酸化壓裂技術在油氣田開發中的應用與研究

隋明政 王強業 孫好文

摘 要：隨著經濟的發展，資源消耗量越來越大。如何能夠更合理的利用與開發自然資源，為人類可持續發展提供源源不斷的支持顯得十分重要。在油氣田行業發展的過程中，油氣田產量高低與各種開采技術應用效果有直接的關系。從國內油氣田開發情況來看，由于技術力量不足，一些油氣田的開發效率較低，無法滿足能源開采要求。采用酸化壓裂技術，能夠實現油氣田增產，確保開采計劃能夠按時完成。因此，還要對酸化壓裂技術在油氣田開發中的應用問題展開分析，以便采取有效措施實現穩產、增產的目標。

關鍵詞：油氣田開發;酸化壓裂技術;應用

0 引言

所謂油氣田開發就是指企業根據科學合理的方案開發油氣田，從而充分的將油氣田自身所具有的社會經濟效益發揮出來。在開發油氣田的過程中，要結合事先所探勘的結果與生產性開發試驗，進而對合理的制定油氣田開發方案，保證油氣田的投入與產出在最大程度上實現最優。在油氣田開發中，酸化壓裂技術具有十分重要的作用與地位，在最大程度上保證油氣田的增產，該技術在油氣田開發中具有十分普遍的應用，主要是在低滲透以及堵塞程度較為嚴重的油氣田中進行使用。

1 技術內涵與原理

酸化壓裂技術是現階段我國油氣田開發中使用最普遍以及最廣泛的一項技術，這項技術已實現增產為目標。簡單來講，油氣田開發過程中，在不使用其他支撐劑基礎上，以酸液為壓裂液進行后期的壓裂作業，有效利用酸液的腐蝕性與水力的作用使油氣田出現裂縫，裂縫的出現導致表面出現不均勻的情況，再利用導流能力作用到不完全封閉的裂縫壁面，使地層的滲透性得到有效提升，從而提升油氣田的產量。從上述內容可以看出，酸化壓裂技術的原理是利用裂縫或通過增強裂縫壁面之間的導流能力來實現油氣的高產;而從技術原理角度來看，酸化壓裂技術最為關鍵的是通過酸液與底層之間化學物質的反應對石壁表面進行腐蝕，從而產生裂縫，再通過腐蝕堵住通透口的雜質，增強液體流動的通向性。但是要合理的控制化學反應的時間與速度才能保障液體流動性的最大化，保障油氣開采產量實現最大化。

2 酸化壓裂技術應用的困難

酸化壓裂技術在實際的應用過程中，還存在各種各樣的難題，尤其是在各種復雜多變的環境中，技術的應用更加困難。如新疆克拉瑪依大油田，周邊的氣溫很高，并且處于深層，下面的超高溫超生成地層有的時候溫度高達135℃，壓力系數會達到2.0的地層，這樣就會讓酸液和壓裂無法達到要求，讓酸液的流動受阻，與碳酸物質反應的時間較短，不僅不能達到效果還讓酸液浪費，其次就是清溪油田等一些復雜巖性油氣田，這些油田油質和儲存量都比較好，但是去底層礦物質成分特別復雜，就會導致酸化壓裂技術的壓力效果比較差。酸化壓裂技術在應對二氧化碳含量較高的油氣田和硫量比重多的油氣田時，也顯得力不從心。像重慶開縣的羅家寨，這樣的油氣田，含硫量嚴重超標，整個油氣層就會出現硫化，發生化學反應的還原反應，這樣就會給酸化壓裂技術帶來一定的困難，更會阻礙油氣的開采和運輸。

