前置酸加砂压裂新工艺试验研究及现场应用

Internal Combustion Engine&Parts0引言煤层气是一种生成储集都在煤层及其围岩中的以吸附在煤基质颗粒表面为主、部分游离于煤孔隙中的烃类非常规甲烷天然气体，是近年来崛起的优质清洁新能源。

我国煤层气资源非常丰富，总资源量为36.81×1012m3。

开发利用好煤层气资源，消除煤矿生产中的瓦斯爆炸、减少因大量瓦斯排放造成的环境污染，实现清洁能源的高效开发，均具有十分重要的意义。

20世纪80年代初期，以美国为首的发达国家在煤层气开发方面走在了世界的前列。

国外的煤层气压裂技术先后经历了炸药炸洞、高压水力压裂、液氮泡沫压裂技术以及CO2泡沫加砂压裂技术。

国内绝大多数煤层低渗透、煤层气井产量低、产量递减快。

目前，已经成型的煤层气储层压裂技术主要活性水加砂高排量复杂裂缝体系的压裂技术。

该技术在现场中进行了应用实践，获得成功，取得了很好的效果。

1煤层气复杂裂缝压裂工艺技术1.1形成复杂裂缝的机理理论和实验表明，水平应力差异系数越大越不易形成复杂裂缝。

水平应力差异系数如式（1）所示，当水平应力差异系数为0-0.3时，水力压裂能够形成充分的裂缝网络；煤层气复杂裂缝压裂工艺技术的现场应用包枫（大庆油田物资公司实业分公司机修厂，大庆163458）摘要:煤层气是一种广泛分布矿藏中的清洁高效非常规能源，吸附态赋存于煤层中，以其自生自储式的成藏特点与其他天然气有很大的区别。

在生产过程中必须要降压解吸才能够采出获得。

而要得到连续高产的煤层气，压裂增产改造技术成为世界各国包括美国、加拿大在内的通用的手段和方法。

煤层气储层普遍具有明显的低孔、低渗特点，煤岩较软且节理极其发育可以诱发多缝的开启，应力差小，抗压强度低，压裂施工过程中高排量的注入液体，形成裂缝内足够高的净压力，为形成复杂的裂缝体系创造了条件。

针对以上煤层气特点以及开发过程中压裂工艺的特征，研究了一项以套管注入、高排量、活性水携砂为主的煤层气复杂裂缝压裂工艺配套技术。

前置酸改善水力压裂效果机理分析作者：杨艳昌来源：《中国科技纵横》2012年第24期摘要：常规加砂压裂过程中往往会给储层和支撑裂缝带来损害，导致压裂效果有限甚至压裂无效。

为了改善压裂增产效果，提出和发展了前置酸液加砂压裂工艺技术，压裂效果显著改善。

现场应用表明采用该技术可降低压裂过程中的损害，从而提高压裂成功率和有效率，大大改善压裂效果。

关键词：水力压裂前置酸损害增产措施下面以长庆油田某区块为例来说明前置酸改善水力压裂效果机理分析：长庆油田某区块长4+5储层以灰色、灰绿色、灰褐色长石砂岩为主，储层粘土矿物以绿泥石、高岭石和伊利石为主。

油藏埋深2300m左右，油层平均厚度9.0m，平均孔隙度11.4%，平均渗透率0.69×10-3μm2，地层压力16.6MPa，地面原油密度0.866g/cm3，粘度10.7mPa·s。

水力加砂压裂是该区块重要的储层改造措施，但以往采用措施效果有效率不高。

经过多次探索和现场试验，找到了能够提高常规加砂压裂效果的新型压裂技术，即前置酸加砂压裂增产技术。

该技术通过在常规加砂压裂前注入合适的配方酸液压开储层，再注入压裂液。

该技术的应用有效提高了压裂效果。

为了深入认识其改善压裂增产效果机理，指导和优化设计，进一步增强针对性和提升效果，我们就前置酸加砂压裂改善增产效果机理进行深入分析研究。

1、加砂压裂过程中损害研究1.1 压裂液残渣损害压裂液彻底破胶以后，还会有一部分水不溶物质即残渣残留在储层中给储层造成一定的损害。

残渣可能以两种方式存在：一种是残渣颗粒进入基质孔喉产生堵塞，对储层造成损害；另一种是残渣残留在支撑裂缝中，使裂缝的导流能力降低。

1.2 压裂液滤失的损害在压裂液滤失的过程中，存在于压裂液里的一些固体颗粒、聚合物分子及添加剂随着压裂液滤失到裂缝壁面附近，逐渐沉积下来形成滤饼，同时一部分滤液进入油藏使得裂缝壁面附近的油藏流体的渗流物性发生改变。

