許永華
摘要:隨著澀北氣田的不斷開發(fā),壓力系數(shù)下降、地層虧空,地層出砂、出水日益嚴(yán)重等因素對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)生的影響也在不斷加劇,針對(duì)這一系列的問題所開展的各項(xiàng)增產(chǎn)措施也在逐年增加,而防砂工藝是目前澀北氣田使用最廣、效果最顯著的增產(chǎn)措施。但無論是化學(xué)防砂還是機(jī)械防砂在恢復(fù)原井生產(chǎn)或增產(chǎn)時(shí)會(huì)因防砂工具材料,參數(shù)及工具組合的復(fù)雜性會(huì)給井下作業(yè)作業(yè)造成較大的困難。
關(guān)鍵詞:油井作業(yè);壓裂酸化;防砂堵水技術(shù)
酸化壓裂技術(shù)是油氣開發(fā)中的一項(xiàng)重要技術(shù)舉措,一方面依靠水力的作用形成了裂縫,另一方面依靠酸液的溶蝕作用把裂縫的壁面溶蝕為凹凸不平的溝槽,在這兩方面的作用下,裂縫不會(huì)閉合,使其具有順暢的導(dǎo)流能力。酸化壓裂技術(shù)在油田中的應(yīng)用不僅改善了儲(chǔ)層的滲透性能,而且改善了其具有的種種弊端,進(jìn)而達(dá)到了提高油田的儲(chǔ)量。
1 酸化壓裂工藝的現(xiàn)狀
1.1 酸化壓裂工藝的國內(nèi)現(xiàn)狀
自從1995年我國首次進(jìn)行工業(yè)性的實(shí)驗(yàn)之后,酸化壓裂工藝經(jīng)歷半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展,已經(jīng)有了相當(dāng)大的發(fā)展。如今,由于壓裂液的性能更加完善,所以酸化壓裂技術(shù)逐漸采用計(jì)算機(jī)的優(yōu)化設(shè)計(jì),在數(shù)字模型上采用了以擬三維為主的模式,壓裂管柱的配套更具有系統(tǒng)性。酸化壓裂工藝的設(shè)備不斷的更新?lián)Q代,使得壓裂井的選擇更具有科學(xué)性。
自從九十年代以來,隨著勘測技術(shù)的不斷完善,酸化壓裂技術(shù)的研究不斷的深人,領(lǐng)域也不斷擴(kuò)展,在國內(nèi)取得了眾多的成果。適應(yīng)了油層的膨脹,酸化技術(shù)不斷更新;緩速酸酸化技術(shù)適應(yīng)深部酸化,將酸化處理進(jìn)行磁處理;土酸酸化技術(shù)不斷發(fā)展,逆土酸酸化技術(shù)得到重視;傷害酸酸化技術(shù)不斷更進(jìn),傷害逐漸放低。上述都是國內(nèi)在應(yīng)用酸化技術(shù)的過程中得到的成果,也是由于這些成果,促使油田的酸化壓裂技術(shù)不斷進(jìn)步。
1.2 國外酸化壓裂工藝的現(xiàn)狀
由于國外對(duì)酸化壓裂技術(shù)的使用較早,在二十世紀(jì)六十年代之前,主要采用了電解模式的實(shí)驗(yàn)方法,而在六十年代往后主要采用了數(shù)值模擬的方式。國外的酸化壓裂技術(shù)可以分為三個(gè)階段:首先主要是解堵,目的是消除傷害;其次是在致密的氣藏中,進(jìn)行大型的壓裂技術(shù);最后一個(gè)階段是在中、高滲透層的端部進(jìn)行脫砂壓裂技術(shù)。
2 酸化壓裂技術(shù)在油氣田開發(fā)中的應(yīng)用研究
2.1 前置液酸化壓裂技術(shù)的應(yīng)用
酸化壓裂工藝是一項(xiàng)長遠(yuǎn)的技術(shù),酸化壓裂工藝的發(fā)展能夠有效的開發(fā)油氣。在油田的酸化壓裂的過程中應(yīng)該科學(xué)合理的作業(yè),防治結(jié)合,酸化壓裂技術(shù)應(yīng)用中,使用前置液的目的在于對(duì)地層發(fā)生作用并壓開裂縫,既可以有效降低酸巖反應(yīng)溫度,又可以在裂縫的壁面上形成一層濾餅,促使后進(jìn)入裂縫的酸液順著濾餅進(jìn)入更深的儲(chǔ)層,延長酸化壓裂作用的有效距離。這一過程能夠使酸液本身的黏度有所增加,對(duì)酸液能夠順利的流入巖石深處起到了保障作用。該項(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵在于所用前置液的黏度必須達(dá)到酸液黏度的150倍,酸液的用量應(yīng)為前置液用量的2-4倍,前置液壓開的裂縫長度應(yīng)控制在15-50m之間,以保證前置液的效果。
2.2 閉合酸化壓裂技術(shù)
