酸化压裂工艺在砂岩储层中的应用研究

2020-01-15赵世龙玉门油田分公司油田作业公司甘肃酒泉735000

化工管理 2020年6期

赵世龙（玉门油田分公司油田作业公司，甘肃酒泉735000）

站在具体油田勘探开发过程来说，会涉及到很多复杂情况，其中，低渗透砂岩储层属于复杂情况之一。酸压工艺在碳酸盐储层勘探开发过程中能够展示出重要作用，而且一般砂岩储层都是借助于水力压裂开展后续改造工作，而对于砂岩储层来说，如果单纯应用基质酸化工艺将堵塞解除，实际效果并不是十分明显。为此，相关企业和管理人员需要提升对酸压工艺应用的重视程度。

1 酸化压裂工艺概述以及发展现状

1.1 酸化压裂工艺概述

所谓酸化压裂，主要是借助于压裂液和酸液，并不需要在其中加入支撑剂，让压裂施工工艺能够将更好的实际效果展示出来。相关工作人员也可以根据具体的酸化压力界定情况，将酸液的溶蚀作用以及水力作用展示出来。也正是在这两方面的作用之下，裂缝表层溶解度会出现高低不平情况。此时，如果停泵卸压问题出现之后，裂缝壁面会由于不完全封闭产生导流能力，让地层渗透能力越来越强，最终实现增产和增注。从另一个层面角度来说，酸压操作的执行目标，主要是将裂缝长度和导流性能得到全面提升，对于某些砂岩地层来说，酸化压裂的实施关键就在于提升油田的采收率，为后续工作的执行创造有利条件。

1.2 酸化压力技术的发展情况

现阶段，酸化压裂技术主要研究方向体现在以下几方面之中：第一，反复应用压裂工艺进行压新缝操作，该工艺应用要点是对新缝压开情况进行准确把握，换句话说，此时如果出现最大和最小应力场之间的相互转换，新缝压开工作也能得到有效开展。第二，高含硫油田和低渗透油田的有效应用。在整个高含硫油田改造过程中，核心在于降低铁离子浓度，并降低滤液表面张力，最终实现水相圈闭目标。第三，借助于数学模型分析对压裂裂缝延伸情况进行全面分析，将重点分析内容放在“三维裂缝模型”和“控缝高技术”等方面，确保整个延伸模型得到深入性研究。第五，日常破裂压力，该项研究主要涉及到的内容包括借助于高能气体实施压裂和酸化操作等等，这也是对破裂压力实施全面控制的基础所在。

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 酸化压裂工艺在砂岩储层中的应用

3.1 酸液配方体系

针对于砂岩储层实施酸压操作，相关工作人员需要应用强氧化性和酸性很高的硝酸进行，主要是由于该物质能够高度溶解有机物和无机物，让解堵效应达到最高状态，再加上本身沉淀物很少，并不会产生严重的二次污染。从目前使用过程中能够看出，我国常用的酸压配比方案主要包括以下几种，如添加剂+10%HNO3、添加剂+20%HCl等等，这些酸液配比方案即使在岩性过密、孔隙度较低的储层酸化改造工作之中，同样也能展示出较好的工作效果，为后续工作的执行创造有利条件。

3.2 普通酸压技术

一般来说，普通酸压工艺能够展示出很强作用，尤其是在近井区域之中，能够实现有效的污染解除，或者是产生裂缝蚓孔，进而对渗流能力进行有效改进。此时，人们可以借助于盐酸进行酸化操作，由于盐酸的反应速度很快，只能溶蚀范围之内的岩石。所以说，该种方法仅可应用于污染较为严重的渗透储层之中。对于实际产量的扩增，主要是当酸液得到有效利用之后，导致岩层之中出现了明显的裂缝侵蚀问题，导流能力通道也会出现很大程度的变化，避免在具体流动过程中出现阻力问题，让石油产量进一步提升。

3.3 高导流裂缝酸压工艺

从以往工作过程中能够看出，高导流裂缝酸压工艺主要包括三种类型，即平衡酸压、闭合酸压以及平衡酸压闭合酸化。站在平衡酸压应用角度来说，主要以已经压开的地层裂缝应用为主，并向裂缝之中灌入灯亮的酸液，此时，裂缝始终处于开放状态。此种情况之下，酸液的重组空间也会越来越大，提升其酸化溶解程度，自身导流功能也会得到提升。同时，在操作时，还需要避免上下飞产层等问题出现。另外，在闭合酸化过程中，主要指闭合压力较低时，工作人员可以将实际酸液灌注到裂缝内部，确保酸液能够欧在裂缝之中进行有效流动，实际开张裂缝的面积也会得到扩张，石油产量提升度会越来越明显。最后，对于平衡酸压闭合酸化，需要对裂缝进行全面应用，通过酸性腐蚀让裂缝之中处于闭合状态，之后借助于其他方式进行闭合酸化操作，进而将内部导流功能和优化特点展示出来。

3.4 酸化压裂技术的运用实例

XB气油田166气井所在区域的砂岩储层内，其储层上层部分含有十分高的碳酸盐成分，而且涉及到的酸溶物极多，中下部也拥有很多的石英，有些时候，下部还会出现水层，此时，工作人员不能使用普通的酸化压力技术实施溶解作业操作。所以说，平衡酸压和闭合酸化技术的应用显得尤为重要，能够对最终生产成效进行合理改善。在获得好的溶解侵蚀成效之后，工作人员不能盲目的追求酸蚀裂缝长度，而是根据实际储层特性，对改造工艺进行适当应用。从166气井施工现场中能够看出，通过对酸压技术的合理应用，能够将砂岩储层实施有效的改良操作，让相关指标和压力与施工要求相符，从而在平衡酸压闭合酸化技术基础上，让生产效果得到优化。