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酸化压裂技术在油田开发中的研究与实践

作者

胡春波

辽河油田辽河工程技术分公司压裂酸化项目部 辽宁省盘锦市兴隆台区 124010

1、酸化压裂技术的原理

现阶段,我国在开发油气田过程中,广泛使用酸化压裂技术,使用酸化压裂技术最大的优势是能让油气开采增产增量。在使用时,使用酸液代替压裂液,带有高粘稠度、高腐蚀性的酸液让油气田内产生裂缝,通过导流能力,让壁面产生裂缝,提高底层的渗透率,达到增产增量的目标。由此可以看出,其技术原理是让油田井内产生缝隙,来实现增产的目标。研究酸化压裂技术,最重要的是分析酸液与井底内物质所产生的反应,让酸液腐蚀井底壁面,在产生缝隙后,堵住杂质,让液体流动性更强。在操作时,要注意控制腐蚀时间,腐蚀速度,让液体最大化的流动,实现油气田开发的增产。在使用中需要注意化学物质反应分析,酸液选择,使用方案是否合理,要了解井底内岩层的具体情况,并进行分析,选择适合的酸液,并采用科学合理的使用方案,让酸化压裂技术发挥最大的效果,以保证油气田开发的产量。

2、具体的应用分析

2.1 前置液酸压技术应用

前置液酸压技术的应用,需要先在地层上压开相应裂缝。在实际操作的过程中,需要利用无法与酸性物质反应的粘稠性高的物质将土层物质隔离开来,初始动态化裂缝的形成。在此基础上,向裂缝中灌入酸性溶液,能够使缝隙边缘得到溶解。采用该技术,能够对储层温度进行控制。在储层温度较高的情况下,利用酸性溶液可以降低碳酸盐反应溶解速度,使周围岩石温度得到降低。在实际操作过程中,需要添加一定量的催化剂,保证其与酸液能够充分融合,以便降低岩石与酸液反应速度。在缝隙内壁中,会有滤饼出现,能够加强泛流控制。如果酸液浓度比前置液低,同时出现不断提升情况,才能有效到达地层深处,满足技术应用要求。采用的酸液应当与前置液保持一定粘度系数比,通常需要达到 1:150 ,确保技术操作达到规范要求。在油气田开采作业中,通常会采用油状、乳状液和胶凝水进行前置液的配置。采用的酸液为无机酸,能够与前置液交互使用。此外,应当加强酸液侵蚀缝隙长度的控制,应在1500—5000cm 范围内。

2.2 交替注入压裂液与酸液技术应用

在油气田开采过程中,也可以采用交替注入压裂液和酸液的技术,按照一定次序进行压裂液和酸液的使用,能够使前置液中的酸液连续多次注入地层,达到一定深度,进入更多孔隙深槽,促使油气导流通道得以顺利产生。就目前来看,该技术拥有较强的适用性,能够在较广范围内得到应用,具有较强的导流能力,只会带来少量损失。所以采用该技术,能够对地层进行保护,发挥显著滤失能力,改善油气田开采效果。在实际操作时,需要采用高粘稠的压裂液,同时进行酸压交替注入,使酸液压裂作用得以充分发挥。值得注意的是,需要加强注入顺序的控制,避免酸液和压裂液注入顺序发生混乱,以免影响油气田开发效果。

