在碳酸盐岩储层中酸化压裂工艺的应用

朱德明(长安大学地球科学与资源学院)

引言：

随着世界经济的不断发展，各国之间竞争激烈。能源问题成为世界各国关注的首要问题。特别是油气田的开发工作，更是备受人们关注。由于油气田开发规模大，在开发过程中极易出现大面积的泄油。加之，油田单井穿透大、产量不够高、储量程度高以及受一些地理因素影响。我国油气田开发率相对其他发达国际而言，明显处于弱势地位。为提高我国油气田钻井开发技术，碳酸盐储层技术逐渐受到重视。本文主要针对碳酸盐岩储层中酸化压裂工的应用进行分析。

一、酸化压裂工艺的定义和原理

在油气田开发过程中，酸化压裂主要依靠地面高压压裂泵车快速的往油井套管以及油管中注入液体。液体在流向井下的同时，井管的压力变大，从而克服碳酸盐岩储层中的地应力以及岩石的强度和张力，使碳酸盐岩储层表面发生破裂现象，形成裂缝。油气田开发工作人员可通过裂缝想碳酸盐岩储层泵入酸性液体，将岩储层缝隙腐蚀。在酸化压裂施工过后，碳酸盐岩储层中的缝隙能保持张开状态，油井的井径也得到相应的扩大。者在一定程度上，加快了油流入井底速度。从而有效提高了油气田增产增注的最终目的。

二、分析传统压裂和酸化压裂

扩大地层流通性以及地层裂缝的长度是支撑剂的传统压裂的主要目的，同时也是酸化压裂的主要目的。为了提高地下油层的排液效率，必须充分保证裂缝流通性。为了地层裂缝出现闭合现象，传统的压裂需要人为的将砂或者其他填充物带入裂缝，其施工工艺较为复杂。而酸化压裂工艺不需要支撑剂进行支撑，仅依靠地表自身的不均匀性就能保证裂缝的流通。但酸化压裂工艺也存在着许多的局限性，就目前我国酸化压裂技术而言，酸化压裂只能在石灰岩以及白云岩地层中应用，且相对传统压裂工艺而言，酸化压裂工艺成本较高。因此，二者之间各有利弊，施工人员应因地制宜，尽可能的将二者结合使用。

三、酸化压裂工艺的应用状况

近几年来，随着我国对油气田开发工作的不断重视，酸化压裂工艺在油气田开发中得到了良好的推广和发展，其工艺也不断增多。并在应用中逐步得到完善。目前，我国碳酸盐岩储层中酸化压裂工艺主要有三种：深穿透酸压工艺技术、压裂酸化优化设计技术以及多级分层压裂酸化技术。

1.深穿透酸压工艺技术

深穿透酸压工艺技术主要目前主要有两种：一是目前在四川地区应用较为广泛的闭合酸化组合+多级交替注入工艺相结合的一种技术。二是降滤失酸酸压工艺技术，也被称为变粘酸技术。

在酸化压裂施工过程中，将酸液和前置液进行交替注入是闭合酸化组合+多级交替注入工艺相结合的技术最大的特点。由于前置液具有多次造壁和多次降温的作用，在注入过程中不但能有效降低滤失，还能有效的提升工作液注入的效率，地表升缩缝也随之扩大，极大的增加了酸液的腐蚀效率，增强酸化压裂效果。

相较于闭合酸化组合+多级交替注入工艺相结合的技术，降滤失酸酸压技术则是一种新的突破性技术。降滤失酸能在碳酸盐岩储层形成交联，交联的形成能有助于增加酸液的粘度。当经过消耗的酸液变成残酸之后，残留的酸液粘度就会下降，从而自动脱落。随着酸化压裂工艺的不断完善，降滤失酸酸压技术应用也较为广泛，目前已形成较为成熟的体系。有效的解决了酸化压裂工艺中酸液滤失的问题，从而提升了我国酸化压裂整体技术。

2.压裂酸化优化设计技术

压裂酸化优化设计技术主要从三个步骤了解。首先是设计模型的了解。就目前而言，我国压裂酸化优化设计技术设计模型有两种：一种是全三维设计模型，一种是拟三维设计模型。其次是压裂酸化优化设计技术应用的系统，其主要分为以下四种：FracproPT、Terrfrac、E-St implan以及3 D-HFODS。最后是压裂酸化优化设计技术的基本程序。在进行压裂酸化优化设计时，施工人员需先输入工程的基本参数后方可进行方案的改造。在方案改造过程中，施工人员必须确定经济缝长，准确的选出施工参数和泵注程序，从而预测出裂缝动态几何尺寸。

3.多级分层压裂酸化技术

多级分层压裂酸化技术主要针对多油层全井的施工改造，就一般情况而言，多油层全井在进行酸化压裂施工时，只能对地层中薄弱的一层进行改造。而多级分层压裂酸化技术将滑套喷砂器和多级压裂封隔器相结合，可自上往下分层进行处理。

结束语：

综上所述，在油气田开发过程中，酸化压裂技术能有效的增产增注。而影响酸化压裂发展的因素也有很多。为了进一步实现深度酸化压裂。提高油气田产量，必须将传统单一的酸化压裂技术转向复合型发展。有效解决碳酸盐岩储层开发难的问题。才能达到油气田增产增注的效果，从而充分保证我国油气田开发工作的顺利进行。

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