酸化壓裂技術在油氣田開發中的應用

陳輝娜(中國石油華北油田國際合作項目部， 河北 任丘 062550)

酸化壓裂技術在油氣田開發中的應用

陳輝娜(中國石油華北油田國際合作項目部， 河北 任丘 062550)

為了提高石油、天然氣的產量，壓裂技術的運用是必不可少的。本文將就酸化壓裂技術在油氣田開發中的應用展開探討。

酸化壓裂；油氣田開采

酸化壓裂技術現今正被國內外油田企業普遍運用，能夠達到增注增產的目的。這種技術主要是用酸液作為壓裂液，不再使用支撐劑直接壓裂，就是我們所說的酸化壓裂。壓裂的原理在水的壓力下，酸液腐蝕油氣層產生裂縫，酸液和水的共同作用讓裂縫表面變得凹凸不平，這樣的裂縫具有很強的導流能力，提高了底層的滲透能力，達到石油增產的目的。

1 酸化壓裂技術分析

按照酸液的類型劃分酸化壓裂技術，可以分為混合酸酸化、普通酸酸化、土酸酸化和延遲酸酸化等；如果按照工藝流程劃分，可以分為基質酸化、酸洗、酸壓，其中酸壓又可細分為閉合酸壓、平衡酸壓和普通酸壓等。

酸化壓裂技術能夠達到石油、天然氣增產的效果，主要原理就是在油氣層注入酸液，底層破裂壓力較小，因此在裂縫中酸液能夠盡可能流動，腐蝕掉堅硬的巖石和其他塊狀物，增強出油區的滲透能力。一般的礦物質是堿性的，與酸性酸液發生化學反應而溶解，同時生成氣體和其他可溶性鹽，隨著酸液的不斷注入，油氣層的裂縫會越來越大，液體的流通性會逐漸增加。在腐蝕裂縫的過程中，堵塞在空洞中的物質也能夠被酸液腐蝕，進一步提高了井下出油區的滲透能力。酸化壓裂技術是目前使用廣泛的油氣田增產技術，要充分發揮這項技術的優勢，就要對油氣層碳酸鹽性質有充分的了解，選用相應的碳酸鹽，控制反應環境和條件，加快反應速度，提高反應效率，最大化利用酸液，盡量減少酸液的流失，我們可以適量的加入乳化劑、稠化劑等其他化學物質改變酸液的黏稠度。

2 酸化壓裂技術存在的困難

雖然酸化壓裂技術應用廣泛，并且在應用中取得了長足發展，但是這種技術仍然存在一定困難。一般有:①以克拉瑪依、準格爾等盆地為代表的高溫、深層以及超高溫、超深層地層，例如溫度達到135℃，壓力系數達到2.0的地層，存在的困難是酸液以及施工壓力無法滿足需求，酸液無法充分流動，反應時間不夠長；②以清溪油田為代表的復雜巖性油氣田，油田的品味和儲量都較好，但是油氣層礦物成分特別復雜，實際應用水力壓裂以及酸化壓裂技術效果較差；③以羅家寨油氣田為代表的二氧化碳、硫含量較高的油氣田，含硫量超出了行業標準，油氣層有大量的硫化氫，硫化氫具有高度還原性，可能產生硫化亞鐵沉淀和硫單質等，這些不僅會給酸化壓裂帶來困難，還會讓油氣田開采、運輸等更加困難。

3 酸化壓裂技術在油氣田開采中的應用

目前酸化壓裂技術在油氣田開采中的應用主要有以下幾個方面。

(1)壓裂液和酸液交替注入 交替注入是這項工藝的關鍵環節，直接影響到酸化壓裂的效果。壓裂液和酸液交替注入工藝有很多優點，例如較好的導流能力，較大的作用范圍，不會產生較大的損失等，相對于其他酸化壓裂技術，這項技術較強的是濾失能力，對于石油開采有重要幫助。一般交替注入的方式有兩種，即“先酸液后前置液”和“先前置液后酸液”，一般采用第二種方法，因為先前置液后酸液的濾失速度更低。

(2)前置液酸壓技術 首先在地層中注入黏稠度較高的物質，這樣會生成動態縫隙，酸液能夠通過縫隙融入地層，縫隙邊緣也會被酸液腐蝕，前面注入的黏稠度較高的物質除了酸液之外，不會與其他物質發生反應。如果油氣層溫度較高，雖然會讓碳酸鹽礦物質和酸液之間的反應速率加快，但是也會對縫隙長度產生影響，如果發生這種現象，那么就需要在酸液中加入一定量催化劑，減慢酸液和碳酸鹽的反應速度，讓縫隙長度符合預期。再者，合理的工藝技術能夠改造井內滲透性低但是溫度高的巖石的酸化反應，前置液酸壓技術能夠適當掛起巖石的表面溫度，控制和酸液的速度，對于酸液的選擇要科學合理，讓巖石的穿透性達到最大化。在前置液酸液技術的應用中，前置液的主要作用是降低巖石表面溫度，壓開地層裂縫，讓壁面凹凸不平，確保酸液流動通常且充分。同時，可以適當提高酸液的黏稠度，但是需要注意其黏稠度要小于前置液，這樣可以為酸液的順利流動創造條件，還能夠確保酸液與巖石的充分反應。控制好前置液和酸液的黏度系數，同時控制好酸液和前置液的用量，再者，酸液腐蝕的縫隙長度應小于50厘米同時大于15厘米。

(3)閉合酸壓技術 運用閉合酸壓技術，油田井眼導流能力能夠得到有效的優化和提高，目前很多油氣田開采專業人員都針對閉合酸壓技術開展了研究，閉合酸壓技術在1980年就被提出。如果油氣田儲層壓力高于破裂壓力，才能運用閉合酸壓技術，并且需要嚴格控制酸液的注入量，讓井上和井底的裂縫受到酸液的作用，從而呈現非封閉狀態。但是隨著開采的深入，采用單一的酸化壓裂技術可能已經無法滿足需求，現今的酸化壓裂技術正在向多級發展，這也是今后的研究方向和重點。

4 結語

綜上，首先分析了酸化壓裂技術，介紹了當前酸化壓裂技術存在的困難，最后分析了酸化壓裂技術在油氣田開采中的具體運用。

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