油气井压裂方法 [酸化压裂技术在油气井中的应用]

时间：2019-05-15 03:22:59　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　酸化压裂是靠酸液的化学溶蚀作用以及向地层挤酸时的水力作用来提高热层渗透性能的工艺措施。注酸压力高于热储层破裂压力，酸液同时发挥化学作用和水力作用来扩大、延伸、压裂和沟通裂缝，形成延伸远、流通能力高的渗流通道。酸化压裂的效果体现在产生裂缝的有效长度和导流能力，一般有效的裂缝长度是受酸液的滤失特性、酸岩反映速度及裂缝内的流速控制的，导流能力取决于酸液对地层岩石矿物的溶解量以及不均匀刻蚀的程度。由于储层矿物分布的非均质性和裂缝内酸浓度的变化，导致酸液对裂缝壁面的溶解也是非均质性的，因此酸压后能保持较高的裂缝导流能力。
　　酸化压裂与常规压裂的对比
　　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入裂缝, 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量, 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。
　　酸化压裂液有他自身的不足。常规压裂所造成的裂缝长度, 取决于支持剂带入裂缝的距离。酸蚀裂缝长度则取决于酸耗尽前流入裂缝的距离。在高温下, 这更是一个问题。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, 这就是个难题。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漏的面积, 使控制酸的漏失量变得十分困难。
　　酸反应的速度控制
　　有时, 在酸化地层温度较高的油井中, 酸的损耗是限制酸液渗透入裂缝深度的一个重要因素。阻滞酸化反应速度有很多办法。有些表面活性剂会使碳酸盐岩石表面形成一层油膜,就可用作缓蚀添加剂。乳化酸也起到阻滞的作用。油包酸乳液同表面活化剂搭配效果最好, 可使酸反应速度降低达 98%, 但酸外相乳化液所起的缓冲作用是有限的。
　　有机酸, 泡沫酸和凝胶酸在阻滞酸反应速度方面, 起作用也相当有限。有机酸虽不会完全耗尽, 但在高温时, 它的反应速度同 HCL 差不多。泡沫酸虽能大大降低酸的反应速度, 但因酸含量低, 会很快耗尽。胶凝酸会在裂缝表面形成滤饼, 故起到缓冲作用。有趣的是, 实践指出, 在不渗漏的流动状态下,酸液的粘度对反映速度几乎没有影响。因此, 酸液的漏失得到了控制, 否则, 虫洞的形成就会破坏裂缝表面的滤饼, 结果就会大大降低凝胶酸的缓蚀作用。
　　油气井中应用的酸化压裂配套工艺技术
　　·完井酸化管柱
　　由于油气井中含有H2S，多次完井作业风险大，要求工艺越简单越好，尽量减少起下管柱次数。所以完井、酸化和生产管柱合而为一是最佳方案，由此选用了永久式封隔器井下工具系列：该套管柱一次下入，能同时满足射孔、酸化、排液、测试和投产的需要。
　　如果酸化气层埋藏深，施工用井内油管长度大，液体摩阻压力大，应选用大直径油管，如：88.9mm或以上直径油管，以减小工作液摩阻，降低酸液压力。
　　·射孔—酸化—测试联作工艺
　　对于高酸性油气井来说，要尽量减少起下管柱次数，对于井深普遍大于3500m的海相碳酸盐岩气藏来说，实现射孔—酸化—测试联作具有非常重要的意义。由于该工艺只需下一次管柱，能大大节约试油费用、缩短试油周期;同时减少了压井次数，有利于保护气层;也大大降低了硫化氢溢出的安全风险。
　　使用永久式封隔器完井管柱加装射孔枪，完成射孔—酸化—测试联作工艺，工艺流程如下：下入管柱、校深定位→座封封隔器→加压引爆射孔→高压挤酸→开井放喷测试。
　　·液氮拌注助排工艺
　　高酸性油气井对排液的要求比常规气井更高，必须把绝大部分残液排尽快出地层。室内实验表明，残酸对地层有一定伤害，不适合长时间滞留地层;而且如果排液不力，残酸滞留井底将会加速油套管腐蚀，所以液体返排尤其重要。
　　由于混注液氮后油管中和地层内均变成气-液两相流动，并且气体体积随着温度、压力变化而不断变化，从而导致泵压力升高并且不断变化，难以预测泵压。所以在实际施工时，必须根据实际泵压变化情况随时调整施工排量和液氮排量，保证施工压力满足承压条件。
　　（作者单位：长庆油田分公司第五采油厂）

相关热词搜索：酸化油气压裂技术

油气井压裂方法 [酸化压裂技术在油气井中的应用]

最新文章

热门文章