多级分层压裂酸化技术研究
油田分层压裂酸化措施工艺技术研究
油田分层压裂酸化措施工艺技术研究摘要：在油田勘探开采的发展中，常规石油中有诸多工艺技术，而分层压裂液液、酸化液工艺是中国油田试油作业中不可缺少的过程，也是从钻井步骤一直到油田生产过程中承上启下的关键工艺，同时也是油田开发工程中工艺技术服务的重要组成部分。
本文主要从油田分层压裂酸化措施工艺技术进行论述。
关键词：分层压裂酸化措施工艺技术研究前言国内外储层改造实践表明，酸化是一种有效的储层改造手段，尤其是对压裂施工适应性差的井是一种很好的替代手段。
如对于裂缝发育、钻井液污染较重的储层，加砂压裂作业难度大、作业风险高，这些层段通过酸化解除井壁污染可能获得很好的产能。
对于含水饱和度高或易沟通水层的井，加砂压裂风险高，更适合进行酸化作业。
此外，对高破裂压力储层、井身结构限制或固井质量不合格储层都更适合采用酸化措施。
在常规酸化中酸岩反应易形成沉淀堵塞储层渗流通道，达不到改善近井地带渗流能力和恢复产能的目的。
因此，砂岩酸化作业既要求通过酸化解除近井地带的污染，又不能因酸化而造成严重的二次伤害。
国内外砂岩储层酸化主要使用的酸液体系有盐酸、土酸、SHF酸（连续氢氟酸）、高pH值缓速酸、氟硼酸及多氢酸。
其中，土酸体系对钻井液、黏土矿物溶蚀能力强，但反应速度快，对岩石骨架强度降低较大，酸化后二次伤害严重，只适用于储层污染严重的井段解堵；而使用盐酸是为了在土酸前溶蚀钙质、降低生成氟酸盐沉淀的风险，通常在砂岩酸化中都要注入一定量的盐酸；氟硼酸体系反应速度低于常规土酸，较适宜于水敏地层、疏松地层或液相损害为主的地层，可作为一种备选酸。
一、压裂技术与酸化技术的概述1 压裂技术油田压裂工艺技术应用上主要是压力将地层压开，形成裂缝并用支撑剂将它支撑起来，以减小流体流动阻力的增产、增注措施。
压裂液主要有前置液、携砂液、顶替液组成的。
压裂的性能要求：黏度高，润滑性好，滤失量小，低摩阻，对被压裂的流体层无堵塞及损害，对流体矿无污染，热稳定性及剪切稳定性能好、低残渣、配伍性好、破胶迅速、货源广，便于配制，经济合理。
分层酸化技术应用探讨
分层酸化技术应用探讨发布时间：2022-07-21T07:18:48.747Z 来源：《科学与技术》2022年30卷第5期第3月作者：王立祥[导读] 酸化技术是油层改造常用的技术之一，水井酸化也是解决水井污染的有效方法，本文主要阐述了分层酸化技术王立祥中国石油集团长城钻探工程有限公司压裂公司，辽宁盘锦 124010作者简介：王立祥（1967-），男，辽宁省锦西人，大学本科，学士，高级工程师，主要从事储层改造技术研究工作。
摘要：酸化技术是油层改造常用的技术之一，水井酸化也是解决水井污染的有效方法，本文主要阐述了分层酸化技术在油田的应用研究以及下步建议。
关键词：分层酸化；油田；应用酸化技术是通过酸液溶蚀岩石孔隙中的堵塞物或基岩本身的某些矿物成份，从而改善岩石内部孔道的连通性，解除地层的污染，恢复或提高地层孔隙和裂缝的渗透性。
对于分层注水井，各小层吸水能力不同，会出现全井完成配注，但单层无法完成配注的情况。
为防止注入水的突进现象，解决层间矛盾，需要进行分层酸化增注。
油田为全面落实精细化管理理念，结合油藏开发需求，加大分层酸化工艺实施力度，提高欠注层有效注水量，改善层间吸水不均衡矛盾。
近三年同期分层酸化施工比率由26%提升至85%。
一、分层酸化工艺技术在的应用1、注水井配水器暂堵酸化技术分层注水管柱底部配备有机械定位装置，将定位器下至油管配水器上方4～5 m 的位置，然后缓慢下降测调仪器，寻找不同层位配水器。
当定位器的定位块进入配水器时，地面测力器产生10～30 kN 的载荷信号显示，此位置即为配水器的深度。
通过机械手臂的运动，完成对配水器的开关，暂堵高渗强吸水层，再对低渗层进行酸化从而实现分层酸化。
