酸化压裂工艺在砂岩储层中的应用研究

酸化压裂工艺在砂岩储层中的应用研究

焦 蓉 周思敏

青海油田分公司诚信服务公司技术研发中心 甘肃敦煌 736202

摘要：毋庸置疑，化学助剂成分的好坏直接影响到油田的发展水平。当前世界石油领域竞争十分激烈，随着原油价格的不断攀升，油品质量问题日益突出。因此，要不断研究了解酸化压裂工艺，结合油田实际选产品，控制好产品的质量，加强油田化学助剂的监督管理，不断提高质量意识，加强执法力度，为油田生产提供及时准确的数据。基于此，以下对酸化压裂工艺在砂岩储层中的应用以及化学助剂质量管控方面进行了探讨，以供参考。

关键词：酸化压裂工艺;砂岩储层;应用研究;质量;

引言

未来世界的竞争归根到底是能源的竞争。目前油田已进入高含水开发期，需要采用二三结合的方法提高原油产量，因此油田化学助剂在石油工业领域已逐步凸显其重要性。长期我国都在探索建立一套科学合理的质量管理认证体系，以应对油田化学助剂在使用过程中暴露出来的种种问题。我们必须具备破斧成舟的改革勇气，以壮士断腕的魄力进行油田化学助剂质量监管，促进油田化学助剂质量管理的不断完善和提高。

1酸化压裂工艺概述以及发展现状

1.1酸化压裂技术内涵与原理

酸化压裂技术是现阶段我国油气田开发中使用最普遍以及最广泛的一项技术，这项技术已实现增产为目标。简单来讲，油气田开发过程中，在不使用其它支撑剂基础上，以酸液为压裂液进行后期的压裂作业，有效利用酸液的腐蚀性与水力的作用使油气田出现裂缝，裂缝的出现导致表面出现不均匀的情况，再利用导流能力作用到不完全封闭的裂缝壁面，使地层的渗透性得到有效提升，从而提升油气田的产量。从上述内容可以看出，酸化压裂技术的原理是利用裂缝或通过增强裂缝壁面之间的导流能力来实现油气的高产；而从技术原理角度来看，酸化压裂技术最为关键的是通过酸液与底层之间化学物质的反应对石壁表面进行腐蚀，从而产生裂缝，再通过腐蚀堵住通透口的杂质，增强液体流动的通向性。但是要合理的控制化学反应的时间与速度才能保障液体流动性的最大化，保障油气开采产量实现最大化。

1.2酸化压裂技术的发展状况

目前酸化压裂技术的研讨领域与发展方向核心主要体现在下述几个角度。第一，反复运用压裂工艺压新缝，该工艺应用的要点是精准把握新缝压开的实际，也就是说一旦最大最小应力场进行转换，便要快速进行新缝压开工作。第二，高含硫油田与低渗油田的应用。专门对高含硫油田实施改造的核心要点为利用降低铁离子浓度、用硫和减小滤液表面张力的方法，最终达到减少水锁和水相圈闭的目标。第三，利用数学模型对压裂裂缝延伸实施方式展开研讨。重点分析并进一步深入剖析“三维裂缝模型”、“控缝高技术”与“变排量、变年度”等裂缝延伸模型。第四，探析架构比较复杂的井的压裂理论与技术。其核心内容在于就压开裂缝条数实施科学合理的设计，从而实现裂缝长度的最佳选取。第五，异常破裂压力。主要涉及到优化射孔参数、利用高能气体实施压裂和酸化实施预处理，从而完成破裂压力控制，实施压裂施工。

