淺論水平井壓裂酸化技術(shù)的改造

摘要：隨著石油工業(yè)的發(fā)展和國內(nèi)對油氣需求量的不斷增加，油井開發(fā)的工程量越來越大，技術(shù)高度也越來越高。目前，水平井開發(fā)已經(jīng)成為提高油氣井產(chǎn)量的重要手段之一。在進行水平井開發(fā)作業(yè)時，必然會遇到天然裂縫欠發(fā)育的低滲透地帶，這樣的水平井想要獲得油氣高產(chǎn)量就必然要進行壓裂酸化改造處理。近幾年來，壓裂酸化改造技術(shù)在低滲透區(qū)油氣藏的水平井開發(fā)上發(fā)揮了巨大的優(yōu)勢，在提高油氣產(chǎn)量上做出了巨大的貢獻。本文就是從水平井的壓裂酸化改造技術(shù)出發(fā)，對水平井開發(fā)過程的增產(chǎn)、改造工藝方法進行簡單的介紹，希望通過以下的介紹分析，能對水平井的開發(fā)和改造提供幫助。

關(guān)鍵字：水平井 水平井改造 壓裂酸化

中圖分類號：TE37 文獻標(biāo)識碼：A

水平井就是指油井的斜角達(dá)到或接近90°，井身沿著水平方向鉆進一定長度的井。一般來說，水平井一般來說適用于淺的油氣層或者存在裂縫的油氣藏，目的在于增大油氣層的裸露面積。當(dāng)水平井的裸露面積不夠，就要進行改造處理。在水平井開發(fā)中的壓裂、酸化改造工藝有很多種，筆者主要對機械橋塞分段壓裂、酸化技術(shù)和水力噴射壓裂技術(shù)以及其技術(shù)的進步進行介紹。

一、機械橋塞分段壓裂、酸化改造工藝。

（1）改造技術(shù)的施工工序和工作原理。

水平井機械橋塞分段壓裂技術(shù)的施工工序為先對待施工的水平井實行通洗作業(yè)，然后下橋塞至預(yù)定位置坐封進行橋塞的釋放作業(yè)，作業(yè)完成后對整個井筒進行壓力檢測，檢測順利進行射孔作業(yè)，最后進行油井的試油求產(chǎn)和打撈橋塞。工藝的改造使得產(chǎn)量會有很大提升。機械封隔器的坐封的工作原理是：液體在機泵作用下自油管中流入，然后啟動閥門使橋塞中心管的進液孔成開啟狀態(tài)，液體從中流入到內(nèi)膠筒內(nèi)膠筒就會外張，使外膠筒密封封套管，同時錨定套管，坐封后油管卸壓，單向閥在彈簧下復(fù)位，橋塞就會在這種作用下處以密封的狀態(tài)。而解封的工作原理是：開動開關(guān)，管柱向上，橋塞的中心管也在帶動下上提，然后人為把解封裝置剪斷，膠筒內(nèi)的液體就會流出達(dá)到卸壓的目的，達(dá)到解封狀態(tài)。

（2）機械分段壓裂工藝取得的階段成果。

首先，確定了防砂卡雙封壓裂工藝方案，它的管柱結(jié)構(gòu)是由安全接頭、扶正器、K344—104封隔器、導(dǎo)壓噴砂器、K344—105封隔器、死堵組成。其次，在管柱防卡工藝的研究上，盡可能減小封隔器等配套工具外徑和長度，分段壓裂管柱單級管串長度2M左右。封隔器兩側(cè)加裝彈性扶正器從而能夠很好的保證封隔器安全運行，為中途出現(xiàn)狀況及后期磨損提供預(yù)防工作。再次，把噴砂口的位置進行再設(shè)計，性能進行優(yōu)化提高，水平井的安全脫卡裝置也進行優(yōu)化設(shè)計。最后，下一步的攻關(guān)重點是提高小直徑封隔器性能，增強管柱適應(yīng)性。

（3）機械分段酸化工藝取得的階段成果。

首先，研究了安全可靠的分段酸化管柱。分段處理是通過投球，一趟管柱可完成5個層段的分段酸化工藝。其次，復(fù)合酸配方體系的成功研發(fā)。這種酸傷害巖心平均滲透率回復(fù)率為203%，酸液長效緩蝕效果好，能很好的滿足水平井酸化施工的要求。再次，應(yīng)用井下連通裝置，能夠很好的降低管柱的酸化效果。酸化后打開連通裝置，把油管連通并且處理油管內(nèi)的壓力差，這樣能保證后續(xù)回收膠筒和酸化廢液排出工作的順利進行。

