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酸化压裂技术在油气田开发中的应用与研究

2020-04-29隋明政王强业孙好文

中国化工贸易·中旬刊 2020年1期
关键词:应用

隋明政 王强业 孙好文

摘 要:随着经济的发展,资源消耗量越来越大。如何能够更合理的利用与开发自然资源,为人类可持续发展提供源源不断的支持显得十分重要。在油气田行业发展的过程中,油气田产量高低与各种开采技术应用效果有直接的关系。从国内油气田开发情况来看,由于技术力量不足,一些油气田的开发效率较低,无法满足能源开采要求。采用酸化压裂技术,能够实现油气田增产,确保开采计划能够按时完成。因此,还要对酸化压裂技术在油气田开发中的应用问题展开分析,以便采取有效措施实现稳产、增产的目标。

关键词:油气田开发;酸化压裂技术;应用

0 引言

所谓油气田开发就是指企业根据科学合理的方案开发油气田,从而充分的将油气田自身所具有的社会经济效益发挥出来。在开发油气田的过程中,要结合事先所探勘的结果与生产性开发试验,进而对合理的制定油气田开发方案,保证油气田的投入与产出在最大程度上实现最优。在油气田开发中,酸化压裂技术具有十分重要的作用与地位,在最大程度上保证油气田的增产,该技术在油气田开发中具有十分普遍的应用,主要是在低渗透以及堵塞程度较为严重的油气田中进行使用。

1 技术内涵与原理

酸化压裂技术是现阶段我国油气田开发中使用最普遍以及最广泛的一项技术,这项技术已实现增产为目标。简单来讲,油气田开发过程中,在不使用其他支撑剂基础上,以酸液为压裂液进行后期的压裂作业,有效利用酸液的腐蚀性与水力的作用使油气田出现裂缝,裂缝的出现导致表面出现不均匀的情况,再利用导流能力作用到不完全封闭的裂缝壁面,使地层的渗透性得到有效提升,从而提升油气田的产量。从上述内容可以看出,酸化压裂技术的原理是利用裂缝或通过增强裂缝壁面之间的导流能力来实现油气的高产;而从技术原理角度来看,酸化压裂技术最为关键的是通过酸液与底层之间化学物质的反应对石壁表面进行腐蚀,从而产生裂缝,再通过腐蚀堵住通透口的杂质,增强液体流动的通向性。但是要合理的控制化学反应的时间与速度才能保障液体流动性的最大化,保障油气开采产量实现最大化。

2 酸化压裂技术应用的困难

酸化压裂技术在实际的应用过程中,还存在各种各样的难题,尤其是在各种复杂多变的环境中,技术的应用更加困难。如新疆克拉玛依大油田,周边的气温很高,并且处于深层,下面的超高温超生成地层有的时候温度高达135℃,压力系数会达到2.0的地层,这样就会让酸液和压裂无法达到要求,让酸液的流动受阻,与碳酸物质反应的时间较短,不仅不能达到效果还让酸液浪费,其次就是清溪油田等一些复杂岩性油气田,这些油田油质和储存量都比较好,但是去底层矿物质成分特别复杂,就会导致酸化压裂技术的压力效果比较差。酸化压裂技术在应对二氧化碳含量较高的油气田和硫量比重多的油气田时,也显得力不从心。像重庆开县的罗家寨,这样的油气田,含硫量严重超标,整个油气层就会出现硫化,发生化学反应的还原反应,这样就会给酸化压裂技术带来一定的困难,更会阻碍油气的开采和运输。