2、注水井管柱优化配套技术2.1同心双管管柱油田开始实验性应用同心双管注水技术，根据现场应用中发现的问题，同心双管进行了一系列的改进，并开始推广应用。
同心双管有以下特点：(1)环空安全阀控制的是4in油管和2-3/8in油管之间的环形空间，平时液控管线打压维持开启状态，泄压后环空空间关闭。
不动管柱分层酸化压裂工艺管柱研究
不动管柱分层酸化压裂工艺管柱研究摘要：随着油气资源的不断开采，一些常规的油气藏出现开采困难的局面，需要全新的压裂工艺技术才能提高油井产量，压裂工艺管柱技术在压裂工艺技术中是非常重要的环节，因此压裂工艺管柱需要不断的更新才能满足现在的趋势，否则就会浪费很大的人力物力，分层酸化压裂工艺技术能够成功解决这一问题。
关键词：不动管柱；分层酸化；压裂工艺分层酸化压裂技术是一种新型压裂技术，目前最常见的方法是依靠投球分层压裂，利用该压裂技术最大的困难在于压裂时投球控制问题，因此在利用该技术时，需要对投球的数量、投球速度以及施工排量的要求非常严格，由于此施工技术的难度比较大，在一定压力下对目标层进行改造非常困难。
针对这一现象成功研制出不动管柱分层压裂技术，可以很好的解决在实际应用中的难题。
1分层酸化压裂管柱1.1任意层酸化压裂管柱目前有很多油田都已经采用过酸化压裂改造，甚至有些油田已经采用过多次压裂改造，由于其中的流程已经得到双化改造，而未得到改造的油层并没有发挥出其作用，因此就需要对没有被改造的油层进行针对性酸化压裂，任意一层酸化压裂工艺管柱可以有效解决这一问题。
管柱结构。
任意层酸化压裂工艺管柱主要有水力锚、封隔器、定压喷砂器、平衡阀、坐封球座等部分所组成。
（1）施工工艺。
根据油井的实际情况，按照设计要求配置管柱，并对各种组成部件进行连接，先进行投球至坐封球座处，将油管内进行憋压处理，当油管内的压力达到20Mpa时打开定压喷砂器，然后按照酸化压裂设计要求对目标层进行压裂施工。
当压裂结束以后，利用套管注入洗井液，做到快速排酸和冲砂的目的，随后投入专用的撞击杆，打开下部的平衡阀，保持管柱内外的压力平衡，有利于对将封隔器提出。
（2）管柱特点。
管柱工作时工作压力比较高，而且可以大排量正反替液，可以对油层中的任何部位进行酸性压裂施工。
并且该管柱在设计时留有反洗井通道，有利于进行冲砂和排酸等工作。
（3） 1.2不动管柱分层酸化压裂工艺管柱由于很多油田的油层厚度比较薄，并且存在的数量也非常多，因此常规的酸化压裂只能对油层中的某一层进行酸化，所以只有一个油层能被完全开采，需要对多个油层进行酸化时需要进行多次施工，容易出现施工复杂化，并且施工时间比较长、难度大。
浅析我国石油工程酸化,裂缝,导流工艺的研究现状
浅析我国石油工程酸化，裂缝，导流工艺的研究现状作者：赫文琪尹然李杨陶少聃来源：《科技资讯》2014年第28期摘要：由于石油的重要性，石油开采的增产增注显得尤为重要，酸化是石油增产的一种常用的重要措施，该文通过简单的对酸化工艺的概述以及对酸化工艺的几种具体方法阐述，简单的说明了石油酸化压裂的过程和裂缝与导流能力的关系。
关键词：石油酸化酸化压裂导流中图分类号：T372 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）10（a）-0055-01石油在当今整个世界工业的地位是举足轻重的，是一个国家经济发展的支柱能源，石油开采的顺利可持续进行关系到一个国家的能源问题。
众所周知，石油是深埋在地下的一种物质，需要开采这种宝贵的资源的方法是多种多样的，但是任何一种资源都是有限的，所以在开采石油的时候如何使其开采率增大是一个重要的问题。
使石油增产增注的方式有很多种，其中酸化工艺是其中一种重要的方法。
1 酸化工艺的概述酸化顾名思义就是指加酸使体系由碱性或中性变成酸性的过程。
