油田分层压裂(酸化)工艺技术探讨
摘要:在油田勘探开采的发展中,常规石油中有诸多工艺技术,而分层压裂液液、酸化液工艺是中国油田试油作业中不可缺少的过程,也是从钻井步骤一直到油田生产过程中承上启下的关键工艺,同时也是油田开发工程中工艺技术服务的重要组成部分。
本文阐述了我国油田的压裂液工艺技术以及酸化液工艺技术,并进一步研究这两种技术在油田施工过程中的应用、效果分析。
关键词:油田分层压裂液酸化液工艺技术效果分析
油田试油技术在广义上就是指试油施工的整个过程,其中包括了各方面的工艺技术例如:地层的测试、常规试油的工艺技术程序、试井测试和技术改造措施,这些工作全部是为了取得油田实际储油参数而进行的,压裂液工艺技术以及酸化液工艺技术,在中国石油集团渤海钻探工程技术研究院的工作学习中,我对石油技术做过颇多分析,本文就针对油田分层压裂酸化工艺技术展开探讨,分析压裂液技术与酸化液技术在我国油田种的应用、效果。
一、压裂技液术与酸化液技术的概述
1.压裂液技术
油田压裂液工艺技术应用上主要是压力将地层压开,形成裂缝并用支撑剂将它支撑起来,以减小流体流动阻力的增产、增注措施。
压裂液主要有前置液、携砂液、顶替液组成的。
压裂液的性能要求:黏度高,润滑性好,滤失量小,低摩阻,对被压裂的流体层无堵塞及损害,对流体矿无污染,热稳定性及剪切稳定性能好、低残渣、配伍性好、破胶迅速、货源广,便于配制,经济合理。
压裂液主要作用在概括来说有以下几方面:1、携带支撑剂到地层;2、压开裂缝;3、降低地层温度。
2.酸化液技术
酸化液技术分为压裂酸化工艺技术和基质酸化工艺技术两种,主要是利用酸液解决生产井和注水井周围污染问题,进一步的清除缝隙中的堵塞物质,达到扩大地层裂缝,提高渗透率的一种工艺技术。
压裂酸化技术指的是在酸化的基础上压裂,将天然裂缝加宽、扩大、延伸,或是通过压裂岩石形成新的岩缝。
形成之后的岩缝凹凸不平,在施工后形成槽油、沟油等流通道,改善了之前的汽油景田流渗状况,提高产油量。
还有一种普通盐酸的酸化工艺称之为解堵酸技术,用以压裂压力低于破裂压力时的酸化处理的工艺。
这种技术用途不如前类宽泛,只能解除汽油井眼周围小范围的堵塞,但该技术具有低成本、工艺技术操作简单、对地层的溶解度高的优点;目前的酸化技术主要分为:酸洗酸化;解堵酸化;压裂
酸化。
二、压裂技术与酸化技术的应用相关问题
1.现有油田的实际问题
油田储层常表现为低渗、低孔、低压、裂缝性难采油藏多等多种问题,而多层系开发的油田储层剖面的非均质性严重,相比之下层间差异大,难以实现均衡改造,所有类似油井必须经过压裂技术、酸化技术加以改造才能投入生产。
2.压裂技术与酸化技术在油田中的应用与问题的解决
综合探讨国内外的分层压裂技术,压裂液的主要作用是:造缝和携砂。
压裂液与地层岩石和油藏流体要配伍并且对支撑剂渗透率伤害最小。
一般来说,压裂液体系主要包括:水基压裂液(羟丙基瓜尔胶)、清洁压裂液、油基压裂液、泡沫压裂液(CO2或N2)以及相应的交联剂、破胶剂和添加剂。
其主要功能是造缝并沿张开的裂缝输送支撑剂,因此液体的粘性至关重要。
成功的压裂作业要求液体除在裂缝中具有较高的粘度外,还要能够迅速破胶;作业后能够迅速返排;能够很好地控制液体滤失;泵送期间摩阻较低;同时还要经济可行。
由于水基液具有价廉、性良且易于控制等特点,已成为应用最为广泛的压裂液。
用于稠化压裂液的聚合物之一是瓜胶。
瓜胶聚合物具有很强的亲水性,把瓜胶粉加入水中,瓜胶的微粒将溶胀并与水化合,即瓜胶聚合物分子与许多水分子缔合,在溶液中展开并延伸。
从而增加了溶液的粘度。
因为瓜胶中仍有4-8%的水不溶物,所以,在聚合物链上又引入了羟丙基,制成羟丙基瓜胶。
水基压裂液以有机硼交联体系为主,压裂液耐温条件达到150-170℃。
酸化液是强化采油(EOR)的一种措施,是油气井增产、注入井增注的一项有效的技术措施。
其原理是通过酸液对岩石胶结物或地层孔隙、裂缝内堵塞物等的溶解和溶蚀作用,恢复或提高地层孔隙和裂缝的渗透性。
酸化按照工艺不同可分为酸洗、基质酸化和压裂酸化(也称酸压)。
酸洗是将少量酸液注入井筒内,清除井筒孔眼中酸溶性颗粒和钻屑及垢等,并疏通射孔孔眼。
基质酸化是在低于岩石破裂压力下将酸注入地层,依靠酸液的溶蚀作用恢复或提高井筒附近较大范围内油层的渗透性。
酸压(酸化压裂)是在高于岩石破裂压力下将酸注入地层,在地层内形成裂缝,通过酸液对裂缝壁面物质的不均匀溶蚀形成高导流能力的裂缝。
酸化施工使用诸如水泥车、泵车一类的施工车辆,将酸性水溶液(如,盐酸、氢氟酸、有机酸)注入地层。
注入的酸液会溶解地层岩石或胶结物,从而增加地层渗透率,使油气的产出、驱替水注入更加方便。
在酸化施工中,为了提高酸化效果,可以采用聚合物稠化酸注入、有机缓速酸注入、变粘酸酸化、粘弹性表面活性剂酸化等新工艺。
三、总结
分层压裂技术和酸化工艺技术有对油田开采进行高出油率的作用,有较大的推广实践应用前景,通过我国的油田实践证明,封隔器分层更具压裂效果,更加节约时间,更能降低油层污染、提高生产产量。
结合我国出现的新区勘探困难,老区油田增产的现状,油田的压裂。
酸化技术工艺还有待进一步发展,今后,油田增产改造措施将越来越复杂,目标也逐渐从单井、低渗透率向高渗油田发展。
参考文献:
[1]陈振杰,李勇.吐哈油田分层压裂工艺管柱技术研究[J].石油天然气学报,2009,01:308-310.
[2]汪天游,阿雪庆,邢振华,康瑞鑫.南翼山浅层油田分层压裂工艺技术应用[J].青海石油,2009,04:44-47.
[3]李军,巩小雄,李翔,张坚平,漆万辉.分层压裂工艺技术在吐哈油田的研究与应用[J].新疆石油天然气,2007,03:50-55+104.
[4]冯维虎,刘德平.川东石炭系气藏压裂酸化工艺技术探讨[J].天然气工业,1995,01:50-52+111.。