3 酸化压裂技术在油气田开采中的应用

3.1 前置液酸压技术的应用

在酸化压裂技术中,通过粘稠性较高的物质能够使得土层物质之间产生良好的隔离效果,粘稠性较高的物质不能够与酸性物质产生具体的反应,从而能够能够动态化的裂缝有效形成。这样能够使得酸性溶液灌入裂缝之后,使得缝隙的各个边缘得到有效溶解。此类过程就是前置液酸压技术实施的主要原理。如果油气田的储油土层的实际温度较高的话,酸性溶液也碳酸盐之间的反应溶解速度会不断提升,最后预留的裂缝长度将不能满足预期的要求。所以实际操作過程中还需要添加相应容量的催化剂,将催化剂与酸液进行融合,从而使得土层岩石与酸液之间的反应速度较低。此外技术人员还需要切实展开有效的应对措施来改善渗透性岩石的酸化反应,这样能够使得酸性溶液与岩石之间的反应速率有效降低。所以当前将前置液酸压技术应用到油气田实际开发过程中,能够对土层岩石的温度进行有效控制,从而使得酸性溶液与碳酸溶液的反应速率较低。此外在油气田开发的过程中还要格外重视酸液的实际选用,要能够使得酸液的反应速度有效降低,从而使得酸液的实际穿透能力有效扩大,更好地加快油气田的开采效率。目前油气田开发企业在应用前置液酸压技术进行相关开采活动时,主要的工作原理主要是通过前置液酸压技术在地层上压开相应的裂缝,然后使得土层与溶液之间的反应温度降低,使得缝隙产生的内壁中出现各类滤饼,这样能够控制泛流。如果酸液在实际操作过程中的浓度不断提升且浓度低于前置液,那么酸液会有效灌入到岩石土层的最深处,从而为后续的各项工作开展奠定良好基础。此外还需要对酸液的粘度进行控制,酸性溶液与前置液的粘度系数对比就目前的分析来看,要达到1:150左右。这样能够使得酸性溶液达到技术规范化的要求。此外在油气田实际开采的过程中还会采用一类高粘性的前置液,比如胶凝水和一类油状的乳状液,此外无机酸属于普通类型的酸液,在实际操作使用的过程中可以将酸液与前置液进行的配合交互使用,要严格按照具体最佳的比例进行配置,此外酸性的侵蚀缝隙长度要达到15m到50m的距离。

3.2 闭合酸压技术

合理广泛的运用这项技术,可以优化和提高油田井眼导流能力,很多的专业人员对于闭合酸压技术都开展过深刻、透彻的研究,早在1980年就提出了这项技术,之后又经过这么多年的探索,使这项技术的运用更加广泛。但是运用这项技术的时候也还会出现一些问题,这项技术解决的难题主要是对一种,如果出现油气田储存在施工中因为压力而产生破裂的突发情况先。通过闭合酸压的注入,让石油井在地上和地下都处于一种相对闭合的状态,从而恢复施工的程序,但是单一的酸压注入的作用会随着深度的降低而减弱,在无法满足正常施工需求时,闭合压酸技术正在向多元化转型。闭合压酸技术在面向多极化发展,就是为了让施工的效率能够得到更好的提高,施工方式和作业难度得到更好的发展。

3.3 压裂液与交替灌入压裂液技术

当前在油气田开发中对酸化压裂技术进行应用的时候,通过交合使用粘性比较高的酸液和压裂液,可以使酸化压力的效果有更好的提高,进而保证油气田开发技术的有效开展,在油气田社会效益与经济效益的实现中具有十分重要的作用与意义。在实际开发工作中对压裂液与交替灌入压裂液技术进行应用,所产生的损失量比较少,再加上该技术具有交广的应用范围和较高的导流效率,所以将该技术应用到油气田开发中具有较好的经济效益。在应用压裂液与交替灌入压裂液技术的时候,要严格的按照相关操作流程进行,先将压裂液灌入到油气田的井口中,然后再将浓度相应与容量相应的酸液灌入,这样可以进一步控制虑失速度。另外,要全方位的对酸液进行研究与分析,使得岩石层当中灌入酸液有带有孔隙的空槽产生,进而将更多的便利条件提供给油气田的开发工作中。

4 结语

总之,酸化压裂技术在现阶段的油气田开发中发挥着重要而不可替代的作用,油气资源一直是支撑我国社会生产发展与生活的主要资源,随着社会对油气需求量的增加,我国应对实现高效、高质油气开发技术给予重视,以便提升油气资源的利用效率,实现资源的可持续利用与社会的可持续发展,并利用油气田为我国社会发展创造更丰富的经济效益。

参考文献:

[1]李先兵.油气田开发中酸化压裂技术的应用[J].石化技术,2016,23(9):176-176.

[2]武文涛.浅析油气田开发中酸化压裂技术的应用[J].化工管理,2016(11).

[3]郭强.油气田开发中酸化压裂技术的应用及问题研究[J].中国石油和化工标准与质量,2017(17).

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