低渗透油田开发中酸化压裂技术的应用分析

摘要：随着国内能源消耗的不断增加，我国对石油资源勘探程度不断加深。伴随着现有石油资源的开采，可用于工业开采的油气资源呈现出愈加匮乏的态势。在此背景下，如何在低渗透油田中开展相关增产技术的应用是油田开发人员的主要研究方向。酸化压裂技术的主要途径是对油层进行酸处理改造，从而实现油水井的增产或增注。早就有科学家提出酸化解堵油层改造工艺，最初使用的酸溶液为烟酸，伴随着技术的进步，酸溶液逐渐变成盐酸、土酸等，具体需要根据油层的深度及其他实际情况来选择，目前，酸化压裂技术已基本发展成熟。当前，从实际情况出发，研究酸化压裂技术在低渗透油田开发中的应用，对于我国的经济发展和能源供应稳定具有十分重要的意义。

关键词：低渗透；油田开发；酸化压裂；技术应用

1酸化压裂技术的原理

酸化压裂技术的实施手段是将酸液注入预先测定的油层中，所选择的酸液对油层岩石应具有较强的化学溶蚀作用，溶蚀作用能改变油层内部裂缝壁面的构造，酸液与油层岩石中的黏土矿物、碳酸盐岩类等成分发生化学反应，使裂缝不能完全闭合，从而提高油层岩石裂缝的导流能力，使相关注采设备能在对应油水井中实现更高的生产效率，增加油井产量或注水井注入量，避免开采油层因渗透率过低而供液不足。酸化压裂作业的目的是改造低渗透油层的裂缝表面形状，疏通油层孔隙堵塞，打开油气流入井筒的通道，进而为油田的增产提供先决条件。

2提升低渗透油层渗透性的方法

2.1水力压裂技术

水力压裂首先要在地面进行高压泵组的组建工作，在编制施工设计时，需要根据目标油层的深度初步确定压力值。正式施工时，通过高压泵组将压裂液以远高于地层吸收能力的排量注入油井中，利用液体传递压力的能力，使油井井筒内憋起一定压力，当压力超过油层破裂压力后，就会形成一定数量的裂缝，它们可能是平面上的，也可能是竖向上的。但此时形成的裂缝形态稳定状况得不到保证，需要使用支撑剂来避免目标油层出现塌陷、裂缝闭合的情况，使用高压泵组可以将带有一定规格支撑剂（石英砂、陶粒）的压裂液注入裂缝，使裂缝能继续向前延伸，并填满这些裂缝的内部空间，极大增加裂缝的稳定性。停泵后，由于支撑剂的作用，裂缝不会再次闭合。通过压裂作业产生的人工裂缝可以很大程度上增加油气流向井筒的活动空间，目标油层的渗透性将会得到极大提升，从而起到良好的增产效果，该项技术又被称为油层水力压裂技术。由于该项技术在应用过程中需要用到高压泵组、支撑剂以及压裂液等，因此实际压裂作业的成本较高。

2.2酸化解堵技术

在进行酸化解堵技术应用的过程中，并不需要使用到高压泵组，使用普通的柱塞泵将配方酸液注入目标油层或井筒内即可，这就减少了高压泵组组装的时间以及设备、物料使用的成本。注入目标油层的配方酸液能对油层中存在的堵塞物以及岩石产生溶蚀作用，从而有效改善油层的渗透性。在低渗透油层中应用酸化解堵技术能有效提升油井的产量，是我国现阶段提高油层岩石渗透性最主要的技术之一。在应用酸化解堵技术的过程中，酸液的种类有盐酸体系、土酸体系以及氟硼酸体系等，需要根据油层岩石种类的不同来选择酸液，才能达到预期的解堵效果。常用的酸化解堵工艺主要有土酸酸化工艺、氢氟酸酸化工艺、氢氟酸顺序处理工艺和氟硼酸酸化等工艺，不同工艺或工艺相同但配方酸液浓度不同，在酸化解堵效果方面都存在着不同的表现。一般而言，常规土酸酸化工艺能够解决绝大多数的砂岩油气层堵塞渗透率低的情况，但在作业深度方面不如氟硼酸酸化工艺，总之需要根据目标油层的实际情况来优选某一类酸化工艺。

