基本介紹
- 中文名：壓裂酸化
- 外文名： fracturing acidizing
- 適用範圍：碳酸鹽岩儲層
- 作用：提高油氣產能
介紹,工藝,黏性指進,稠化酸壓,閉合酸化壓裂,注意事項,
介紹
在足以壓開地層形成裂縫或張開地層原有裂縫的壓力下對地層擠酸的酸處理工藝稱為壓裂酸化。可分為前置液酸壓和普通酸壓（或一般酸壓）。壓裂酸化主要用於堵塞範圍較深或者低滲透區的油氣井。注酸壓力高於油( 氣) 層破裂壓力的壓裂酸化， 人們習慣稱之為酸壓。酸化液壓是國內外油田灰岩油藏廣泛採用的一項增產增注措施。現已開始成為重要的完井手段。
酸化壓裂工藝主要限於碳酸鹽岩儲層一灰岩和白雲岩，有兩個目的：①解除地層傷害；②改造未受傷害儲層。
自從將碳酸鹽岩儲層引入加砂壓裂以後(最初局限於砂岩儲層)，酸化壓裂逐漸代替了加砂壓裂，但是人們通常不在意這種替代。這是可以理解的，因為這兩種工藝的實質和過程從根本上說是相似的，即形成一條從井眼延伸至儲層的有一定導流能力的長的裂縫通道。
在這兩種情況下，裂縫的高度主要受邊界層的應力差異控制，裂縫長度主要取決於裂縫的高度和壓裂液的濾失性。優先選擇加砂壓裂有以下原因，即它容易模擬(沒有反應性流體；濾失比較穩定)，並且從定義上來看，不使用人們現在仍然擔心的甚至是避免使用的酸液。同時，在只考慮先前所使用酸液的用量和類型的情況下，在同樣儲層和同樣施工工藝下。對比了加砂壓裂和酸化壓裂產生的長期酸蝕裂縫的導流能力。發現加砂壓裂更具有優越性。
在酸化壓裂中，將酸注入到由粘滯性流體(前置液)產生的裂縫中，或是酸本身用來形成裂縫。當酸沿著裂縫流動時就會溶蝕裂縫壁面。如果是不均勻(差異性的)溶蝕，那么當裂縫閉合的時候，仍然保持一定的導流能力。
工藝
碳酸鹽岩儲層獲得酸蝕裂縫有兩種基本的方法，它們仍然是酸壓工藝的基礎：
黏性指進
(前置液)黏性指進(前置液)：首先用一種不反應的黏度很高的交聯凍膠液來壓開地層，目的是形成期望的裂縫幾何尺寸(如長度、高度和寬度)，並冷卻儲層以減緩注人酸液後與儲層的反應。注入非反應性的前置液後，向已形成的裂縫中泵入活度較低的酸液(HCI或HCI和有機酸的混合物)。
稠化酸壓
稠化酸壓作業設計包括：前置液、稠化酸階段、酸化頂替液。
前置液可形成裂縫並降低裂縫周圍的溫度，是典型的稠化水。稠化酸階段的目的是擴大裂縫和對裂縫進行非均勻性刻蝕，此階段通常用稠化酸、乳化酸或泡沫酸(或它們的混合物)。
在所有的碳酸鹽岩酸化作業中，常用的是質量分數為15%的鹽酸，但有時也會用高濃度的鹽酸、有機酸，以及鹽酸和有機酸的混合物。很多酸壓作業使用的是稠化酸，對15%的鹽酸來說，黃原膠是一種很好的稠化劑；黃原膠唯一的缺點是在93℃溫度以下很難降解，但當鹽酸的濃度大大超過15%時，它會非常迅速地降解。現在使用的稠化酸聚合物是各種不同的聚丙烯酞胺稠化劑，聚丙烯酞胺在低溫和高溫下都可以使用，它們也可以通過交聯而達到很高的黏度和凝膠的穩定性。當酸稀釋或消耗(pH值增加)時，稠化劑體系在地下也可產生一定的黏度，而當酸消耗到一個很高的pH值時，這些體系又會稀釋，以提高作業後的返排能力。
頂替液的目的是驅替井筒中的酸液並推動酸液向裂縫深部前進，以增加酸的穿透距離。當使用稠化酸時，大量的酸化頂替液對增加酸蝕裂縫的長度非常有效，這在作業設計中是極為重要的一步,較高的注人速度也是有利的。
閉合酸化壓裂
一種能改善與井眼的最終導流能力的工藝引起了人們的興趣，這就是閉合裂縫酸化工藝(CFA)。該工藝是在20世紀80年代提出的，它是在低於儲層破裂壓力下向閉合裂縫中泵注少量的酸液，從而儘可能地與井筒之間建立一條開啟的裂縫，是為了在井眼周圍形成敞開的裂縫。這類似於尾追少量支撐劑段從而確保井眼與有導流能力的酸蝕裂縫的連通。
注意事項
為了能夠充分地利用酸化壓裂技術。必須考慮以下幾點：必須區分酸化壓裂和加砂壓裂，它們的實質是不一樣的；酸化壓裂的優點只能通過現場套用和效果評價來驗證，而不能只通過目前的實驗室對比來驗證；應該鼓勵新方法(包括簡化工藝設計）的開發和套用；酸化壓裂在研究程度高的礦區(碳酸鹽岩和砂岩)會得到非常廣泛的套用；在砂岩儲層也可考慮用酸化壓裂。