（1）滤饼对裂缝壁面的影响介于支撑裂缝与地层岩石壁面之间的压裂液滤饼，对储层孔隙喉道起着封堵作用，因而阻碍了压裂施工后流体的径向流动。

酸化与加砂压裂协同作业技术探讨摘要：对于增产技术措施来说，加砂压裂和酸化是十分重要的技术措施。

在传统观念中，对相关洞孔中的堵塞物质进行疏通，通过这样的疏通实现将底层原有的洞孔进行那个扩大，进而实现良好的渗透性，这样的技术便是酸化的过程。

通过水的冲击力的作用对底层进行不断的冲击从而使地层形成相当大的裂缝，通过在裂缝中加入大量的砂，这种方式进行支撑.这种技术变称作加砂压裂。

本文通过酸化与加砂压裂等技术以及相关技术的协同作业的工艺原理进行分析，旨在对相关工程作业以及技术攻关等领域有指导意义。

关键词：酸化压裂压裂液压裂裂缝缓速酸对于酸化与加砂压裂的协同作业来说，在这样的作业过程中存在这量大主流技术，这两大主流技术便是间接联合与直接联合。

在具体的作业过程中具体应如何进行技术的选择还需要根据作业的具体环境以及作业的条件进行相应的选择。

这项技术的协同作业的工艺原理的本质便是将两方的技术相互的融合，结为一体。

利用相互之间的优势进行作业，是双方的有事发挥到最大化。

与此同时，这样的优势结合也使得其工作效率大大的提高了。

一、酸化与加砂压裂技术的间接联合1.酸化再加砂压裂工艺机理根据上文的分析，对于储集层的腐蚀需要酸化技术进行处理。

而对于人工的裂缝的支撑，则需要加砂压裂技术来发挥作用，将这两项技术同时应用到作业之中，更加协同的进行作业，使其功能的发挥更加全面。

随着科技的不断的进步，酸化技术也呈现出不断发展的趋势，这样的背景下，在酸化技术所依赖的酸液其研究的功能也不断的提高，随着其性能的不断改进，由原来的间接的协同逐渐被直接协同作业所取代。

传统的酸化再加砂压裂及加砂压裂再闭合裂缝酸化这样的工艺流程在本质上属于间接的协同作业，其本质并没有改变以往的作业流程。

而近些年来流行的前置酸、交联酸加砂压裂，这样的工艺流程便属于直接协同作业。

首先，将地层进行酸化，这样的目的在于将近井地层的阻塞的状况进行疏通，消除近井地层的拥堵的状况。

1 前置酸压裂技术单一储层改造措施具有明显的局限性，单一压裂解堵属物理法解堵，不能有效解除老井地层和裂缝内的无机垢堵塞，而针对酸化解堵，虽能解除无机垢，但由于其作用距离短（2m以内），不能解除深部堵塞，地层渗流能力不能得到根本改变，同时填砂裂缝导流能力因裂缝闭合、支撑剂破碎而下降时，单纯酸化难以提高裂缝导流能力。

针对单纯的压裂或酸化工艺各自都有局限性的问题，结合压裂、酸化两方面的作用机理，为有效提高低渗透油藏单井产量，开展了前置酸压裂技术研究试验。

1.1 技术原理前置酸压裂是将酸液（主体酸是HCl）在高于破裂压力下泵入地层，使一部分酸液处于裂缝最前缘，一部分酸液滤失到裂缝壁面两侧，用隔离液将酸液和压裂液隔离，随后正常压裂。

1.2 增产机理前置酸压裂技术的增产机理一方面是酸可溶除地层中无机垢及酸溶成份，提高裂缝及地层的渗透性；第二是酸可以溶解细小的泥质颗粒，疏通孔隙喉道 ；其三是酸液可以溶解部分压裂液滤饼和裂缝壁面残胶 ；第四是酸液可以提高压裂液破胶程度，降低压裂液残渣含量。

1.3 室内酸液配方研究1.3.1 对抗剪切稳定性影响盐酸与氟硼酸体系对冻胶液粘度影响大，粘度最大损失率达70%，但加入酸液后，冻胶抗剪切能力大大提高、体系稳定性提高。

1.3.2 对破胶性能的影响压裂液冻胶加入酸液后，使破胶时间缩短，50℃从95min缩短到30~45min，40℃从130min缩短到60~90min，说明酸液能使压裂液破胶更彻底，有利于入井液返排。