2砂岩储层对酸压作业的具体要求

站在正常角度来说，砂岩储层自身矿物岩性十分复杂，其中最为重要的环节当属酸化，此时，很多企业会对土酸或者是氢氟酸进行应用，但由于酸盐本身的可溶物含量往往会超过20%，降低了氢氟酸的使用效果。产生该现象的原因是，主要是由于酸化本身可以将地层所携带的渗透率恢复到正常状态，否则氢氟酸只能和部分矿物质产生化学反应，让酸盐整体反应得到有效控制，此时，整个裂缝表面能够被酸液均匀腐蚀，并不会形成蚓孔，解堵效果十分有限。上述情况的出现，主要是由于砂岩储层之中存在一些粘土矿物成分，让整个胶结过程显得十分稀松，倘若工作人员直接应用酸压工艺，岩石被溶解侵蚀后，骨架也会受到严重损害，掉落颗粒开始不断出现位移，增加了蚓孔阻塞的几率。其次，如果酸液对裂缝面腐蚀情况十分均匀，蚓孔也很难满足具体需求，导流功能也会随之降低。通过对上述问题的有效分析，在实际酸压操作时，不能让酸液高度溶解，否则将会导致岩石被侵蚀，导致岩石骨架越来越松散。另外，在酸压操作之后，也会产生较强导流能力的裂缝或者是蚓孔。

3酸压工艺的种类

3.1高导流裂缝酸压

高导流裂缝酸压方式分为平衡酸压、闭合酸化以及平衡酸压闭合酸化三种。平衡酸压主要是在压开的地层裂缝注入与滤失量平衡的酸液，当裂缝延伸压力高于缝中压力，就能让裂缝保持开放状态，酸液可以充分溶蚀裂缝面，因此提高了溶蚀的效率与强度，裂缝导流能力随之提高，但是要注意防止将上下非产层、水层压开。闭合酸化是指在低于闭合压力的基础上经酸液注入闭合裂缝，那么大量的酸液就能迅速流经闭合的裂缝，快速地溶蚀岩石表层，此种方式溶蚀的岩石面积比张开裂缝的面积要大，因而提高产量。平衡酸压闭合酸化则是在利用平衡酸压形成裂缝的情况下，再让酸蚀裂缝闭合，然后采用和平衡酸压技术相反的办法进行闭合酸化，主要通过把不能起到支撑作用的、不完整的碳酸盐岩实施酸化处理，有效提升闭合裂缝的导流功能，从而提高产量。

3.2普通酸压技术

普通酸压工艺较为明显的作用有：在近井区域实现污染解除或产生裂缝蚓孔，进而很好地改进渗流能力。可运用盐酸进行酸化，因为酸岩反应迅速，仅可以溶蚀小范围的岩石，所以这种方法仅适合运用在裂缝孔隙型、孔隙型和部分污染较严重的低渗储层之中，其能够使产量得以扩增的原因在于合理利用酸液使地层中产生裂缝侵蚀，产生高导流能力的通道，进而把径向流形式转变成线性流形式，减少流体在其整个流动过程中所产生并需要面临的阻力，以此来达成产量快速提升的目标。

4化学助剂产品质量控制措施

4.1提高化学助剂产品标准制定的重视程度

政府相关部门以及专家要严格化学助剂产品技术指标的制定，石油企业也应该积极参与技术指标制定工作。制定标准前要深入、细致分析化学助剂产品的适应性以及科学性，只有根据产品适用性以及科学性制定的技术标准才是对化学助剂真实质量的反映。除此之外，相关部门和人员还应该完善化学助剂的检测方法，规范检测操作，保证检测结果的真实有效性。只有这样，才能保证化学驱油技术的质量，提高石油企业的市场竞争力，扩大市场发展空间。为使油井大量增产，在油气田开发过程中经常采用对油井进行压裂作业的方式进行油气田开采，在油井压裂 作业的同时一般都会加入各类化学助剂，以达到比较理想的油井增产目的。

4.2实行化学助剂分类上报计划

为了确保各类化学助剂的有效使用,对各基层单位不能按要求积极投加的防垢剂及采出水处理用剂,由采油工艺研究所直接上报;其余化学助剂如清蜡剂、破乳剂和抗硫缓蚀剂仍采取由基层单位上报,采油工艺研究所审核的方式。实现分类上报后投加率明显上升。

结束语

就目前现状来看，油气井的酸化以及压裂工作对其增产有着重要的影响，而其中的添加剂则对油气井的增产工作起着不容忽视的作用，因此，我国相关的领域必须对关于酸化压裂剂的研究给予足够的重视。缓蚀剂、铁稳定剂、表面活性剂以及降阻剂胶凝剂、降滤剂是现在酸化处理中常见的酸化添加剂，在水基压裂液中加入的添加剂主要有交联剂、稳定剂、杀菌剂等。

参考文献

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