油气藏压裂酸化效果评价技术研究

陈晓毅 李瑞

摘要：裂酸化作业成本较高、风险性大，对于探井，施工效果的好坏还直接影响到油气田勘探开发决策的制定。一定要对油气藏压裂酸化效果评价技术进行优化，从而做到对整个油井的相关信息做到很好的把握。本文从室内试验酸压效果评价，生产测井的压裂酸化效果评价，压力不稳定的压裂酸化效果评价，压裂酸化后的相关分析和评价及采用数值模拟对酸压进行动态评价这5个方面进行阐述。

关键词：油气藏;压裂;酸化;效果评价

随着压裂酸化技术的广泛使用与发展，复杂油气藏压裂酸化施工难度的增大，关于压裂酸化处理效果的评价问题日益受到重视。压裂酸化施工作业成本较高、风险性大，所以酸压效果评价同酸压设计同等重要。酸压处理不是每次都成功的，有时所预期的效果未能达到，要求通过压后评估，找出原因，从而完善设计，指导压裂酸化施工。

1.室内试验评价酸压效果

1.1岩类学分析方法

岩类学分析方法包括X-衍射（XRD）、薄片鉴定和扫描电镜（SEM）等分析，借助于此可以评价地层潜在伤害敏感性，检查酸压对地层的影响、酸处理液对地层的伤害程度。岩相和电镜分析描述地层孔隙内和孔隙空间周围聚集的矿物种类。X-衍射用来分析岩石中各种矿物成分和含量。薄片分析粒径、孔隙大小、识别颗粒间、孔隙内的胶结物。通过分析了解岩石的结构、裂缝、裂缝分布及数量，裂缝的张开度与充填状况，岩石成分，敏感矿物类型、数量和位置。岩心经模拟酸处理后再作同样分析就可了解其变化情况，确定出酸处理对地层的可能性伤害。

1.2岩心流动实验

通过实验评价酸处理对岩石的作用情况，重要的是测过酸前后渗透率的变化。系统的流动实验包括恢复渗透率试验、润湿性试验、滤失试验、酸化效果试验、裂缝导流能力试验、动态刻蚀试验、细颗粒释放试验以及旋转圆盘反应动力学试验。通过实验，可评价酸液对地层的伤害与否，酸液滤失速度、酸岩反应动力学参数、酸液常规性能等。从而评价酸压设计配方的合理性。

1.3用CT技术评价酸压效果

用岩类学分析方法来评价岩心的孔隙结构变化有如下不足：①需要对岩心进行必要的加工，这在一定程度上改变了岩心的内部结构;②观察的视野窄小，不利于分析。应用现代CT扫描装置观察岩心酸压处理前后的变化，具有独特的优越性，它在不破坏岩心内部结构和外部形态的条件下，在几秒内就能观察整块岩心的任意剖面的内部结构、矿物分布、分选程度、高渗透区分布，层理结构和裂缝状况等信息。

2. 生产测井的压裂酸化效果评价

在对生产测井进行评价的时候，首先要确定在工作的时候，实际地层压开的层位，然后对其中酸压成功或者失败的原因进行有效的分析，在进行酸压之后，对生产测井的酸压效果进行有效的评价。在现代主要采用的测井方法有井温测井和声波测井方法等，根据这些测井的数据，然后结合油气井整个动态的资料，对压裂酸化做到有效的评价，同时判断出酸压裂缝造成的影响。在现代测井方法中，没有哪种方法可以对地层中存在的裂缝做到准确测试。但是对整个设备比较了解之后，可以通过分析和推断，找出地层中裂缝存在的位置。目前用于评价酸压效果的测井方法主要有井温测井、声波测井、放射性示踪测井（RTS）等。根据这些测井资料，结合其它油气井动态资料，对酸压效果进行综合解释，判断酸压层位及裂缝延伸情况。

3. 压力不稳定的压裂酸化效果评价

外国相关的研究学者在很早的时候就提出了研究垂直裂缝井中压力不稳存在的情况，并且通过采用建立模型的方式，对稳态流情况下的压力和流体的分布做出了仔细的研究。一些相关的研究人员在这样的研究基础上又进一步做了相关研究，对稳态流动下的裂缝导流能力的有效还是无限性做了相关的分析。在这之后，Russell等相关的研究人员對无限导流能力进行相关的研究，在这样的研究中，他们认为在垂直裂缝井中的流动主要可以分成两个阶段。其中分别是早期线性的流动阶段和后期的平面径向流阶段，通过这些分析，可以建立起相关

的数学模型，从而做出相关的解释方法。Agarwal等采用有限差分模型模拟研究了有限导流能力垂直裂缝的不稳定反应速率。扩展了垂直裂缝有限导流能力典型曲线，能更好的应用于低渗储层大型压裂酸化井的产量预测。

4. 压裂酸化后的相关分析和评价

Nolte 等研究人员建立起了 PKN 裂缝相关的模型，通过这个模型可以对滤失系数和裂缝的长度等相关的数据做到很好的分析，这样的方法主要用在压裂施工以及停泵之后的施工中，通过数学模型和其中的压力变化，可以对裂缝的各项参数做出精确的计算。国内工作人员对压后压力降落分析也做了很多相关研究工作，一些研究学者以物质平衡为基础，建立其相关模型。和其他的模型相比，这种模型对实际的压裂酸化做到更加了清晰和全面的评价和解释。

5. 采用数值模拟对酸压进行动态评价

运用数值模拟技术既可模拟单井压后生产动态，又可模拟油藏（井组）整体压裂生产动态，国内外对单井压后的数值模拟法开展了大量的研究。对单井裂缝一油藏模型数值处理方法主要是：有限差分法、有限元法和边界元法。Soliman 采用了有限差分法对油藏的渗流模型做出相关研究，并且建立其相关的模型，通过这个模型可以观察压裂井在不同导流能力的影响下，其相关产量所出现的变化。而我国石油大学的相关研究人员在以前的研究成果基础上，建立起了油藏 - 裂缝模型，这种方法可以对造成井筒和裂缝壁面的污染因素做到有效分析。

结束语：

目前关于油气藏压裂酸化效果评价的方法很多，然而不同的评价方法得出的结果有时相差很大，因此，在进行压后效果评价时应采用多种方法进行综合评价，同时与现场实际施工过程相结合，找出影响增产效果的主要原因，从而指导压裂酸化施工设计。

参考文献：

[1]酸化压裂工艺的研究[J].雷炜，李晓红.化工管理.2017（03）.60

[2]油气田开发中的酸化压裂技术[J].任保晶.化学工程与装备.2021（06）.60-61

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

[4]新时期石油开采对酸化压裂技术的创新利用[J].李海涛.化工设计通讯.2021（01）.20-21