1.3.3 降低压裂液残渣评价加入酸液后残渣含量明显下降，加入盐酸最大下降幅度为20.5%，加入氟硼酸体系最大下降幅度为21.8%。

说明酸液对压裂液残渣具有溶解作用，有利于油层保护。

1.4 应用效果 1.4.1 西205井区产建井应用效果针对西205井区低产的特征，应用前置酸压裂试验井22口。

试验井试排和投产产量均高出邻井：试排产量高出常规压裂2.5m3，投产后产量也明显高出常规压裂，表现出较好的增产和稳产效果。

前置酸+暂堵压裂技术在长庆油田低产低效油井的应用及评价作者：朱玉洪梁庆辉梁畯保李霖来源：《中国科技博览》2015年第12期[摘要]常规压裂技术是长庆油田低渗透油气藏解堵措施之一，但由于油层温度低，压裂液破胶不彻底，以及进入储层的固相物质不能得到有效清除，压裂液残渣对储层造成二次堵塞伤害，导致压裂效果不明显；而前置酸+暂堵压裂技术有效地提高了人工裂缝附近地层的渗透性、消除了压裂液残胶的影响，降低了流体渗流阻力，并且改变裂缝起裂方位以产生新缝，是扫油面积增大，从而达到提高单井产量的目的，此效果在老油田降低递减，提高稳产启到了的示范性作用。

[关键词]低渗油藏前置酸暂堵压裂中图分类号：TE357 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）12-0375-021、地层堵塞特征分析近年来在长庆低产低效的油水井生产过程中地层堵塞频次较高，具体表现在：油井在开采过程中，极易产生堵塞：（1）是地层不配伍性影响，主要原因注入水水质不达标，注入水与地层水的配伍性较差，容易产生硫酸钡和碳酸钙沉淀，引起地层堵塞。

（2）长庆西峰油田三叠系属于低渗透油藏，储层物性较差。

（3）是在生产过程中油层脱气造成油层堵塞现象。

（4）井下作业过程中，如：维修检泵、水井检串等原因起下管柱带入泥砂而引起近井地带堵塞。

2、前置酸+暂堵压裂技术应用特点和适用条件2.1 常规压裂技术改造存在的主要问题常规压裂改造存在以下问题1、因为产业剖面不均匀，普通重复压裂不能有效沟通裂缝壁面的微裂缝，扩大渗滤面积，对于需启动的小层没有有效办法。

2、由于油层温度低，压裂液破胶不彻底，压裂液残渣对储层造成二次堵塞伤害，是的措施后油井产量增幅较小。

2.2 前置酸+暂堵压裂技术特点针对长庆油田酸溶性矿物含量高的低渗透储层，将砂岩酸化与暂堵压裂集成，形成了前置酸+暂堵压裂技术，在改造未动用的小层，通过低排量注酸，提高近井地带裂缝酸液处理深度，在经过暂堵部分的高渗老缝和部分射孔孔眼，提高排量，增加压力破裂低渗层段，裂缝延伸压力的变化使液体发生转向，从而造出新缝，使油井得以增产，进一步提高了致密储层改造效果。

环82区长8酸敏储层前置酸压裂技术研究与应用蒋文学;葛海江;宁忠宏;金娜;刘亭;李勇;李刚辉【期刊名称】《钻采工艺》【年(卷),期】2015(000)001【摘要】随着油田滚动勘探开发的不断深入，长庆陇东油田长8储层部分区块物性变差，采用常规加砂压裂工艺，单井产量偏低，需要探索新的工艺以提高单井产量。

针对长庆陇东油田长8储层特点，室内开发了一套适应于长8酸敏储层的前置酸酸液体系，与目前体系比较，改进后前置酸酸液体系对研究区岩屑溶蚀率提高了35.4%，对胍胶压裂液的破胶液黏度降低了42.1%，岩心伤害率降低了67.9%，体现了较好的储层适应性。

通过PT软件模拟提出了前置酸压裂工艺中的前置酸酸液用量强度、施工排量、关井时间。

经现场32口井试验，长8酸敏储层前置酸压裂改造技术在环82区试油日产油量提高了20.4%，取得了较好的增产效果。

【总页数】3页(P69-71)【作者】蒋文学;葛海江;宁忠宏;金娜;刘亭;李勇;李刚辉【作者单位】川庆钻探工程公司钻采工程技术研究院低渗透油气田勘探开发国家工程实验室; 陕西科技大学化学与化工学院;川庆钻探工程公司钻采工程技术研究院低渗透油气田勘探开发国家工程实验室;长庆油田公司第二采油厂;川庆钻探工程公司钻采工程技术研究院低渗透油气田勘探开发国家工程实验室;长庆油田公司第二采油厂;川庆钻探工程公司钻采工程技术研究院低渗透油气田勘探开发国家工程实验室;陕西科技大学化学与化工学院【正文语种】中文【相关文献】1.前置酸压裂技术在低渗透油田中的研究与应用 [J], 何鹏;刘寒梅;李向东;胡雪娇;周玉波2.低渗透油田多组分前置酸压裂技术研究与应用 [J], 李泰余;周丹;古亮;魏江伟;范玮;刘涛3.鄂尔多斯盆地姬塬油田东部长82油层组储层酸敏特征及主控因素 [J], 茆书巍;何陵沅;覃勤;焦滔;熊涛;秦智;高银山;鲍志东;郑锡;李军建;宋健4.水平井前置酸加砂压裂技术优化研究 [J], 何火华; 黄伟; 王鹏5.水平井前置酸加砂压裂技术优化研究 [J], 何火华;黄伟;王鹏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

