【正文】 B 點(diǎn)），在 O 點(diǎn)變化最大。 在酸化工藝和技術(shù)發(fā)展的過程中，新型酸液及添加劑的應(yīng)用著重降低了金屬管線和設(shè)備的被腐蝕、控制酸巖的反應(yīng)速度、提高酸化效果、防止 地 層污染和降低施工成本。而且 國(guó)外公司在員工的勞動(dòng)保護(hù)方面也作的比較到位。國(guó)外石油企業(yè)首先注重職工的安全意識(shí)。從研究方法上可以很明顯的分為兩個(gè)階段和兩種類型。 ⑥ 適應(yīng)低溫油層、稠油油層的熱酸酸化技術(shù)。 ② 適應(yīng)深部酸化的緩速酸酸化技術(shù)，磁處理酸化技術(shù)。在此階段，壓裂液的性能更加完善，壓裂設(shè)計(jì)普遍采用計(jì)算機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)，壓裂數(shù)字模型基本上采用二維、擬三維、全三維、以擬三維的模型，壓裂管柱配套系統(tǒng)化，壓裂設(shè)備更新?lián)Q代，壓裂井的選擇更加科學(xué)化。 酸化壓裂的國(guó)內(nèi) 外 現(xiàn)狀 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 油層 水力壓裂工藝自 1955 年在我國(guó)玉門油田首次開展工業(yè)性試驗(yàn)以來至今已有 59 年的歷史。 1 摘 要 酸化 壓裂工 藝 是多工種、多工序、高壓狀態(tài)下的大型油氣井作業(yè) ， 在油田開發(fā)過程中酸化壓裂是油 氣 田增產(chǎn)增注的主要工藝措施之一 ， 在油田生產(chǎn)中起著非常重要的作用，我國(guó)的低滲透油氣資源儲(chǔ)量十分豐富 ，且 占 石油資源 總儲(chǔ)量的比重 較高 ，壓裂酸化工藝是提高低滲透油氣井產(chǎn)量的必要措施 ， 根據(jù)目前酸化和壓裂技術(shù)研究現(xiàn)狀和在油田現(xiàn)場(chǎng)中的應(yīng)用，本文非系統(tǒng)化地即介紹了酸化和壓裂的原理及影響酸化和壓裂效果的因素，并簡(jiǎn)單地給出了應(yīng)對(duì)措施。由于儲(chǔ)層礦物的非均質(zhì)性和裂縫內(nèi)酸液濃度的變化，致使酸液對(duì)裂縫壁面的溶解也是非均質(zhì)的，由此酸壓后裂縫能保持較高的導(dǎo)流能力。到現(xiàn)在壓裂工藝已進(jìn)入完善階段。特別是 90 年代以來，隨著勘探開發(fā)的 需要，酸化研究更加深入，研究領(lǐng)域不斷拓寬，酸化技術(shù)取得了多項(xiàng)成果，主要有： ① 適應(yīng)油層的防膨，放遷移的酸化技術(shù)。 ⑤ 適應(yīng)解除無機(jī)質(zhì)堵塞的酸化用添加劑。方法主要是實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬。 國(guó)外 壓裂技術(shù)的發(fā)展分三個(gè)階段： 第一階段：解堵消除傷害 第二階段：致密氣藏的大型壓裂技術(shù) 第三階段：中、高滲透層的端部脫砂壓裂技術(shù) 在壓裂酸化作業(yè)中，國(guó)外也是普遍遵循 HSE 管理體系來進(jìn)行管理的。讓員工都有“我要安全”的意識(shí)。 2 酸化壓裂機(jī)理 酸化增產(chǎn)原理 酸化是一種使油氣井增產(chǎn)或注水井增注的有效的方法 .它是通過井眼向地層注入一種或幾種酸液或酸性混合液，利用酸與地層中部分礦物的化學(xué)反應(yīng)，溶蝕地層中的連通孔隙或天然（水力）裂縫壁面巖石，增加孔隙和裂縫的導(dǎo)流能力，從而使油氣井增產(chǎn)或注水井增注的一種工藝措施。油氣從 地 層徑向流入井內(nèi)，越靠近井底，流通面積越小，流速越高，流體所受阻力越大，因此克服摩擦阻力所需要的壓力就越大。一般距井軸 10 米 以內(nèi)，油井的壓力消耗占全部壓力降的 80％～ 90％ 。 (1)酸洗 酸洗就是利用少量的酸，在無外力攪拌作用下，對(duì)施工或采油采氣過程中可能造成的射孔孔眼的堵塞和井筒中的酸溶性結(jié)垢進(jìn)行溶解并及時(shí)返排酸液，以防止酸不溶物（如管線涂料、石蠟、瀝青、重晶石粉垢等）重新堵塞孔眼和井壁的一種油氣井增產(chǎn)措施。 — 酸溶蝕方式 : 溶蝕井壁及射孔孔眼。酸化半徑通常在 1m 以內(nèi)，這是因?yàn)槭┕毫π?，無裂縫產(chǎn)生，酸液與孔隙中堵塞物或細(xì)小顆粒接觸面積大，反應(yīng)速度快，因而酸滲透距離短。 基質(zhì)酸化 的條件： ① 施工壓力： Ps Pi PF ② 注入速度 : 小于儲(chǔ)層極限吸液速度 ③ 酸流動(dòng)、溶蝕方式 : 沿儲(chǔ)層孔隙作徑向流動(dòng)，溶蝕孔隙及其中堵塞物質(zhì)，溶蝕范圍有限。 凡由于下述一個(gè)或一個(gè)以上的原因，都可以用基質(zhì)酸化： ① 清除原生的或誘發(fā)的地層堵塞； ② 壓裂前降低 地 層的破裂壓力； ③ 均勻疏通所有的射孔孔眼； ④ 不破壞隔層； ⑤ 降低成本 。一般來講，如果砂巖的酸溶性堵塞和污染存在，那么酸化成功的可能性大。 碳酸鹽巖經(jīng)基質(zhì)酸化后的流動(dòng)通道從射孔孔眼延伸出去，并帶有一些小分支。如果碳酸鹽巖儲(chǔ)層未被傷害，進(jìn)行 基質(zhì)酸化很難 使 油氣產(chǎn)量加倍。所以，基質(zhì)酸化對(duì)于有嚴(yán)重污染的碳酸鹽巖和砂巖油氣層特別有益，但對(duì)無污染的井增產(chǎn)效果不顯著。 酸壓工藝可分為普通酸壓和前置液酸壓。因?yàn)樗嵋喝芪g了砂巖中膠結(jié)物，沙礫均勻脫落并被酸液帶走，不會(huì)形成溶蝕溝槽，卸壓后裂縫會(huì)完全閉合。 ③ 酸流動(dòng)、溶蝕方式 : 形成人工裂縫，沿裂縫流動(dòng)反應(yīng)，有效作用距 可達(dá)幾十到上百米。對(duì)于無污染的均質(zhì)地層，酸壓的增產(chǎn)倍數(shù)一般為 1 至 3倍。 綜上所述，酸壓的增產(chǎn)作用有三個(gè)方面： ① 撐開并擴(kuò)大天然裂 縫，改造和提高油氣層內(nèi)部的滲透能力； ② 解除堵塞； ③ 使井底與高滲透帶或新的裂縫系統(tǒng)溝通。 油 層形成裂縫后，隨著液體的不斷注入，裂縫也會(huì)不斷地延伸和擴(kuò)展，直到液體的注入速度與油層的吸收速度相等時(shí)，裂縫才會(huì)停止擴(kuò)展與延伸，如果地面高壓泵組停止泵入液體，由于外來壓力的消失，又會(huì)使裂縫 重新 閉合。 酸巖反應(yīng)速度隨溫度的升高而加快。 7190。濃酸的初始反應(yīng)速度雖快，但當(dāng)其變?yōu)橛嗨釙r(shí)，其反應(yīng)速度比同濃度的鮮酸的反應(yīng)速度慢得多。酸壓施工時(shí)在井筒條件允許及不壓破鄰近的蓋層和底層的情況下，一般充分發(fā)揮設(shè)備的能量，以大排量注酸。 油氣井酸化用酸液主要有鹽酸、土酸、乙酸、甲酸、多組分酸、粉狀有機(jī)酸，以及近幾年來發(fā)展起來的各種緩速酸體系等。因此，在溶液中的 H＋ 數(shù)量多，即 H＋ 的濃度大。 (2)鹽酸 酸化用鹽酸一般都是工業(yè)鹽酸，其濃度為 31%～ 34%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)），使用時(shí)需檢查鹽酸濃度及和 Fe2+含量。鹽酸作為酸化液具有低成本，生成物可溶的優(yōu)點(diǎn)。 鹽酸處理的缺點(diǎn)是：與石灰?guī)r反應(yīng)速度快，特別是高溫深井。對(duì)于二氧化硫含量高的井，鹽酸處理易引起鋼材的脆性斷裂。另外，乙酸對(duì)鐵離子具有絡(luò)合作用，可防止氧化鐵沉淀生成。雖然氫氟酸可以溶蝕砂巖中的石英、長(zhǎng)石及蒙脫石等粘土礦物。土酸中，氫氟酸有一定的高限，超出該限后，氫氟酸對(duì)沙粒和粘土溶蝕率下降，還可能使層產(chǎn)生新的沉淀或者由于膠結(jié)物的溶蝕以致基質(zhì)崩解、沙粒脫落，對(duì)地層造成新的傷害。 與 鹽酸比較，固體酸具有使用和運(yùn)輸方便 、有效期長(zhǎng)、不破壞地層孔隙結(jié)構(gòu)、能酸化較深部地層等優(yōu)點(diǎn)。 碳酸：碳酸可以溶蝕碳酸鹽，產(chǎn)物易容于水，碳酸可以用于注水井酸化。 (8)緩速酸 所謂緩速酸是指酸 巖 反應(yīng)速度比鹽酸、土酸的酸 巖 反應(yīng)速度低得多 的 酸化液。其結(jié)果必然導(dǎo)致酸液有效作用距離增大因 此，油氣井酸化中，研究酸液有效作用距離時(shí)，必須考慮同離子效應(yīng)的影響。