二、水平井水力噴射分段壓裂改造技術(shù)。

（1）水力噴砂射孔工作原理。

水力噴砂射孔施工時，水力的沖射會使得水流攜帶砂粒對套管表面嚴(yán)重沖擊。根據(jù)沖蝕磨損理論，水?dāng)y帶的沙粒在沖擊下的能量會使套管表面產(chǎn)生塑性變形，坑附近的表層會被沖擊，一部分材料就會被擠壓到坑的周圍形成凸起的唇緣。水力噴砂射孔不用分隔器與橋塞等隔離工具，實現(xiàn)自動封隔。然后把管柱進行拖動，使得噴嘴對準(zhǔn)待改造的下一個油層，通過水力噴砂對油層進行分段壓裂。

（2）水力噴射壓裂技術(shù)的工藝組成。

此項技術(shù)是水力射孔和水力壓裂工藝技術(shù)的完美融合，工藝分為三個步驟，分別為水力噴砂射孔、水力壓裂和環(huán)空擠壓。首先在施工現(xiàn)場的管柱上安裝好水力噴射所需要的工具，然后開啟水力噴射，在水擊作用下地層會形成很多的噴射孔道，離油井近的地層會產(chǎn)生小的裂縫，噴砂射孔使得裂縫加大，然后再環(huán)空擠壓的作用下，裂縫會加大延伸，油層就會因此進行了壓裂改造。

（3）水力噴射壓裂改造的特點。

第一，水力噴射壓裂的改造是自動進行的，不用機械的力量達(dá)到封隔狀態(tài)，此項壓裂可在裸眼和套管作業(yè)下進行。第二，水力噴射壓裂改造技術(shù)可以把地層進行多段的壓裂，施工所用時間短，地層受到的傷害會相對小。第三，水力噴射壓裂可以進行定向噴射壓裂，準(zhǔn)確對地層造縫。第四，水力噴射的壓裂方式能夠顯著減小地層破裂所帶來的壓力，從而使破裂后的油層能夠很好的進行施工。第五，此項技術(shù)在是施工上的壓井次數(shù)很少，相應(yīng)的對儲層的傷害小，此項技術(shù)施工程序不復(fù)雜，經(jīng)濟效益也很可觀。

三、水平井裸眼分段壓裂酸化工具及其配套技術(shù)的成功研發(fā)。

在國內(nèi)石油開發(fā)上，鉆井是首要，固井是關(guān)鍵，改造是核心。近年來，水平井裸眼分段壓裂酸化工具及其配套技術(shù)”在國內(nèi)上取得了巨大進步，在它的帶領(lǐng)下國內(nèi)的石油工業(yè)的高端工具和技術(shù)不斷優(yōu)化和提高，很多瓶頸技術(shù)都在技術(shù)人員攻關(guān)下取得了重大突破。根本上使我國水平井規(guī)模化改造應(yīng)用了關(guān)鍵核心技術(shù)，為油田提高單井產(chǎn)量和水平井高效開發(fā)提供了有力的技術(shù)支持和保證，標(biāo)志著水平井開發(fā)工具帶動工藝發(fā)展上了一個新的臺階

結(jié)語

以上通過對機械橋塞分段壓裂酸化技術(shù)、水力噴射分段壓裂改造技術(shù)和水平井裸眼分段壓裂酸化工具及其配套技術(shù)的成功研發(fā)的介紹，我們可以看到水平井的開發(fā)改造的技術(shù)在不斷的進步，國內(nèi)技術(shù)人員針對水平井開發(fā)現(xiàn)狀和發(fā)展方向不斷進行技術(shù)攻關(guān)，水平井的壓裂、酸化、分段改造技術(shù)不斷成熟和逐漸系統(tǒng)化，我們堅信在水平井改造技術(shù)迅猛發(fā)展的帶動下，國內(nèi)的油氣產(chǎn)量必然有大的提高，我國的石油工業(yè)會更快更好的發(fā)展。

參考文獻

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