新時(shí)期石油開采對(duì)酸化壓裂技術(shù)的創(chuàng)新利用

李海濤

（西北大學(xué)，陜西西安 710069）

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，在石油開采行業(yè)迅猛發(fā)展當(dāng)中，為了能夠?qū)崿F(xiàn)極高水平的開采效果，對(duì)酸化壓裂技術(shù)形成了極高的關(guān)注。對(duì)于酸化壓裂技術(shù)來(lái)講，在實(shí)際運(yùn)用當(dāng)中，主要擔(dān)負(fù)的就是提供儲(chǔ)油空間以及滲流通道的重要角色。站在理論技術(shù)層面下進(jìn)行分析，在使用該項(xiàng)技術(shù)過(guò)程中，為了能夠保證達(dá)到極高效率的開采要求，那么自然需要維持儲(chǔ)油空間的通暢性，這才是石油開采數(shù)量得以明顯增加的重要保證。本文鑒于酸化壓裂技術(shù)應(yīng)用原理下，提出了幾點(diǎn)針對(duì)性的技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用方案，希望能夠?yàn)榻酉聛?lái)行業(yè)人士石油開采工作提供幫助。

1 油氣田酸化壓裂技術(shù)的原理概述

通過(guò)實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在目前我國(guó)石油開采過(guò)程中，酸化壓裂技術(shù)得以廣泛應(yīng)用。從工藝流程下進(jìn)行劃分，主要涵蓋酸洗、酸壓及基質(zhì)酸化三方面。其中，酸壓還可以分為平衡酸液、閉合酸液、普通酸壓等多種類型；如果站在酸液視角下予以研究，該項(xiàng)技術(shù)主要涵蓋土酸酸化、常規(guī)鹽酸等多種方式。在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，其中地層部分的破裂壓力已經(jīng)受到極大的威脅，當(dāng)其處于極低的狀態(tài)時(shí)，就能夠灌入酸液，促使其能夠進(jìn)入到地層裂縫當(dāng)中，伴隨著內(nèi)部處于流動(dòng)狀態(tài)的酸液，針對(duì)多種物質(zhì)實(shí)施有效地溶解，一方面促使油儲(chǔ)層達(dá)到較強(qiáng)滲透效果，另一方面保證石油開采產(chǎn)量得以明顯的提升。在此過(guò)程中，要想保證整個(gè)環(huán)節(jié)高質(zhì)量完成，最為關(guān)鍵的就是堿性與酸液礦物質(zhì)是否處于良好的化學(xué)反應(yīng)狀態(tài)，正因?yàn)槠渲泻械妮^大直徑的物質(zhì)或者是巖石結(jié)構(gòu)等，伴隨著氣體類物質(zhì)出現(xiàn)的同時(shí)，自然能夠直接作用于油儲(chǔ)層空隙度增加的目標(biāo)，促使流體處于有效流動(dòng)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)極高開采產(chǎn)量的工作結(jié)果。因?yàn)樗峄瘔毫鸭夹g(shù)現(xiàn)實(shí)應(yīng)用當(dāng)中表現(xiàn)出來(lái)的種種優(yōu)勢(shì)，由此廣泛受到了行業(yè)人士的青睞，最終很多的石油開采企業(yè)，將其視作提高產(chǎn)量的重要方式。為了能夠充分的凸顯出酸化壓裂技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，首先需要工作人員對(duì)開采環(huán)境下的碳酸鹽成分加以詳細(xì)的調(diào)查，確定好針對(duì)性的使用酸液，不僅能夠降低后期酸液浪費(fèi)行為的出現(xiàn)，而且也是流體具備較強(qiáng)流動(dòng)效果的重要保證。與此同時(shí)，極高流體黏度目標(biāo)的完成，還需要結(jié)合酸液化學(xué)性能下，有效地整合乳化劑以及泡沫劑等多種物質(zhì)，很好地降低流體流失問題的發(fā)生概率。