低渗透油层在实际的生产过程中普遍存在着产量过低的情况，通过各种手段提高渗透率是非常必要的，是国内油田未来一段时间实现增量增产的主要手段，能对我国能源市场的发展起到一定的促进作用。特别是酸化解堵技术，相较于传统的压裂技术而言其操作更为简单，只需向地层中注入酸液，使之与地层岩石发生化学反应，达到增大油层岩石的孔隙度，提高油层的渗透率的目的，并不需要使用支撑剂，极大地降低了油层的改造成本。此外，通过酸液总量、浓度及配方的不同设计能够实现对改造油层溶蚀程度的精准控制，避免过量的酸液对目标油层整体构造的影响，对提高油井的产量很有帮助。

3酸化压裂技术分析

3.1酸化压裂井层的选择

在应用酸化压裂技术前，需要对不同类型储层剩余油的定量分布进行勘察，从而达到根据改造油层的地质条件、注采情况进行选择的目的。酸化压裂技术井层选择的大致方法，主要包含以下三点。

（1）酸化压裂井应当具有完善的注采系统以及较高的地层压力，能实现对酸液的传输，并且使其能精准到达改造目标区域，避免因为传输精度所导致的酸化溶蚀目标的误差，这是酸化压裂技术应用取得良好效果的基础。

（2）投产初期产量较高，但在投入生产一段时间之后，产量出现明显下降的井为酸化压裂改造的优选井，这主要是因为此类油井可能由于钻井液污染近井地带油层或其他原因所导致的油层堵塞，导致表皮系数较高，从而出现产量骤降的情况，因此将酸化压裂技术应用到这类油井中能取得较好的效果。

（3）纵向上选择低含水或未见水油层，平面上选择砂体变差部位进行酸化压裂，这类油层通常都具有低渗透的特点，需要通过酸化压裂技术的应用来提升产量。地层条件好，但出油状况差的动静态不相符的油层通常是因为地质状况而导致产油量较低，也可通过酸化压裂技术来改变目标油层的地质状况，达到提高油井产量的目的。

3.2解除地层污染方法研究

在油田生产过程中，一是油气层的黏土矿物溶于液体后会产生多种离子，如铁离子与钙离子是油气层中存在总量最多的离子种类，这些离子会对油田开发产生较大影响，主要是导致开发油层被污染，从而导致油井产量下降的情况，且伴随油气层开发的深入进行和时间的推移，这类离子对油层所产生的污染情况会越来越严重；二是油层中由于细菌的存在，它们产生的代谢物附着在油层岩石裂缝或孔喉表面，随着时间的推移，就会堵塞流体渗流通道，这两点是造成油井生产过程中产量下降的主要原因。针对这类情况，一般会使用常规酸化处理的方法来对油气层中形成的离子沉淀或细菌代谢物进行清除。但常规酸化技术并不能完全消除离子沉淀的影响，因为离子会从酸化处理的衍生物泛酸中再度沉淀出来，使得油田的产量再次出现下降的情况。在酸化压裂的过程中通常会使用黏土稳定剂，黏土稳定剂虽然能够降低黏土矿物溶解产生离子的速度，但并不能完全消除离子所产生的影响。针对这种情况，在常规酸化处理技术的基础上进行综合酸化处理工艺技术的研究，并且通过对酸化压裂施工的预处理可有效消除因为黏土膨胀、运输以及沉淀所产生的污染情况。综合酸化反应所产生的衍生物还能防止离子在地层中再次出现，有效降低酸化残余液在裂缝中对岩石的二次伤害。综合酸化处理工艺技术的应用流程如下。（1）应用离子螯合剂，使离子螯合剂能与前置酸溶液进行充分地混合。（2）在压力泵中应用隔离液。（3）在压力泵中应用黏土稳定剂，并且与后置酸溶液进行充分地融合。（4）在压力泵中注入顶替液。

4结语

1）在油层酸化时，酸液的种类包含有多种体系，需要根据油层岩石种类的不同来选择酸液，根据目标油层的实际情况来进行酸化工艺的选择，才能达到预期的施工效果。

2）在进行酸化压裂前，需要根据油田注采情况、油井投产后产量与含水率变化情况及储层地质条件选井选层，否则容易造成无效施工、油井产量进一步下降或产出液含水率快速上升。

3）对相同或相邻油层的不同油井，在进行酸化压裂或酸化解堵作业时，需要根据各油井的实际情况选择酸液体系，才能达到预期改造效果。