在石油开采过程中，利用酸液可以溶解油层中的一些矿物质和胶结物发生反应，溶解上述物质后，可以提高油层渗透能力以此来提高石油开采效率。
另外，酸化压裂的方式可以使岩石产生裂缝，裂缝不能闭合就具有了很高的导流能力，这可以大大提高石油开采效率。
酸化工艺很早就开始使用了，比起水力压裂要早一段时间。
1.1 酸化工艺的发展历史世界上第一次的酸化过程应该是发生于1985年，在这一年赫曼·佛拉施使用盐酸和石灰岩能发生反应的这个特点，将酸液注入石灰岩使其生成可以排除底层的二氧化碳和氯化钙。
这一过程在当时大大提高了产油量。
后来盐酸得到了更为广泛的应用，由于盐酸可以溶解一些钙质积垢，于是有人利用盐酸的这个特点来消除污垢。
后来酸化技术逐步发展，在1932年形成了第一个酸化作业的公司，盐酸正式由于油气井的处理，酸化成为了广泛应用的技术。
到1940年，道威尔公司首次在工业中应用土酸，此后酸化技术正式作为一种石油开采方法，到今天为止已经全面工业化进行应用。
压裂酸化分析诊断技术及压裂酸化设计
三、压裂设计技术
1、储层参数可信度、局限性和参数选择的思考：测井参 储层参数可信度、局限性和参数选择的思考： 数、钻录井资料取芯分析资料只能代表井筒点或井筒附 近的情况，试井资料、生产资料以及邻井动态资料在一 近的情况，试井资料、 定范围内能反映纵、横向的综合资料。测井、岩心分析、 定范围内能反映纵、横向的综合资料。测井、岩心分析、 试井等各自获得的资料由于其各自的假设条件和局限性 结果会有较大差异，这些资料必须综合予以评价和选择。 结果会有较大差异，这些资料必须综合予以评价和选择。
downholeserviccecompany区块整体改造的施工方案优化流程区块整体改造的施工方案优化流程钻井录井测井岩心分析构造单井评价地层测试储层低产原因分析预测天然产能储层改造潜力单井数模预测增产效果施工规模优化施工规模优化地震勘探液体支撑剂优化川庆钻探工程公司井下作业公司完井方式井身结构液体性能参数岩石力学参数施工方案现场实施施工工艺评估施工参数对比分析对比测试分析压降曲线分析液体性能评价压裂评估改造效果评估室内工程模拟评价裂缝参数评估downholeserviccecompany酸化酸化酸压技术酸压技术压裂酸化主要技术系列压裂酸化主要技术系列川庆钻探工程公司井下作业公司多元复合酸酸化工艺泡沫酸酸化工艺胶凝酸酸压工艺前置液酸压工艺胶束酸酸化工艺降阻酸酸压工艺降滤酸酸压工艺分层酸压工艺水平井拖动酸化工艺平衡酸压工艺超正压射孔与酸化联作液氮混注酸化工艺多级注入闭合酸压加重酸酸化工艺变粘酸酸压工艺表活酸酸压工艺抗石膏酸酸化工艺抗石膏酸酸化工艺乳化酸酸化工艺downholeserviccecompany加砂压裂技术加砂压裂技术大斜度井水平井加砂清洁压裂液加砂工艺火成岩加砂压裂工艺压裂酸化主要技术系列压裂酸化主要技术系列川庆钻探工程公司井下作业公司分层加砂工艺似端部脱砂工艺清水加砂工艺重复压裂工艺煤层加砂压裂工艺单层大型加砂工艺酸携砂加砂工艺连续油管射流压裂碳酸盐岩加砂压裂downholeserviccecompany压裂酸化材料选择的考虑压裂酸化材料选择的考虑压裂液选择的思考
贝克休斯-水平井分层酸化压裂技术
23
井筒隔离阀
▪ 井筒隔离阀目的
可关闭式循环接头 用于坐封封隔器和打开滑套
▪ 井筒隔离阀可替代球座接头 ▪ 关闭位置密封准确
球不能移出球座
24
井眼准备
▪为了防止下入遇阻，建议下入分段压裂工具前，进行
通井
▪井下没有异物，井眼比较规范 ▪通井规比较灵活，可以满足不同井况
3.8
备注
高含水层 测试产量 测试产量 测试产量 测试产量 测试产量 测试产量 测试产量 测试产量
-
-
10 6 5.7 12 14.04
输气产量 输气产量 输气产量 输气产量 测试产量
