，在石油开采领域扮演着重要角色。该技术的应用不仅有助于提高石油开采的质量和效率，还在保障储油空间通畅性和开采量方面具备显著的影响。为确保充分发挥酸化压裂技术的效益，维护储油空间的可持续通道以及保障开采量的稳定性，本文提出了一系列创新路径，旨在为未来的石油开采工作提供有力支持和指导。这些创新路径的探索将为石油开采领域的进一步发展和提升质量提供重要参考。

1 酸化压裂的技术现状与发展

在20世纪40年代，酸化压裂技术首次被引入，并受到碳酸盐岩层开采的启发。技术研究人员在不断总结和分析既有技术的基础上，认识到酸化压裂技术存在一定局限性。尽管如此，由于其在石油开采中不可替代的优势，该技术在20世纪70年代经过试验、测试以及对加砂压裂在非酸性液体中的研究，获得了合理的解释，从而开始广泛应用。

到了20世纪后期，酸化压裂技术经历了快速的发展。约在70年代至80年代之间，各个系统的应用和施工程序变得更加专业化，技术得到了更为成熟的发展，加速了对碳酸盐岩储层的酸化压裂应用。闭合酸化压裂工艺在增强井眼导流能力方面发挥了重要作用。在具体的施工环节中，要求施工人员科学控制碳酸盐岩的开采，以确保高效进行开采工作。

2 酸化压裂技术的基本特性与应用

在油田开采中，酸化压裂技术利用酸性液体在开采区域进行压裂操作，通过酸剂的作用，防止其他支撑剂的进入。在实际施工中，初始裂缝主要受到酸液的水力和腐蚀作用形成，产生了溶蚀性表面裂缝。当泵体停止运行时，表层裂缝尚未完全封闭，这将显著提高油田的流动性，并增加地层的渗透性。因此，酸化压裂技术扩展了油田的流动性和裂缝程度，适用于碳酸盐油田和其他类型的油田，旨在提高产能。

随着酸化压裂技术在当前油田行业的成熟和广泛应用，已经成功解决了增产问题。特别对于地质特殊的均质油田板块，其油气层孔隙度低且孔隙小，酸化压裂技术的应用可以有效解决低渗透性问题，提高油田开采效率

3 酸化压裂技术的瓶颈

尽管酸化压裂技术在我国当前石油开采过程中已得到广泛推广和应用，但根本而言，该技术的应用受到不同地区地层结构的特殊性影响，因此其应用价值难以充分发挥。在一些地区，高硫物质含量可能超出行业标准，导致后续开采过程中出现硫化亚铁沉淀的问题。对于复杂的油气田环境，尽管储量表面上丰富，但酸化压裂技术的应用效果可能不明显。此外，在地层结构较深的情况下，高温条件下酸液的自由流动受到影响，而且短周期内的流动也可能影响技术的应用效果。面对这些挑战，需要行业从业人员加强研究工作，致力于改进酸化压裂技术。

4 酸化压裂技术创新

4.1 前置液应用创新

酸化压裂技术在石油开采中使用高黏稠化学物质隔离井底，需要关注酸性物质与高粘稠化学物质的反应，以有效进行动态开采。在高温环境下，酸碱液体迅速反应，影响裂缝长度，需要催化剂以加速酸碱液体融合。前置液的使用可通过降低岩石表面温度减缓酸碱液体反应速度，延长反应时间。在选择酸碱液体时，宜选用酸性较弱的材料，以控制反应速度并延长反应时间。通常，酸碱液体比例应为1∶2至1∶4。

4.2 压裂液与酸液交替注入创新

在石油开采中，交替注入高粘度压裂液体和酸液体实现酸化压力。这种方法有效抑制了酸液流失，近年来应用范围逐步扩大。交替注入方式在滤失环境中表现出色，可可靠地支持高效石油开采。应严格按规定流程操作，首先注入前置液，再注入酸液体，以控制滤失速度以满足生产需求。反之，若先注入酸液体，再注入前置液，会导致深槽孔隙，降低石油开采效率，因此，严格管控施工流程以确保技术有效性。