酸压与加砂压裂复合改造技术研究与应⽤
酸压与加砂压裂复合改造技术研究与应⽤
刘伟杨建强任艳萍(新疆油⽥公司⼯程技术研究院新疆克拉玛依 834000)【摘要】摘要：我国在不断发展的过程中勘探程度也在提⾼。

本⽂通过对新疆油⽥的⽕⼭岩储层以及其中⼀些具有较⾼的碳酸盐含量的砂岩储层进⾏改造的过程中出现的加砂压裂和酸压措施不当之处进⾏了分析和研究，再结合了室内研究的成果之后，提出了酸压与加砂压裂复合改造的新的技术思路。

本⽂针对该⼯艺在施⼯过程中存在的相关安全问题，提出了通过优化设计以及研制出新型耐酸压裂液的⽅案，在此基础上进⾏了多次实验，也取得了理想效果。

【期刊名称】化⼯管理
【年(卷),期】2014(000)024
【总页数】1
【关键词】酸化压裂；复合改造；研究与应⽤
⼀、技术背景
我国在各个领域的研究越来越深⼊，在勘探程度上也在⽇趋提⾼，当前⽕⼭岩已经变成新疆油⽥的⼀个重要的勘探领域。

其中在⽯西油⽥、北三台油⽥以及克拉玛依油⽥这⼏处区域存在⼤⽚⾯积的油⽓层，⽽这些油⽓层都是以⽕⼭岩为主的储层，⽕⼭岩是⼀种⽐较复杂并且⽐较特殊的油⽓储层。

找出⽕⼭岩储层的改造这个问题的解决⽅案⽬前对各个油⽥来说还是⼀个难点。

根据调查显⽰，新疆油⽥⽕⼭岩储层是将压裂改造作为⼀项主导技术，与此同时酸压、酸化在部分油藏也表现出⽐较优异的效果，尽管如此还是不可避免的存在着⼀些潜在的问题，这些潜在的问题在很⼤的程度上对⽕⼭岩储层的开发有很⼤的制约。

交联酸加砂酸化压裂技术在复杂岩性油藏的应用很多复杂岩性油藏存在着较大的开发难度，需要采用合理的增产措施来提高油井产量。

本文对交联酸室内评价实验进行研究，并对采用交联酸加砂酸化压裂技术现场试验情况进行分析。

标签：压裂技术;交联酸加砂酸化压裂;现场应用隨着油气勘探业务不断扩展，已经从原来的砂岩和碳酸岩储层向着复杂岩性油藏转变。

由于该类油藏断块较多，丰度不高而且物性较差，勘探开采成本增多，需要采用压裂增产措施来提高采收率，从而在地层中建立起更多的人工裂缝，要求裂缝尽可能地延伸，形成多个裂缝分支，从而起到理想的压裂改造效果。

需要做好压裂工艺技术的改进，采用酸化压裂形成更多的酸蚀裂缝，和水力压裂建立起具有较高导流能力的支撑裂缝进行结合形成复合裂缝，提高压裂改造的效果。

1交联酸室内评价实验1.1交联酸性能评估把酸液稠化剂均匀加到含量为15%的盐酸中，配制成质量分数为0.8%的溶液，经过溶解膨胀后的5小时后，测量该溶液的粘度为45mpa·s，之后分别加入质量分数为0.8%、1.0%及1.2%交联剂，之后投入到90度的水中保持1小时，然后进行持续剪切10分钟，再投入到110度的水体中恒温保持1小时，分别测量不同质量分数溶液具备的剪切黏度，分别为100 mpa·s、150 mpa·s和155mpa·s。

从实验情况来看，该交联剂酸液稠化剂具备较好的交联效果，投入量为0.8-1.2%时，由于交联剂数量的变多，耐温性能得到显著提升，还具备较高的黏度和抗剪切性能，该交联酸可以达到酸化压裂施工过程中对携砂性能的需求。

1.2酸液助剂优选把酸液稠化剂均匀的投入到浓度为15%盐酸液中，混合成质量分数达到0.8的液体，再投入不同种类的助排剂、铁离子稳定剂、缓蚀剂等进行溶解膨胀，等待5小时之后测量溶液具备的黏度为45mpa·s，再对溶液中加入交联剂，投入温度为90度的水中恒温保持1小时，对溶液剪切10分钟之后，分别检测后得知浓度为22mpa·s、150 mpa·s和9 mpa·s。