2 酸化壓裂技術(shù)的瓶頸

雖然在當(dāng)前我國(guó)石油開采過(guò)程中，酸化壓裂技術(shù)有了比較廣泛的運(yùn)用，但是從根本上來(lái)講，像不同地區(qū)存在的特殊性的地層結(jié)構(gòu)，酸化壓裂技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值難以全面體現(xiàn)。針對(duì)地區(qū)存在較高含量的硫物質(zhì)等開采環(huán)境，此時(shí)與行業(yè)要求相比較，硫含量要超出要求的很大范圍，那么伴隨著后期工作人員開采工作的進(jìn)行，就會(huì)引發(fā)出硫化亞鐵沉淀等的現(xiàn)象。像具有一定復(fù)雜性的油氣田，雖然表面上有著極好的存儲(chǔ)量，但是鑒于其中明顯的復(fù)雜成分特點(diǎn)，最終難以切實(shí)發(fā)揮出酸化壓裂技術(shù)的性能。除此之外，某些地區(qū)還存在著較深的地層結(jié)構(gòu)，在高溫環(huán)境下，影響了酸液自由流動(dòng)，并且在流動(dòng)周期較短的問題下，也是該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用效果難以凸顯的根本原因。針對(duì)以上分析的種種問題，還需要行業(yè)人士接下來(lái)長(zhǎng)期的努力與鉆研，致力于酸化壓裂技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用目標(biāo)當(dāng)中。

3 酸化壓裂技術(shù)創(chuàng)新

3.1 前置液應(yīng)用創(chuàng)新

工作人員在酸化壓裂技術(shù)進(jìn)行石油開采過(guò)程中，根本上就是借助具有極高黏稠性的化學(xué)物質(zhì)，將開采井底進(jìn)行有效地隔離。那么過(guò)程中就需要工作對(duì)黏稠性化學(xué)物質(zhì)的選擇方面形成高度重視，更好的作用于接下來(lái)整個(gè)開采工作高效完成的基礎(chǔ)上，也能夠保證內(nèi)部縫隙當(dāng)中的黏稠性處于自由的流動(dòng)狀態(tài)，將裂縫進(jìn)行全方位的熔溶蝕。通過(guò)實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，一旦開采環(huán)節(jié)中出現(xiàn)了極高溫度的環(huán)境，那么在最短周期內(nèi)酸堿液就會(huì)發(fā)生反應(yīng)現(xiàn)象，一方面對(duì)裂縫長(zhǎng)度造成嚴(yán)重威脅的同時(shí)，另一方面更是會(huì)對(duì)接下來(lái)的開采工作產(chǎn)生嚴(yán)重的制約。面對(duì)高溫環(huán)境現(xiàn)象下，就需要工作人員必須將催化劑進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶砑?，促使酸性與堿性液體兩者之間達(dá)到極高融合以及反應(yīng)的效果。除此之外，在工作人員應(yīng)用酸化壓裂技術(shù)過(guò)程中，還需要深入的分析與學(xué)習(xí)該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用流程，最為核心的部分就是將前置液加以妥善的添加，維持巖石表層較低的溫度值，由此控制好酸堿液反應(yīng)過(guò)程的速度。同時(shí)，工作人員也需要合理的選擇酸堿液，從酸性值下進(jìn)行分析，此時(shí)材料該部分的性能應(yīng)該處于較弱的狀態(tài)，在將反應(yīng)強(qiáng)度加以全面把控的基礎(chǔ)上，自然能夠保證反應(yīng)周期得以有效延長(zhǎng)。經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的應(yīng)用可以斷定，如果要充分提高開采能力，就需要充分地保證裂縫酸蝕的長(zhǎng)度，保證裂縫酸蝕的長(zhǎng)度就需要保證酸液的黏稠程度，可以通過(guò)添加酸性液的方式提高稠度，除此之外，開采酸蝕程度的裂縫應(yīng)該控制50米左右。

