用酸溶蚀储层也可以增产

2025-08-18 14:49:00

地下原油储层的岩石有沉积岩、变质岩、火成岩等,不同岩性储层中油气贮存状态和流动特性各不相同。在开采地下原油过程中,为提高单井产量,砂岩储层通常采用压裂增产法,碳酸盐岩储层采用酸化增产法。

碳酸盐岩储层一般为石灰岩及白云岩,其主要成分是碳酸盐矿物,这些矿物有一个特性,遇到酸液就会发生化学反应,产生大量气体并被快速溶蚀。可以想象这样一种场景,当要除去水壶中的水垢,一般是倒入醋或除垢剂,这时就会有气泡产生,水垢逐渐溶解。酸化增产的原理与除水垢有些相似,岩石中的碳酸盐岩矿物被酸液溶蚀后,就会在储层中形成溶蚀孔洞,改善储层渗流特性,提高单井油气产量。

地层的岩石性质不同,某些岩石的矿物成分中含有极易溶解的方解石,也有的含有难以被酸溶解的石膏、石英、黄铁矿物等,因此,使用酸液的品种、浓度和数量也不尽相同。油田用酸液有常规酸液、乳化酸液、胶凝酸液等。

常规酸液,按浓度要求将原酸稀释并混有各种添加剂的酸液。主要的添加剂有缓蚀剂,用于减缓酸对油井油管的破坏性腐蚀;铁离子稳定剂,用于防止酸岩反应后液体中铁离子的沉淀,堵塞酸蚀后的油流通道,影响酸化效果;助排剂,用于降低反应后液体的表面张力,使之易于从地层中排出。

乳化酸液,由常规酸液与油乳化形成乳化液。由于酸外部包有油,直接同油管接触少,有利于保护油管并使之尽可能小地被酸蚀破坏。同时,这种酸与地层的反应速度慢,与常规酸液相比,同样的酸液用量可处理改善井底更远的油流通道。

胶凝酸液,在常规酸液中添加增稠剂,使酸液变稠,摩擦系数降为常规酸液的40%左右,减缓与岩石的反应速度,增大酸化处理范围,有效降低施工泵压。在胶凝酸的基础上添加交联剂可制成冻胶酸液,这种酸液更加黏稠,可改善离井底更远的油流通道,摩擦系数同胶凝酸液相当。

为了获取更好的酸化效果,在向地层注酸的工艺上也有许多门道。有的是近井地带酸化解堵,有的是酸化增产,还有的是把酸化与压裂结合起来改造储层,称为酸化压裂,油田上简称“酸压”。

酸压是一种特殊酸化工艺,是将酸液挤入储层,在储层中形成裂缝,同时酸液与裂缝壁面岩石发生反应,刻蚀缝壁岩石,形成沟槽状或凹凸不平的刻蚀裂缝,施工结束后裂缝不完全闭合,形成具有一定几何尺寸和导流能力的人工裂缝,改善油气井的渗流状况,从而使油气井获得增产。成熟的酸压技术有前置液压裂酸化技术、降滤压裂酸化技术、闭合酸化压裂技术、多级注入酸化压裂技术等。

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