25
输气产量
8
输气产量
-
测试无阻流量160
FracPoint™ 分段压裂安装
250
200
150
100
50
0
• 页岩 Bakken Bakken Sand Blue Sky Shale
Shale
Lime
Shale
Wash
Shale
中石油 天东X井
▪ 邻井产量15-20万方，
该井70万方
31
FracPoint™ 分段压裂新技术
设备： 4-1/2” 11.6 #基管 5.75“外径可膨胀式封隔器 最小球座0.875” 最大球座3.75” 裸眼段长2865m 封隔器间隔89-180m
百万立方英尺/天，采用3-1/2“油管可达到(8层压裂) 28.24百万立 方英尺/天
– 考虑6层横向压裂是最佳方案 – 建议：考虑用3-1/2”油管改善产能
9
动画展示
10
FracPoint™ 分段压裂完井系统
国内外水平井分段压裂技术研究进展
国内外水平井分段压裂技术研究进展水平井分段压裂技术是一种提高油气产能的重要技术手段。
在国内外的研究中，已经取得了一系列的进展，下面将对其进行详细介绍。
一、国内研究进展：1.分段压裂方法改进：在分段压裂技术中，国内研究者提出了多种改进方法，例如，钻井、完井等工艺的优化，使得裂缝能够更好地传导到目标储层，提高了井段的综合产能。
2.压裂液的优化：国内研究者对水平井压裂液的优化进行了深入研究，提出了多种添加剂，例如纳米颗粒、膨润土等，可以有效改善水平井的裂缝长度和宽度，提高了压裂效果。
3.分段压裂模拟研究：国内研究者开展了水平井分段压裂的数值模拟研究，通过模拟压裂过程中的地应力分布、裂缝扩展等情况，可以为优化分段压裂方案提供科学依据。
二、国外研究进展：1.压裂模拟软件的使用：国外研究者发展了多种压裂模拟软件，例如FracPro、SIMulFrac等，可以模拟水平井分段压裂中的流体流动、裂缝扩展等过程，为实际操作提供了指导。
2.分段压裂技术的改进：国外研究者通过改进分段压裂技术，提高了油气井的产能。
例如，引入了纳米颗粒添加剂、微型孔隙控制技术等，可以更好地调控裂缝的尺寸和分布。
3.裂缝监测技术的发展：国外研究者开发了多种裂缝监测技术，例如微地震监测、核磁共振等，可以实时监测水平井分段压裂的效果，为优化施工和调整投产策略提供了依据。
总结起来，国内外在水平井分段压裂技术的研究中，通过改进方法、优化压裂液、分段压裂模拟、引入监测技术等手段，取得了一系列重要的进展，为提高水平井的产能、降低勘探开发成本提供了可靠的技术支持。
随着技术的不断创新和应用推广，相信水平井分段压裂技术将在油气勘探开发中发挥越来越重要的作用。
分析酸化压裂技术在油气田开发中的应用
分析酸化压裂技术在油气田开发中的应用【摘要】酸化压裂技术是一种在油气田开发中广泛应用的技术，通过注入酸液和高压液体来增强油气产能。
本文从酸化压裂技术的原理、裂缝生成、储层改造、增产提效和油井延产等方面进行分析。
酸化压裂技术能够有效地改善储层渗透性，增加油气产量，提高开采效率。
未来，随着技术的不断创新和完善，酸化压裂技术在油气田开发中的重要性将进一步凸显。
这种技术不仅可以满足目前油气产量需求，还有着广阔的应用前景。
通过对酸化压裂技术的深入研究和不断优化，可以更好地实现油气开采的可持续发展，为我国油气产业的发展做出更大的贡献。
【关键词】酸化压裂技术，油气田开发，裂缝生成，储层改造，增产提效，油井延产，发展趋势1. 引言1.1 酸化压裂技术的定义酸化压裂技术是一种在油气田开发过程中广泛应用的压裂技术，通过使用酸液和压力来改善油气藏的渗透性，提高储层的产能。
这种技术的主要作用是通过将含有酸的液体注入到油气层中，使岩石产生化学反应，迫使岩石中的裂缝扩展，以增加油气的流动性。
酸化压裂技术可以有效地增加油井的产量，延长油井的寿命，并提高油气田的整体开发效率。
