酸化压裂技术在油田开发中的应用

刘可心

刘可心

（金马油田开发公司,辽宁盘锦124010）

酸化压裂是目前国内外油田开发中所广泛采用的一项增产增注措施和重要的完井手段。用酸液作为压裂液实施不加支撑剂的压裂称为酸化压裂。酸化压裂过程中一方面靠水力作用形成裂缝,另一方面靠酸液的溶蚀作用把裂缝的壁面溶蚀成凹凸不平的表面,停泵卸压后,裂缝壁面不能完全闭合,具有较高的导流能力,可提高地层渗透性,改善地层特性,最终达到使油藏增产的目的。

1酸化压裂工艺原理

酸化压裂采用地面高压压裂泵车以高于储层能吸收的速度,先从井的套管或油管向井下注入液体,较高的注入速度使井筒内压力增高,一直达到克服地层的地应力和岩石张力强度,在处理层段岩石开始出现破裂形成裂缝；而后泵入酸液,在处理层段将形成的裂隙酸蚀成沟槽。酸化压裂后,这些沟槽仍然保持张开具有足够的导流能力及足够长度的裂缝,扩大了油井有效井径,减小了油流入井底的

阻力,从而达到提高油井产量的目的。

依据工艺流程可将酸化压裂技术分为酸压、机制酸化以及酸洗3类。其中酸压又具体可分为前置液酸压、交替注入酸压、闭合酸压、普通酸压、平衡酸压等多种类型。按照酸液的类型分类，酸化可以分为降阻酸酸化、延迟酸酸化、常规盐酸酸化、土酸酸化、乳化酸酸化、混合酸以及普通酸酸化等多种。

2酸化压裂与常规压裂对比分析

酸化压裂的基本原理和目的，同使用支撑剂的常规压裂是一致的。两者都是为了扩大裂缝的长度及其流通性，以增强油层的排液能力。为了获得良好的流通性，常规压裂要把砂或别的支撑剂带人裂缝，以防泄压后裂缝重新闭合，而酸化压裂则是依靠裂缝表面的不均匀性，一般不用支撑剂。因此，酸化压裂只适用于石灰岩或白云岩地层。如用同样的增产效果来衡，酸化压裂和常规压裂两者各有利弊。从操作上讲，酸化压裂不用支撑剂，故较为简单，但酸液要比大多数压裂液昂贵。

常规压裂所造成的裂缝长度，取决于支持剂带人裂缝的距离。酸蚀裂缝长度则取决于酸耗尽前流人裂缝的距离。影响酸液流入裂缝的距离的最大障碍就是酸液的漏失量。在酸化的过程中，裂缝表面不断的溶蚀，要控制酸液的漏失量是个难题。因为在这种情况下，很难形成滤饼，再加上酸的渗漏很不均匀，会产生“虫洞”，并扩大原有天然裂缝，结果就大大增大了酸渗露的面积，使控制酸的漏失量变得十分困难。

经过对比分析可知，酸化压裂是目前国内外油田石油开采过程中有效增产的最佳途径。要想充分发挥这一技术的最大优势，就要研究清楚储层岩石的具体成分，选择合适的酸液，合理控制反应条件，以达到反应速度的最快化，有效控制流体在孔隙中的流通情况。其中减少流体流失是酸化压裂过程中一个十分重要的环节。最佳的方法就是增加流体的粘度，可以通过向酸液中添加聚合稠化酸、活性剂稠化酸以及乳化剂、泡沫剂等物质来增加酸液的粘度。

3酸化压裂在油田开发中应用的主要工艺

3.1前置液酸化压裂工艺

前置液酸化压裂工艺主要是通过向地层中注入高粘度非反应性的前置压裂液，使其产生动态裂缝，酸液通过裂缝进入地层中。该粘稠性物质仅与酸液反应而不与其他物质发生反应。在油气田开发过程中，前置液所起到的主要作用是通过其为地层压开裂缝，减低反应岩石表面的温度，同时使缝隙壁面呈现凹凸不平的状态，如此可确保酸液流过时的通畅性，减少泛流的情况发生。通过加大酸液的粘度不但可以保证酸液流至反应岩石深处的顺利性，还可以为两者之间的进一步反应创造条件。在选用酸液时，需要谨慎对待，确保酸液对于减缓反应速度方面具有一定的优势，以保障通过酸液反应使岩石的穿透性最大化。

3.2压裂液与酸液交替注入工艺

该技术是通过交替注入高粘度压裂液与酸液实现酸化压裂的一种方法。最主要的优势表现在作用范围大、酸蚀裂缝穿透距离长、酸液滤失低以及酸蚀裂缝的导流能力高等。特别是对于滤失系数较大的储集层，如果有较好的返排技术，可能获得较好效果。有研究表明，在室内试验中，交替注入前置液与酸液时，后一次注入前置液后再注酸液，则酸液的滤失速度比前一次注酸液的滤失速度低得多；同时，酸液将在前置液中多次形成指进，可形成更深、更多的溶蚀沟槽。

3.3闭合酸化压裂工艺

在油田开发过程中，闭合酸化压裂工艺是提高和改善井眼导流性能的一种较好的工艺技术，受到油气开发技术人员的广泛青睐。其实质是在较低的油层破裂压力下，向紧闭的裂缝中注入一定的酸液，值得注意的是，一定要注入少量的酸液，其目的是不能使酸液将井底与井上的空气层分离开，在井眼的周围形成一圈开放的裂缝。这样才能保证井眼的裂缝是用酸蚀液连通的。

结束语

由此可知，酸化压裂技术在油气田开发中具有十分重要的作用。随着油气层中岩石性质的不断复杂化，单一体系的酸液溶蚀模式已无法满足油气田开发生产的需要，,需要将单一型的酸液体系转变为集缓蚀、缓速、降阻、助排、降滤失等多种功能为一体的复合型酸液体系。为了满足我国油气开发工程中的技术需求，保证我国油气开发事业的不断发展与进步，需要更多的专业人士继续对酸化压裂技术在油气田开发中的技术难题进行广泛而深入的研究。

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作者简介：刘可心（1986-），女，蒙古族，辽宁盘锦人，毕业于西南石油大学石油工程专业，助理工程师，现主要从事提高采收率研究工作。