酸化压裂工艺的研究

2017-03-04雷炜李晓红延长油田股份有限公司志丹采油厂陕西延安717500

化工管理 2017年3期

关键词：反应速度酸液酸化

雷炜李晓红（延长油田股份有限公司志丹采油厂，陕西延安 717500）

酸化压裂工艺的研究

雷炜李晓红（延长油田股份有限公司志丹采油厂，陕西延安 717500）

本文主要分析了在高压状态下具有多工种、多工序的酸化压裂工艺在大型油气井中是如何作业的，进而介绍了酸化压裂工艺的工作原理，得出了影响酸化压裂效果的因素酸化与压裂效果的影响因素。

酸化压裂；原理；影响因素

酸化压裂技术是油气开发中的一项重要技术举措，一方面依靠水力的作用形成了裂缝，另一方面依靠酸液的溶蚀作用把裂缝的壁面溶蚀为凹凸不平的沟槽，在这两方面的作用下，裂缝不会闭合，使其具有顺畅的导流能力。酸化压裂技术在油田中的应用不仅改善了储层的渗透性能，而且改善了其具有的种种弊端，进而达到了提高油田的储量。

1 酸化压裂工艺的现状

1.1 酸化压裂工艺的国内现状

自从1995年我国首次进行工业性的实验之后，酸化压裂工艺经历半个世纪的发展，已经有了相当大的发展。如今，由于压裂液的性能更加完善，所以酸化压裂技术逐渐采用计算机的优化设计，在数字模型上采用了以拟三维为主的模式，压裂管柱的配套更具有系统性。酸化压裂工艺的设备不断的更新换代，使得压裂井的选择更具有科学性。

自从九十年代以来，随着勘测技术的不断完善，酸化压裂技术的研究不断的深入，领域也不断扩展，在国内取得了众多的成果。适应了油层的膨胀，酸化技术不断更新；缓速酸酸化技术适应深部酸化，将酸化处理进行磁处理；土酸酸化技术不断发展，逆土酸酸化技术得到重视；伤害酸酸化技术不断更进，伤害逐渐放低。上述都是国内在应用酸化技术的过程中得到的成果，也是由于这些成果，促使油田的酸化压裂技术不断进步。

1.2 国外酸化压裂工艺的现状

由于国外对酸化压裂技术的使用较早，在二十世纪六十年代之前，主要采用了电解模式的实验方法，而在六十年代往后主要采用了数值模拟的方式。国外的酸化压裂技术可以分为三个阶段：首先主要是解堵，目的是消除伤害；其次是在致密的气藏中，进行大型的压裂技术；最后一个阶段是在中、高渗透层的端部进行脱砂压裂技术。

2 酸化与压裂效果的影响因素

裂缝长度主要是由酸液的滤失、酸岩的反应速度和裂缝内流体的速度所决定的，而裂缝的导流能力是由酸液对地层矿物的溶解、不均匀的刻蚀程度所决定的。由于裂缝长度和导流能力能够体现出酸化压裂的整体效果，所以这两方面的变化是我们应该关注的重点。

对于酸化的效果有以下几种影响因素：温度的变化，温度与酸化之间的关系成正比，温度越高，反应速度则越快；酸液浓度，在浓度达到20%之前，反应速度会随着浓度的增加而加快，但在这个数值之后，浓度的增加反应速度开始下降；酸液的流速，流速越快酸液的反应速度也开始加快；压力的影响，酸液的反应速度与压力的增加成反比，压力越大反应速度开始减缓。影响酸化的效果除了这些还有酸液和岩石的类型等。

而压裂液、压裂施工操作、压裂设备、地层因素压后作业、设计方案等因素都会对压裂效果造成影响。压裂液的残渣会对地层的储存产生一定的伤害，施工员的技术水平会影响这个施工效果，压裂设备产生问题会导致施工中途的中断使得地层受到伤害，地层的压力大小会产生不同的压裂效果。在施工作业的过程中，应该加倍注意这些因素，以免造成不利的影响。

3 酸化压裂技术的工作原理及取得的成果

油层压裂利用液体传压的工作原理，在地面采用压裂车和辅助设备来提高地面的吸收能力，在油层内注入压裂液使井筒内的压力不断升高，而在压力升高到大于油层的破裂压力时，油层就会产生对称于井眼的裂缝。在裂缝中铺垫的高强度支撑材料不断的增大底层的排油面积，进而使油井获得良好的增产效果。酸化增产原理主要是通过井眼向地层注入酸液和酸性混合液使酸与地层的矿物发生反应，溶蚀地层中的壁面岩石，进而增加裂缝的导流，使油气井增产。

酸化压裂在施工的过程中，能在井筒的附近形成裂缝，从而改善油气的流动状况。酸化压裂工艺可分为两种：第一种是普通酸压，直接用酸液压开地层产生裂缝；而第二种是前置液压酸，利用酸液的高粘度进入并不断的溶蚀裂缝壁面。

我们把酸化压裂工艺应用在采油厂，对23口采油井进行压裂施工。常规压裂11口，酸化压裂12口。井深2000m。压裂施工时的施工压力22.5MPa。井的最高温度为58.8°。施工的最大排量为3.6㎥∕min，最大的井斜度为35.62，排酸量为12㎥∕min。施工的成功率为100%。其中常规压裂井平均初产原油

8.7 t，酸化压裂井平均初产原油12.6t。通过实验证明酸化压裂工艺在压裂效果方面比常规井出油效果更好，能取得更好的社会和经济效益。