關於水平井壓裂酸化工藝技術研究
工程技術
作者：劉壘
【摘要】在針對低滲透薄儲層、小儲量邊際油氣藏以及稠油油氣藏進行開發時，水平井技術有著非常顯著的效果。而在進行水平井開發作業的過程中，時常遭遇天然裂縫欠發育的低滲透地帶，會影響水平井的油氣產量，在這種情況下，應該對其進行壓裂酸化改造。本文結合水平井壓裂酸化工藝技術，對其實際應用情況進行了簡單分析，希望可以為水平井的開發和改造提供一定參考。
【關鍵詞】水平井；壓裂酸化工藝；技術改造
前言：水平井開采技術，可以增大油氣層的裸露麵積，保證油氣開采的有效進行。對於低滲透油氣藏或者產量無法達標的水平井，可以進行相應的壓裂酸化改造，以確保油井開采的順利展開。
一、水平井的特點
在石油行業，水平井是指井斜角達到或者接近90°，井身沿水平方向鑽井一定長度的井，在水平井中，透水段或者透氣段的濾管呈水平放置。水平井技術一般應用於裂縫性油氣藏或者較薄的油氣層，其主要目的在於增大油氣層的裸露麵積，方便進行開采。水平井具有以下幾個特點：
（1）水向水平井的流動具有較大的垂向分速度；
（2）水平井透水段與地下含水層基礎麵積較大；
（3）當地下含水層厚度較小時，可以安裝透水段很長的水平井；
（4）水平井的地表出口可以靈活設置，避開地表存在的永久障礙物，如河流、公路等。
在油氣開采中，水平井自身的特點使得其在許多領域表現出良好的優越性，能夠在很大程度上提高集水建築物與地下非飽和帶中的氣體以及地下油氣的接觸麵積，從而提高流體抽取的效率。
二、水平井壓裂酸化工藝技術
如果水平井油氣藏滲透率較低，或者產量無法達標，就需要對其進行相應的增產改造。在水平井增產改造中，壓裂酸化改造技術是一種比較常用的技術，也取得了相當顯著的成果，這裏對幾種改造工藝進行簡單分析。
1.水力噴射壓裂技術
水力噴射壓裂技術融合了水力噴砂射孔工藝和水力壓裂工藝，其自身具備獨特的定位性，可以在不采用機械封隔裝置的前提下，實現快速準確的多層壓裂，在低壓、低產、低滲等油井的壓裂改造中取得了非常顯著的成效。該工藝技術的基本原理在於：由水力噴砂射孔、水力壓裂以及環空擠壓三個步驟共同實現，利用設置在施工管柱上的水力噴射工具，在水流衝擊作用下，形成相應的噴射孔道，然後通過環空增壓的方式，拓展近井位置的微裂縫，從而實現水力噴射壓裂。使用公式表示，則
其中，υ表示流體的流動速率，單位為m/s；p表示流體壓力，單位為MPa；ρ表示流體密度，單位為kg/m3；c為常量。
上述公式表明，流體束中的能量維持常量，由於簡化方程中不包含溫度因素，因此不考慮由於摩擦生熱造成的能量消耗。同時可知，流體束速度與流體壓力呈負相關，即噴嘴出口位置的速度越大，則壓力越低。
通常，酸液類型的選擇和確定，以及酸液配方綜合性能評價需要根據儲層堵塞類型的具體情況進行分析，為此，特選取某油田三疊係同層位岩心進行實驗。經調查發現該汙染傷害水平井存在一定的深部汙染，因此，宜選用活性酸穿透距離大的酸液。通過酸液體係優選實驗，確定泡沫酸和深穿透緩速酸兩種。因為其溶蝕能力強，活性酸穿透距離遠，清洗油汙效果好，可有效解除油水乳化物和有機沉澱物堵塞，且殘酸pH值低，減少了二次沉澱損害、酸液表麵張力低利於返排。