酸化壓裂工藝特性與酸化壓裂管柱優化

蘭龍

摘 要：原油作為現代工業體系的基礎與核心在能源、工業生產以及生活領域中發揮著極為重要的作用。做好油氣開采保障能源供應是現今我國經濟高速發展的重要保障。酸化壓裂技術是一種應用于油氣開采的重要技術，酸化壓裂技術應用的過程中在利用水力作用形成裂縫的同時酸化壓裂技術中所具有的酸液將會對裂縫的壁面進行溶蝕使得密閉的壁面形成凹凸不平的溝槽。酸化壓裂技術利用這一特性使得原油能夠在地下順暢的流動，有效改善了儲油層的滲透性，提高了采油的效率和效果。

關鍵詞：酸化壓裂技術；影響因素；管柱；優化

中圖分類號：TE86 文獻標志碼：A

0 前言

酸化壓裂技術是一種應用于碳酸鹽油田開采的重要技術，酸化壓裂技術在碳酸鹽油田中的應用不僅能夠提高油田的開采效率同時對油田的采收率也有著重要的提升。酸化壓裂技術作為一種重要的采油技術需要不斷對其進行研究優化用以更好地服務于油田開采。我國的酸化壓裂技術經過多年的改進優化已經形成了較為完善的技術體系，應當積極對影響酸化壓裂技術應用效果的因素進行分析并采取有針對性的措施來對其進行改進優化，保障油氣資源的安全、高效開采。

1 酸化壓裂技術的原理與特點

酸化壓裂技術主要指的是依靠酸化液作為壓裂液進行開采作業，在這一過程中酸化液利用其液體特性裂壓出裂縫，同時酸化液會對所形成的裂縫壁面進行溶蝕用以形成凹凸不平的溝槽，這些未閉合的溝槽的強大的導流能力將會使得原油的流動性與滲透性大幅增強，進而實現油氣開發增產增注的效果。酸化壓裂技術能夠在碳酸鹽和某些砂巖地層中發揮出極強的增產效果。

2 酸化壓裂工業的應用

2.1 酸化壓裂工藝所使用的前置液

酸化壓裂技術所使用的前置液多為黏度較高的液體，依靠液體高黏度的特性增強其壓裂效果，通過前置液的壓力傳導性向地層施加較高的壓力從而使得地層在高壓作用下形成了一定形狀的裂紋或是裂縫，此后通過降低巖石的溫度使得酸液與巖石的相互作用得到降低并延長裂縫的生長使其變得更深、更長。需要注意的是前置液需要采用黏度較大的溶液介質，而一旦選用酸性溶液進行替代將會產生黏性指進現象，酸性溶液與巖層的相互結合將會對裂縫產生較大的腐蝕進而有效地增強裂縫的引流能力，為控制好黏性指進程度需要做好前置溶液與酸性溶液的配比。在配合比中如前置液的占比較低將使得酸性溶液的流速加快，無法進行指進作業。在前置液進行指進過程中對指進中所形成的濾餅進行細致的監測，如檢測到形成濾餅則酸性溶液將會通過濾餅產生強滲透并腐蝕形成孔洞，此時需要加強對于前置溶液用量的控制。

2.2 酸化壓裂工藝中所使用的稠化酸壓

稠化酸主要是由酸溶液與可溶于水的高分子化合物配比而成。稠化酸主要分為非交聯稠化液與交聯稠化液兩大類，稠化液的配比與使用需要結合所使用的地層來進行選取與確定。稠化酸應用于中間儲層的酸化壓裂時由于腐蝕裂縫的長度在25cm～60cm，使用稠化酸可以獲得較為良好的酸化壓裂效果。而對于高滲和低滲相結合的部分使用稠化酸將無法發揮出良好的效果。在使用稠化酸的過程中需要對排出問題引起足夠的重視，如發現排出問題時需要及時采取有針對性的措施加以控制。

2.3 閉合酸壓

在使用酸化壓裂技術的過程中通過在井孔周邊閉合縫隙中加入適當的酸液，這些酸液的存在將在井筒與周邊裂縫中進行作用從而形成所需要的裂縫或是裂紋。在周邊閉合裂縫中灌入酸液時控制好灌入酸液的容量，避免酸液過多堵塞井孔，影響酸化壓裂的效果。