3.2 壓裂液與酸液注入創(chuàng)新

通過(guò)使用壓裂液與酸液實(shí)現(xiàn)對(duì)石油的有效開采，這種工藝在一般的石油開采中十分常見，并得到了較為廣泛的應(yīng)用，起到了非常好的效果。在使用這項(xiàng)技術(shù)的時(shí)候要充分考慮壓裂液與酸液的黏度，一般來(lái)說(shuō)，通過(guò)壓裂液與酸液交替注入的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)開采壓力的相互轉(zhuǎn)換。從實(shí)際的開采情況中可以發(fā)現(xiàn)，通過(guò)使用這項(xiàng)技術(shù)可以有效地控制酸液的流失，從而在較大范圍內(nèi)得到了迅速的普及和使用。通過(guò)使用這項(xiàng)技術(shù)，可以在開采石油中達(dá)到非常好的導(dǎo)流效果，對(duì)提高開采石油的工作效率有著非常大的幫助，尤其是通過(guò)使用交替注入的方式可以獲得極大的使用便利。在使用這項(xiàng)技術(shù)的時(shí)候，要嚴(yán)格按照使用流程，施工工藝等進(jìn)行操作，在操作的時(shí)候首先要注入前置液，然后在注入酸液，通過(guò)這兩種方式可以有效地控制流失的速度，從而可以很好完成石油開采任務(wù)。在注入酸液的過(guò)程中一定要注意注入的先后順序，如果注入的順序發(fā)生倒置，那就就會(huì)出現(xiàn)較深的空隙，這些情況的出現(xiàn)極大地影響了石油的開采效率，降低了產(chǎn)油率，影響了生產(chǎn)計(jì)劃，所以在使用該項(xiàng)技術(shù)的時(shí)候，一定要把握好相關(guān)的開采工序，并建立完整的施工制度，制定詳細(xì)的施工計(jì)劃，組織相關(guān)人員進(jìn)行施開采監(jiān)督，從而保證施工的正常進(jìn)行，保證施工生產(chǎn)效率。

3.3 閉合酸化壓裂技術(shù)創(chuàng)新

在開采石油的時(shí)候，還會(huì)應(yīng)用到另外一種技術(shù)，這就是閉合酸化壓裂技術(shù)，這也是一種非常常見的施工技術(shù)，通過(guò)這項(xiàng)技術(shù)可以有效地提高使用的開采效率，改善開采導(dǎo)流。其實(shí)這種工藝早在20世紀(jì)80年代就已經(jīng)應(yīng)用到部分的石油開采中，已經(jīng)呈現(xiàn)在世人面前，通過(guò)使用這項(xiàng)技術(shù)可以將酸液注入巖石內(nèi)部，需要注意的是，在注入的時(shí)候一定要保持低壓開采，如果在高壓之下就會(huì)出現(xiàn)一些問題。在使用這項(xiàng)工藝的時(shí)候，尤其是要控制好酸液的注入速度和注入的量，在注入的時(shí)候充分考慮到井的底部于上方通氣的程度，還要保持較為勻速的注入速度，這樣才能在開采的時(shí)候出現(xiàn)符合標(biāo)準(zhǔn)的圓圈裂痕，保證酸液于裂縫中的巖石進(jìn)行有效的連接，從而充分提高石油的開采效率，保證石油的開采量，才能較好地完成石油的開采任務(wù)。

3.4 水力噴射酸化壓裂創(chuàng)新

水力噴射酸化壓裂在目前來(lái)說(shuō)是石油開采技術(shù)的應(yīng)用中一種比較先進(jìn)的技術(shù)，這種技術(shù)的工作原理是通過(guò)將水的噴射形成較大的壓力，從而對(duì)巖石進(jìn)行壓裂的技術(shù)。通過(guò)使用這項(xiàng)技術(shù)可以有效地提高石油開采效率。在使用這項(xiàng)技術(shù)的時(shí)候具有一定的獨(dú)特性，在使用的時(shí)候就有高速，準(zhǔn)確等特點(diǎn)，在使用這項(xiàng)技術(shù)的時(shí)候不需要進(jìn)行機(jī)械隔離。這項(xiàng)技術(shù)由三個(gè)部分組成：①水力噴砂；②水力壓裂；③環(huán)空擠壓。

