酸化和压裂的原理及影响研究.docx

摘 要酸化压裂工艺是多工种、多工序、高压状态下的大型油气井作业，在油田开发过程中酸化压裂是油气田增产增注的主要工艺措施之一，在油田生产中起着非常重要的作用，我国的低渗透油气资源储量十分丰富，且占石油资源总储量的比重较高，压裂酸化工艺是提高低渗透油气井产量的必要措施，根据目前酸化和压裂技术研究现状和在油田现场中的应用，本文非系统化地即介绍了酸化和压裂的原理及影响酸化和压裂效果的因素，并简单地给出了应对措施。关键词：酸化压裂；原理；工艺；影响因素目录1引言11.1酸化压裂的国内外现状11.1.1国内研究现状11.1.2国外研究现状21.2本文的主要研究内容32酸化压裂机理32.1酸化增产原理32.2酸化工艺分类42.3油层压裂原理93酸化效果的影响因素103.1温度的影响103.2面容比的影响103.3酸液浓度的影响113.4酸液流速的影响113.5酸液类型的影响123.6同离子效应的影响[1]153.7岩石类型的影响153.8压力的影响154压裂效果的影响因素164.1压裂液的影响164.2压裂施工操作对压裂效果的影响184.3压裂设备对压裂效果的影响184.4地层因素对压裂效果的影响184.5压后作业对压裂效果的影响[7]194.6设计因素及其他因素对压裂效果的影响195现场应用195.1酸化应用实例[11]195.2压裂应用实例216结论与建议226.1结论226.2建议23致谢24参考文献251引言酸化压裂是油气井投产、增产、注水井增注和完井的重要技术措施，其一方面靠水力作用形成裂缝，另一方面靠酸液溶蚀作用把裂缝壁面溶蚀成凹凸不平的沟槽，之后裂缝不闭合，而使其有效长度具有较高的导流能力，改善和提高了储层的渗透性能，达到提高油藏产量的目的。酸化压裂的效果体现在产生裂缝的有效长度和导流能力，一般有效的裂缝长度是受酸液的滤失、酸岩反应速度及裂缝内的流体的速度控制的，导流能力取决于酸液对地层矿物的溶解量以及不均匀刻蚀程度。由于储层矿物的非均质性和裂缝内酸液浓度的变化，致使酸液对裂缝壁面的溶解也是非均质的，由此酸压后裂缝能保持较高的导流能力。1.1酸化压裂的国内外现状1.1.1国内研究现状油层水力压裂工艺自1955年在我国玉门油田首次开展工业性试验以来至今已有59年的历史。经过半个世纪的发展，我国的压裂技术在工艺上有了很大的发展。从50年代后期到70年代初为小规模的试验性和摸索性阶段。到现在压裂工艺已进入完善阶段。在此阶段，压裂液的性能更加完善，压裂设计普遍采用计算机优化设计，压裂数字模型基本上采用二维、拟三维、全三维、以拟三维的模型，压裂管柱配套系统化，压裂设备更新换代，压裂井的选择更加科学化。而且通过以上工艺技术的完善与配套，成功完成了高含水油层的压裂、重复压裂、稠油地层压裂、软地层压裂和整体区块压裂的高难度施工项目。酸化工艺也由当初的低浓度小量酸化应用阶段提高到现在的高浓度大量酸与乳化酸应用阶段。特别是90年代以来，随着勘探开发的需要，酸化研究更加深入，研究领域不断拓宽，酸化技术取得了多项成果，主要有：适应油层的防膨，放迁移的酸化技术。适应深部酸化的缓速酸酸化技术，磁处理酸化技术。适应解除有机质堵塞和乳化堵塞的土酸酸化技术，逆土酸酸化技术。适应泥质砂岩的低伤害酸酸化技术。适应解除无机质堵塞的酸化用添加剂。适应低温油层、稠油油层的热酸酸化技术。适应低渗、强水敏地层和高凝、高稠严重堵塞油层的集成酸酸化技术。～图1-1图1-2 .我国压裂酸化增产量在低渗油藏总产量中的地位1.1.2国外研究现状国外对压裂后人工裂缝对油藏动态影响的研究比较早。方法主要是实验和数值模拟。从研究方法上可以很明显的分为两个阶段和两种类型。20世纪60年代以前主要用电解模型实验方法，通过测定电位值，确定渗流场的变化，再计算扫油效率。60年代后随着计算机技术的发展，多采用数值模拟的方法。国外压裂技术的发展分三个阶段：第一阶段：解堵消除伤害第二阶段：致密气藏的大型压裂技术第三阶段：中、高渗透层的端部脱砂压裂技术在压裂酸化作业中，国外也是普遍遵循HSE管理体系来进行管理的。国外石油企业首先注重职工的安全意识。他们把安全意识作为事故预防中最为有效的因素。鼓励工人们学安全，讲安全，在安全方面维护自己权利。让员工都有“我要安全”的意识。而且国外公司在员工的劳动保护方面也作的比较到位。这些都是国内企业所不足或要学习的地方。图1-3.美国每月进行酸压处理的趋势（K.G.Nolte和M.B.simth1985-1986）1.2本文的主要研究内容本文研究的目标就是分析影响酸化压裂的因素，其主要内容如下：（1）酸化效果的影响因素；（2）压裂效果的影响因素。2酸化压裂机理2.1酸化增产原理酸化是一种使油气井增产或注水井增注的有效的方法.它是通过井眼向地层注入一种或几种酸液或酸性混合