在應用酸化壓裂技術的過程中通過利用封堵球能夠有效地實現高黏性酸液的轉向，通過高黏性酸液的轉向能夠使其完成對于不同地層之間的酸化壓裂，轉向酸分流轉向能夠對不同滲透速率的非均質儲層進行良好的均勻性的酸化。

2.4 降濾失酸酸壓工藝

在應用酸化壓裂工藝的過程中，滲入地層中的酸液將會隨著酸液與巖石的作用而降低濃度，待到酸液濃度下降到某一水平時將會在交聯劑的作用下迅速提高酸液的黏度，此后，濾餅的存在將延緩酸液的濾失，并在隨后的反應中控制酸液的濃度使其恢復到最初狀態。變粘酸的應用能夠在深穿酸化壓裂改造中發揮出良好的效果。

3 酸化壓裂管柱的優化

酸化壓裂管柱作為酸化壓裂工藝中主要的承載構件其在酸化壓裂工藝中承擔著極為重要的作用。在酸化壓裂管柱應用中其自身將受到來自于自身與外界的強大作用力，這些作用力共同作用于酸化壓裂管柱中，并會對酸化壓裂管柱的應用狀態產生極大的影響，尤其是酸化壓裂管柱在不同的受力情況下、工作狀態以及組合方式下將會產生不同的變化。酸化壓裂管柱的受力變化后所導致的變形如超過安全范圍將導致酸化壓裂管柱在應用特性產生較大的改變，嚴重的甚至會影響到油井開采作業的安全性與可靠性。酸化壓裂管柱在高溫高壓深井應用中所受到的影響較大。

酸化壓裂管柱應用中將會受到以下幾大因素的影響：酸化壓裂管柱設計工藝缺陷。酸化壓裂管柱設計可靠性直接影響著酸化壓裂管柱的使用質量。酸化壓裂管柱應用過程中受到多種因素的影響，即使在同一油井中所采用的套管厚度也有所不同，套管厚度的差異將容易導致井內上下直徑存在較大的差異，如未能對這一差異引起足夠的重視將會導致酸化壓裂管柱在應用中出現問題并最終導致酸化壓裂工藝無法達到預期效果。在影響酸化壓裂管柱使用性能的影響因素中，井下配套工具是其中重要的組分之一，井下配套工具存在的不足主要體現在加工質量缺陷，如采用了不合格的井下配套工具將使得酸化壓裂管柱使用的可靠性與安全性大幅下降，嚴重的將會造成極為嚴重的后果。

在酸化壓裂工藝應用中為獲得良好的應用性需要積極做好酸化壓裂管柱的優化，以提高酸化壓裂管柱的使用性。酸化壓裂管柱所使用的材質需要選用鎳基合金，以確保酸化壓裂管柱具有良好的抗硫抗腐蝕性，在酸化壓裂管柱結構優化中需要合理的確定酸化壓裂管柱的結構與鎳基合金的使用量，提高酸化壓裂管柱使用的工藝性。在酸化壓裂管柱優化上需要結合現場實際情況合理的確定酸化壓裂管柱的尺寸，以確保酸化壓裂管柱能夠與油管套進行良好的匹配與結合，在酸化壓裂管柱設計中可以采用節點系統分析法來對酸化壓裂管柱的尺寸進行設計。此外，在酸化壓裂管柱設計與尺寸確定上還需要對儲層改造作業情況進行充分的考慮，用以確保酸化壓裂管柱能夠最大限度地發揮其良好的效果，在酸化壓裂管柱設計中還需要對酸化壓裂管柱的抗腐蝕性、抗壓能力等進行充分的考慮，以確保酸化壓裂管柱能夠獲得良好的使用效果。酸化壓裂管柱的優化設計中，通過在油套環空及時更換符合質量要求的環空保護液用以增強空油、套管等的腐蝕情況，提高酸化壓裂管柱的使用性與使用壽命。此外，在設計中還需要對酸化壓裂管柱螺紋的選型進行良好的考慮確保酸化壓裂管柱的使用性。

結語

酸化壓裂工藝在油氣開采中有著良好的應用，本文在分析酸化壓裂工藝特性的基礎上對酸化壓裂管柱的優化進行了分析介紹，以便最大限度的使酸化壓裂工藝發揮出良好的使用效果。

參考文獻

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