2.3 闭合酸化压裂技术应用

采用闭合酸化压裂技术,能够使目的层的导流能力得到改善,促使油气田的产量得到提高。在实际采用该技术时,可以在比目的层破裂压力稍低的压力下向地层注入酸液,使地层内污物得到整流,降低酸液进入地层的阻力。在此基础上,可以注入高排量酸液,使地层打开,使裂缝得到全面拓宽,促使人工裂缝得以形成。在酸液选择方面,需要结合碳酸盐成分进行闭合酸的选择,并对其反应条件进行控制。在井眼周围,为提高与裂缝的连通性,需要形成开放式裂缝,促使井眼导流能力得到提高。采用闭合酸液,能够使裂缝中的粘土、充填物等得到腐蚀。在此之前,需要利用适量活性水进行洗井,按照 10m3/min 的速度注入低替稠化酸,对地层污物进行整理。在地层打开后,酸液可以获得更宽作用区间。在闭合酸化作业期间,在压力缓慢下降时,需要将排量控制在2— -3m3/min 之间,加强酸化时间控制。在部分裂缝恢复时,可以将排量控制在 0.5-1m3/min 之间。针对井筒,需要利用活性水进行闭合酸的替代,排量为 1m3 ,以免管柱和套管被酸腐蚀。结合技术应用要求,在操作过程中需要加强压降检测,确认地层压力恢复后立即进行反排,以免地层受酸液内溶解颗粒的破坏。针对过软地层,需要加强酸液用量控制,以免裂缝壁软化,导致不均匀刻蚀的出现。在闭合应力作用下,容易导致裂缝壁被压碎或掩埋。在盐酸溶解性较低的情况下,裂缝壁面容易残留未被酸化的碎屑,因此需要结合地层实际情况进行酸液合理选择,保证油气层开发效果。

3、酸化压裂技术在低渗透油气田开发中的应用

3.1 降滤失酸技术

降滤失酸可以在地层形成交联从而增加黏度。在进行石油开采的时候需要用到酸液,但是在利用酸液会对酸压的效果产生一定的影响。为了解决这个问题,相关研究人员研发出降滤失酸技术,该技术的应用极大降低了酸液在石油开采过程中对酸压的影响。在采用前置液 + 降滤失酸技术注入石油田的时候,采用前置液不仅会给造壁降滤失去作用之外,同时还会导致地层冷却,减少地层的反应程度。在含有硫的油田当中,采用前置液还会起到一定的隔离作用,从而降低硫对降滤失酸技术的影响。

3.2 多级交替注入技术

可以将酸液和前置液交替注入,由于前置液具有多次降温与造壁的特点,所以会极大地降低滤失的效果,从而提高工作液的效率,对石油开采起到一定的作用,这样可以使扩展裂缝的能力得到提高,增加酸蚀的作用距离,也提高了工作效率,提高了油田的产量。

3.3 酸化压裂复合技术-强脉冲

这种技术的应用可以扩大酸化的范围,使储油层深处裂缝得到更好的酸化。为了让储油层产生多条裂缝,可以首先进行强脉冲压裂,之后再进行酸化压裂技术使新的裂缝也得到酸化处理。当然也可以让两者同步进行,由于这种技术的成本不高,技术简单方便,得到了很广泛的应用。

3.4 稠化酸酸压+闭合酸技术

在进行石油开采时,采用稠化酸酸压技术 + 闭合酸技术能够充分地结合稠化酸与闭合酸两者的优点。在进行油气田生产时,采用减弱酸化腐蚀功能的稠化酸并且结合闭合酸技术能够减缓高温状态下酸岩反应速度,同时提高了近井筒地带酸蚀裂缝导流能力,该效果的产生可以提高油气田的产油产量,延长油气田产油的稳产期。当在异常高压储层进行石油开采时,可以使用具有优良降阻性能的加重稠化酸酸液体系,促进石油产量的增加。

结语:在酸化压裂施工中,由于其类型较多,为了确保油气田开发成效得到提升和优化,必须切实结合实际需要,针对性地对酸化压裂施工方案进行确定,并切实加强对其的执行和优化,才能更好地促进酸化压裂效果的提升,最终提高油气田的开发成效。

参考文献:

[1]韩锐.油气田开发中酸化压裂技术的应用分析[J].石化技术,2023,30(06):235-237.

[2]王勤,温建强,杨振策.酸化压裂技术在低渗透油田开发中的应用效果分析[J].化工设计通讯,2022,48(10):32-34+51.

[3]孙亚东.油气田开发中酸化压裂技术的应用分析[J].石化技术,2021,28(05):65-66.

[4]郑小龙.酸化压裂技术在油气田开发中的应用[J].化工设计通讯,2019,45(11):37-38.