碳酸鹽巖油層巖面上粘有油膜，可使反應(yīng)速度減慢，灰?guī)r同鹽酸的反應(yīng)速度比白云巖同鹽酸的反應(yīng)速度快；在碳酸鹽巖中泥質(zhì)含量較高時(shí)，反應(yīng)速度相對(duì)變慢； MgO 間的作用力大，破壞 MgO 鍵比破壞 CaO 鍵所需能量大。理想的酸的添加劑應(yīng)滿足的要求是： ① 效能高，處理效果好 ； ② 對(duì)油氣層不產(chǎn)生有害的影響 ； ③ 用量少，價(jià)格便宜，貨源 ； ④ 安全，使用方便，不污染環(huán)境等 ； 應(yīng)對(duì)措施： 16 通過以上分析可知，影響酸巖反應(yīng)速度的因素是十分復(fù)雜的。壓裂液性能的好壞直接影響到壓裂施工 作業(yè) 的成敗。可以通過對(duì)壓裂液流經(jīng)巖心前后滲透率變化來分析壓裂液對(duì)儲(chǔ)層損害的程度。因此 ,壓裂液殘?jiān)饕嬖谟诹芽p中。 ② 破膠性對(duì)儲(chǔ)層的損害 18 壓裂液破膠性能的好壞將直接影響壓裂液返排特性 ,而壓裂液的返排程度直接影響支撐裂縫導(dǎo)流能力及壓后增產(chǎn)效果。 壓裂液與油層 、 地層水接觸后會(huì)產(chǎn)生沉淀物質(zhì) ,堵塞巖石孔隙 ,降低油層滲透率 ,這將影響壓裂效果。低替過量與不足都會(huì)影響壓裂施工，過量會(huì)浪費(fèi)胍膠為后面的施工造成壓力，低替不足會(huì)將活性水壓入地層 ； （ 3） 坐封過 程中施工員要時(shí)刻注意油壓，坐封之后要注意套壓，以防將套管壓裂而影響施工，壓裂過程中施工員要按照設(shè)計(jì)要求將液氮保質(zhì)保量注入地層。如果設(shè)備問題在加砂之前，壓裂施工中途停泵造成地層裂縫閉合，已壓入地層的液體滲入地層，對(duì)地層 造成傷害，而且不易排返。 壓裂施工是一個(gè)多方配合，整合各方面知識(shí)的結(jié)果， 所以影響壓裂施工的因素形形色色，例如 ： 由于井口刺漏、 流體性質(zhì)、 地面放噴管線堵住、井下油套管斷裂、刺漏等原因都是造成壓裂失敗， 致使 改造效果不佳。 s(常溫， 170s1),緩速率》 ， 70%（ 90℃ ，靜態(tài)， 10min ） 。 表 51 耐酸清潔壓裂液主要性能指標(biāo) 粘 度 粘 度 殘?jiān)? 儲(chǔ)能模量 耗能模量 2040 目陶粒沉降速率 2040 目陶粒沉降速率 20 ≥ 50（常溫、170s1） ≥ 30（ 70、170s1／60min ） 無殘?jiān)? （ 2） 設(shè)計(jì)優(yōu)化 設(shè)計(jì)優(yōu)化的原則以確?，F(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)安全的同時(shí)，加大儲(chǔ)層改造力度?，F(xiàn)場(chǎng) 5 口井加砂均順利完成。 6 結(jié)論與建議 結(jié) 論 通過本文的研究，得出以下結(jié)論： 酸化壓裂效果涉及的影響 因素較多，在油田酸化壓裂增產(chǎn)開發(fā)過程中要做到預(yù)防為主，防治結(jié)合，科學(xué)、合理作業(yè)。 建 議 由于研究的時(shí)間 和 筆者的水平有限，文中尚存在很多不足之處，在此給出了如下的建議： （ 1） 酸化壓裂新觀點(diǎn) ,傳統(tǒng)觀念認(rèn)為碳酸鹽巖水力壓裂會(huì)造成礦物脫落，堵塞裂縫和孔隙，一般增產(chǎn)措施應(yīng)該采用酸壓和基質(zhì)酸化； （ 2） 砂巖油藏由于膠結(jié)疏松，容易壓破地層邊界，酸液均勻溶蝕巖石，不能形成溝槽，酸壓后裂縫大部分閉合，沒有形成導(dǎo)流能力等原因，經(jīng)典教科書上都不推薦采用酸壓。 他 們 的嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)態(tài)度、淵博的知識(shí)、無私的奉獻(xiàn)精神使我深受啟迪。 最后，感謝克拉瑪依職業(yè)技術(shù)學(xué)院的各位領(lǐng)導(dǎo)以及各位教師在本人的學(xué)業(yè)培養(yǎng)過程中付出了大量心血，在此向所有關(guān)心、支持和幫助本人完成學(xué)業(yè)的各界人士致以最誠摯的敬意和最忠