采油井導(dǎo)流能力對(duì)于油田的開發(fā)效果和生產(chǎn)能力具有極其重要的作用,閉合酸化壓裂技術(shù)對(duì)于有效提高和改善地層導(dǎo)流能力具有積極作用。閉合酸化壓裂技術(shù)的原理在于油層破裂能力較低的情況下,向閉合的裂縫中使用壓裂泵注入少量酸液,在儲(chǔ)層與井筒之間建立起一條開啟的裂縫,最終達(dá)到改善油井導(dǎo)流能力、提高油井產(chǎn)量的目的。需要特別注意的是酸液的使用量一定要少,以保證井底與井上的空氣不被分離開,這樣有利于裂縫的生成以及井眼與周圍儲(chǔ)層的有效溝通。
2.3 壓裂液與酸液交替注入技術(shù)
所謂壓裂液與酸液交替注入技術(shù),是指在壓裂作業(yè)過程中,將兩種物質(zhì)以交替的方式向儲(chǔ)層注入,以實(shí)現(xiàn)壓裂的目的。此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用過程中,必須注意液體注入順序,先注入前置液,再注入酸液以保證能有效降低濾失速度,促使酸液能夠多次在前置液中多次形成指進(jìn),并溶蝕溝槽形成于更深的地層。其優(yōu)點(diǎn)是油藏儲(chǔ)層的導(dǎo)流能力能得到比較明顯的提高,作用范圍廣泛,液體損失明顯減少,能有效節(jié)約壓裂成本。
2.4 酸化壓裂的機(jī)械封隔技術(shù)
第一,機(jī)械橋塞與封隔器相結(jié)合封隔技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)實(shí)施要點(diǎn)在于需要首先射開壓裂目的層,再進(jìn)行油管壓裂作業(yè),再用機(jī)械橋塞實(shí)施坐封封堵。待逐層壓開需要改造的井段后將橋塞打撈出井,并可進(jìn)行合層排液生產(chǎn)。
第二,環(huán)空封隔器分段酸化壓裂后技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用中,應(yīng)先將封隔器下放到預(yù)先設(shè)計(jì)好的位置,再對(duì)油管內(nèi)部進(jìn)行加壓作業(yè),坐封環(huán)空封隔器,在油管與套管之間的環(huán)空處完成壓裂施工作業(yè)。解封時(shí)要對(duì)油管進(jìn)行加壓并將接縫處的銷釘間斷,同時(shí)將洗井通道打開,在完成一系列的壓裂施工作業(yè)后將壓裂管柱從油管中取出。
第三,雙封單卡分壓酸化壓裂后技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)⒂筒貎?chǔ)層需要改造的層段一次性壓裂完成,壓裂作業(yè)中壓裂管柱主要采用倒壓噴砂式封隔器,使一趟壓裂管柱多層壓裂成為現(xiàn)實(shí)。目前,該項(xiàng)技術(shù)主要應(yīng)用于淺層油藏,而對(duì)于深層油藏該項(xiàng)技術(shù)尚不夠成熟,如果在深層油藏中應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù),極易造成封隔器砂卡,導(dǎo)致井下大修作業(yè),因此需要做進(jìn)一步深入的技術(shù)研究。
2.5 水力噴射酸化壓裂技術(shù)
水力噴射酸化壓裂技術(shù)在油田開發(fā)中具有明顯的優(yōu)勢,能夠?qū)⑺娚吧淇着c水力壓裂技術(shù)有機(jī)融合,并具有獨(dú)特的定位性能,在同時(shí)進(jìn)行多層壓裂作業(yè)時(shí),不需要使用機(jī)械封隔裝置,壓裂準(zhǔn)確且迅速。該項(xiàng)技術(shù)包括水力噴砂射孔、環(huán)空擠壓和水力壓裂三個(gè)步驟。水力噴射工具通過水擊力量對(duì)地層產(chǎn)生作用產(chǎn)生噴射孔道,并在近井地帶產(chǎn)生微小裂縫,再通過環(huán)空擠壓增加壓力促進(jìn)裂縫的有效延伸,最后實(shí)現(xiàn)水力噴射壓裂的目的。
3 結(jié)束語
酸化壓裂技術(shù)作為油氣田開發(fā)的一項(xiàng)重要的壓裂技術(shù),對(duì)油田的開發(fā)具有重要的影響。但就目前油田發(fā)展趨勢而言,地層環(huán)境和巖石性質(zhì)變得愈加復(fù)雜化,因此必須對(duì)酸化壓裂技術(shù)進(jìn)行深入研究,形成復(fù)合型酸液模式,促進(jìn)酸化壓裂后技術(shù)的發(fā)展。
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