3 酸化壓裂技術在油氣田開采中的應用

3.1 前置液酸壓技術的應用

在酸化壓裂技術中，通過粘稠性較高的物質能夠使得土層物質之間產生良好的隔離效果，粘稠性較高的物質不能夠與酸性物質產生具體的反應，從而能夠能夠動態化的裂縫有效形成。這樣能夠使得酸性溶液灌入裂縫之后，使得縫隙的各個邊緣得到有效溶解。此類過程就是前置液酸壓技術實施的主要原理。如果油氣田的儲油土層的實際溫度較高的話，酸性溶液也碳酸鹽之間的反應溶解速度會不斷提升，最后預留的裂縫長度將不能滿足預期的要求。所以實際操作過程中還需要添加相應容量的催化劑，將催化劑與酸液進行融合，從而使得土層巖石與酸液之間的反應速度較低。此外技術人員還需要切實展開有效的應對措施來改善滲透性巖石的酸化反應，這樣能夠使得酸性溶液與巖石之間的反應速率有效降低。所以當前將前置液酸壓技術應用到油氣田實際開發過程中，能夠對土層巖石的溫度進行有效控制，從而使得酸性溶液與碳酸溶液的反應速率較低。此外在油氣田開發的過程中還要格外重視酸液的實際選用，要能夠使得酸液的反應速度有效降低，從而使得酸液的實際穿透能力有效擴大，更好地加快油氣田的開采效率。目前油氣田開發企業在應用前置液酸壓技術進行相關開采活動時，主要的工作原理主要是通過前置液酸壓技術在地層上壓開相應的裂縫，然后使得土層與溶液之間的反應溫度降低，使得縫隙產生的內壁中出現各類濾餅，這樣能夠控制泛流。如果酸液在實際操作過程中的濃度不斷提升且濃度低于前置液，那么酸液會有效灌入到巖石土層的最深處，從而為后續的各項工作開展奠定良好基礎。此外還需要對酸液的粘度進行控制，酸性溶液與前置液的粘度系數對比就目前的分析來看，要達到1：150左右。這樣能夠使得酸性溶液達到技術規范化的要求。此外在油氣田實際開采的過程中還會采用一類高粘性的前置液，比如膠凝水和一類油狀的乳狀液，此外無機酸屬于普通類型的酸液，在實際操作使用的過程中可以將酸液與前置液進行的配合交互使用，要嚴格按照具體最佳的比例進行配置，此外酸性的侵蝕縫隙長度要達到15m到50m的距離。

3.2 閉合酸壓技術

合理廣泛的運用這項技術，可以優化和提高油田井眼導流能力，很多的專業人員對于閉合酸壓技術都開展過深刻、透徹的研究，早在1980年就提出了這項技術，之后又經過這么多年的探索，使這項技術的運用更加廣泛。但是運用這項技術的時候也還會出現一些問題，這項技術解決的難題主要是對一種，如果出現油氣田儲存在施工中因為壓力而產生破裂的突發情況先。通過閉合酸壓的注入，讓石油井在地上和地下都處于一種相對閉合的狀態，從而恢復施工的程序，但是單一的酸壓注入的作用會隨著深度的降低而減弱，在無法滿足正常施工需求時，閉合壓酸技術正在向多元化轉型。閉合壓酸技術在面向多極化發展，就是為了讓施工的效率能夠得到更好的提高，施工方式和作業難度得到更好的發展。

3.3 壓裂液與交替灌入壓裂液技術

當前在油氣田開發中對酸化壓裂技術進行應用的時候，通過交合使用粘性比較高的酸液和壓裂液，可以使酸化壓力的效果有更好的提高，進而保證油氣田開發技術的有效開展，在油氣田社會效益與經濟效益的實現中具有十分重要的作用與意義。在實際開發工作中對壓裂液與交替灌入壓裂液技術進行應用，所產生的損失量比較少，再加上該技術具有交廣的應用范圍和較高的導流效率，所以將該技術應用到油氣田開發中具有較好的經濟效益。在應用壓裂液與交替灌入壓裂液技術的時候，要嚴格的按照相關操作流程進行，先將壓裂液灌入到油氣田的井口中，然后再將濃度相應與容量相應的酸液灌入，這樣可以進一步控制慮失速度。另外，要全方位的對酸液進行研究與分析，使得巖石層當中灌入酸液有帶有孔隙的空槽產生，進而將更多的便利條件提供給油氣田的開發工作中。

4 結語

總之，酸化壓裂技術在現階段的油氣田開發中發揮著重要而不可替代的作用，油氣資源一直是支撐我國社會生產發展與生活的主要資源，隨著社會對油氣需求量的增加，我國應對實現高效、高質油氣開發技術給予重視，以便提升油氣資源的利用效率，實現資源的可持續利用與社會的可持續發展，并利用油氣田為我國社會發展創造更豐富的經濟效益。

參考文獻：

[1]李先兵.油氣田開發中酸化壓裂技術的應用[J].石化技術，2016，23（9）：176-176.

[2]武文濤.淺析油氣田開發中酸化壓裂技術的應用[J].化工管理，2016（11）.

[3]郭強.油氣田開發中酸化壓裂技術的應用及問題研究[J].中國石油和化工標準與質量，2017（17）.