在實(shí)際的石油使用和開采過(guò)程中，會(huì)快速地消耗能量，這些能量會(huì)變成熱能從而完成工作，在實(shí)際的工作過(guò)程中不需要考慮溫度的因素，流體速度的變化會(huì)給壓力一個(gè)反向的變化，兩者有著較為明顯的關(guān)系。在工作的時(shí)候，需要給噴嘴以巨大的壓力，從而使噴嘴獲得較高的速度，這種壓力實(shí)際上是一個(gè)較低的界限，當(dāng)流體在深入之后，噴嘴獲得的壓力就會(huì)變得越來(lái)越高，而速度卻會(huì)在較短時(shí)間內(nèi)降下來(lái)。一般的造縫模式才是通過(guò)加壓到井筒，但是部分情況之下破裂的壓力會(huì)超過(guò)裂縫的壓力，這就需要提前做好對(duì)該壓力的控制，從而保證正常的施工，通過(guò)采用水力形式的酸化優(yōu)點(diǎn)可以有效地控制井筒扭曲的頻率，有效地提高了石油開采的效率。

3.5 機(jī)械封隔技術(shù)創(chuàng)新

在石油開采的時(shí)候，還會(huì)用到機(jī)械封隔技術(shù)，這種技術(shù)一般有三個(gè)部分和三個(gè)工藝組成，這種技術(shù)也經(jīng)常應(yīng)用在套管井之中。第一項(xiàng)技術(shù)機(jī)械橋塞，第二項(xiàng)技術(shù)雙封隔器分壓，第三個(gè)技術(shù)環(huán)空封隔器。在使用第一項(xiàng)技術(shù)的時(shí)候需要充分考慮施工中兩個(gè)不同的階段和不同的技術(shù)，首先是在油管壓裂的過(guò)程中封堵閉塞，第二個(gè)階段的工作和第一個(gè)階段的工作流程完全一致，通過(guò)反復(fù)的操作可以有效地提高石油的開采產(chǎn)量。第二個(gè)技術(shù)在使用的過(guò)程中，首先要將封隔器放置在標(biāo)注的位置，然后通過(guò)壓裂的形式對(duì)其進(jìn)行施加壓力。接觸到壓力的時(shí)候打開清洗通道，在壓力釋放結(jié)束之后將壓裂管拉起來(lái)，通過(guò)進(jìn)行反復(fù)的施工完成分壓。第三個(gè)技術(shù)在使用的時(shí)候需要將所有改造的層段射開，通過(guò)相關(guān)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，這項(xiàng)技術(shù)在使用中取得了較好的成果，需要在后期的應(yīng)用中進(jìn)一步改造技術(shù)。

4 結(jié)束語(yǔ)

簡(jiǎn)而言之，石油開采行業(yè)作為推動(dòng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵部分，通過(guò)酸化壓裂技術(shù)的應(yīng)用，保證過(guò)程高效進(jìn)行的基礎(chǔ)上，也能夠?qū)崿F(xiàn)油田產(chǎn)量增加的效果。在一系列創(chuàng)新技術(shù)工藝應(yīng)用現(xiàn)狀下，為我國(guó)石油開采行業(yè)盡快實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)酸化壓裂技術(shù)應(yīng)用原理進(jìn)行研究，著重分析了前置液應(yīng)用技術(shù)、機(jī)械封隔技術(shù)以及水力噴射酸化壓裂技術(shù)等創(chuàng)新方案，致力于解決過(guò)程開采難題的同時(shí)，也希望能夠支撐我國(guó)石油開采行業(yè)領(lǐng)域穩(wěn)定建設(shè)發(fā)展。