4.3 闭合酸化压裂技术创新

闭合酸化压裂技术在油田开采中广泛应用，可显著改善导流性。该技术于20世纪80年代首次出现，适用于低压开采环境，直接将酸液注入封闭岩石裂缝。需要严格控制酸液体量，以实现裂缝与酸液体的有效连接，提高石油开采产量和效率。

4.4 水力喷射酸化压裂创新

水力喷射酸化压裂技术利用水压和喷射孔结合，具备定位功能，无需机械封隔。该技术由水力喷砂、水力压裂和环空挤压三部分组成。能够消耗能量并将其转化为热能，不受温度影响。流体束速度变化会影响压力反向变化，高速喷嘴下的压力最低。通过风险树分析，可以识别硫化氢中毒的相关因素，指导工作人员制定应对策略，降低中毒风险。通过观察最小分割集，可以明确引发硫化氢中毒的因素，有助于降低事故发生概率。

5 新时期石油开采对酸化压裂技术的优化策略

5.1 安装专业冷却和保护设施

酸化压裂技术应用于石油开采时，可能导致岩体中的化学反应，产生高温气体，存在潜在的安全风险并可能影响施工进程。为解决这一问题，需安装制冷通风设备以消散高温。同时，采用保护设施，可确保施工人员的人身安全，提高工作效率。这些措施有助于减少施工中的安全隐患，保障施工顺利进行。

5.2 制定专业计划方案

为充分发挥酸化压裂技术的作用，需加大技术创新力度。在前期技术研究阶段，通过专业探测仪器对地下地质岩层和地理环境进行分析，明确施工项目特点，制定针对性的施工计划和工作方案。在施工过程中，应使用事先制定的应急方案，以应对突发情况，提高施工效率。通过分析总结技术应用效果，可以更好地掌握技术要点，强化应用效果。

5.3 提升专业技能

定期对工作人员进行专业培训至关重要，确保他们全面了解酸化压裂技术的基本知识，以便管理人员了解施工现场情况并进行有效管理。施工技术人员需熟练掌握施工流程和设备应用原理，明确各项设备的使用流程，以提高施工效率并减少安全风险。通过培训，工作人员将能够灵活应对施工过程中的问题，加速施工进程，并提高石油开采效率。熟练掌握酸化压裂技术应用流程有助于技术创新，提高开采产量，保障资源开采效率。

6 结语

综上所述，在石油开采领域，科学合理的应用酸化压裂技术具有多重益处。首先，它能显著提升石油产量，确保石油资源的开采质量。其次，该技术的应用还有助于加速石油开采进度，为油田事业的持续发展提供有力支持。当前，石油开采工作广泛应用了一系列先进技术，包括前置液酸化压裂技术、闭合酸化压裂技术以及交替应用压裂技术等。这些新兴技术在有效解决我国石油开采过程中的难题的同时，也极大地提高了石油开采的效率。然而，面对技术应用过程中存在的一些挑战和问题，需要研究人员积极加强技术研究，拓展技术应用途径，确保技术的最大化利用，以确保石油开采工作高效进行。

参考文献：

[1] 酸化压裂技术在油气田开发中的应用[J]. 郑小龙.化工设计通讯,2019(11)

[2] 油田压裂酸化设备管理问题探讨[J]. 寇胜彬.产业与科技论坛,2018(19)

[3] 酸化压裂技术的应用创新[J]. 兰龙.科技创新与应用,2018(27)

[4] 转向酸化技术现状与发展趋势[J]. 张彰.石化技术,2018(04)

[5] 酸化压裂技术在油气田开发中的应用研究[J]. 赵宁;张博.化工设计通讯,2017(09)

[6] 分析石油开采中增产技术运用及存在价值[J]. 江峰;张超;马林;张磊;张俊清.化工设计通讯,2017(06)

[7] 新时期石油开采对酸化压裂技术的创新利用[J]. 方晓明.石化技术,2020

[8] 酸化压裂技术在油气田开发中的应用研究[J]. 赵宁;张博.化工设计通讯,2017