1.2 油气田开发中的重要性在油气田的勘探和开发过程中，酸化压裂技术能够有效提高油井产能，提高油气田的开发效率。
通过酸化压裂，可以改善油藏中的渗透性，提高油井产量，实现油气田的增产提效，从而更好地满足市场需求。
酸化压裂技术在油气田的储层改造中发挥重要作用。
通过酸化压裂，可以有效处理油气田中的储层问题，提高储层渗透率，改善岩石孔隙结构，提高油气的开采率，延长油气田的寿命。
酸化压裂技术在油气田开发中的重要性不言而喻。
它为油气田的持续开采提供了重要技术支撑，促进了油气资源的有效利用，为能源产业的可持续发展做出了重要贡献。
随着技术的不断发展和完善，相信酸化压裂技术在未来的油气田开发中将会发挥更加重要的作用，推动油气产业的进一步发展和壮大。
2. 正文2.1 酸化压裂技术原理分析酸化压裂技术是一种通过注入特定酸液和压力来改造油气储层，增加裂缝导流能力，提高油气产量的技术手段。
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多级分层压裂酸化技术研究
摘要常规多油层全井酸化压裂只能对其中的某一薄弱层进行
改造,分层酸化压裂工艺技术,由多级压裂封隔器和滑套喷砂器组成,通过自下而上的处理方式可以实现不动管柱酸化压裂 3 层或
对其中任意 1 层进行施工改造。
关键词压裂;多级管柱;封隔器;配套;工具
中图分类号te3 文献标识码a 文章编号
1674-6708(2010)23-0163-02
分层压裂用在多层或厚层的油气井中,由于各层段渗透率差别较大,需要分层进行压裂,以保证压开渗透率低的层段。
目前,使用的工艺有暂时堵塞剂分层压裂、封堵球分层压裂、封隔器压裂等。
如何保证多层同时被压开是要解决的一个重要问题。
针对上述情况,开发一种单趟管柱压裂多层,提高成功率,节省作业成本,成为必然选择。
1 多级分层压裂酸化工艺管柱研究
该工艺管柱由多级扩张式压裂封隔器、喷砂器、滑套密封器、底部球座等工具组成,通过自下而上的处理方式可以实现不动管柱酸化压裂 3 层或对其中任意1层进行施工造。
多级分层压裂酸化工艺管柱自上而下组成工具有:安全接头、上级带锚定扩张封隔器(简称上封锚)、上级喷砂器(简称上喷器)、扩张封隔器、中级带锚定扩张封隔器(简称中封锚)、中间喷砂器(简称中喷器)、扩张封隔器、下级带锚定扩张封隔器(简称下封锚)、滑套密封器、下级喷砂器(简
称下喷器)、底部球座等。
1.1 带锚定扩张式封隔器的研制
mk344-114型封隔器由接箍、短接、o型圈、缓冲座、壳体、锚爪、弹簧、螺钉、压板、筛管、上胶筒座、胶筒、中心管、下胶筒座、球座、剪环、剪钉、滑套、下接头等部件组成。
缓冲座可有效减轻高速携砂液通过时对工具的涡流冲蚀;滑套上部的球座由氧化硅陶瓷构成,有效减少冲蚀;胶筒肩部有钢丝连线与橡胶硫化。
并上、下连接套与胶筒细脖子处留有一定间隙,防止胶筒肩部突出时被啃坏、滑动接头在胶筒砂卡时,上提一定负荷下,有强制恢复胶筒原状功能。
工作原理为:压裂管柱下至井内预定位置后,在一定压差情况下封隔器分隔油层,同时锚定器锚爪伸出抓住套管防止油管蠕动,压裂液通过喷砂器的喷砂孔进入油层,经过试挤、压裂加砂,替挤等工艺后,完成压裂工序,然后上提管柱起出压裂管柱。
1.2 扩张式封隔器的研制
k344-114型封隔器由接箍、短接、o型圈、缓冲座、上胶筒座、胶筒、中心管、下胶筒座、球座、剪环、剪钉、滑套、下接头等部件组成。
缓冲座可有效减轻高速携砂液通过时对工具的涡流冲蚀;滑套上部的球座由氧化硅陶瓷构成,有效减少冲蚀;胶筒肩部有钢丝连线与橡胶硫化。
并上、下连接套与胶筒细脖子处留有一定间隙,防止胶筒肩部突出时被啃坏、滑动接头在胶筒砂卡时,上提一定负荷下,有强制恢复胶筒原状功能。
工作原理为:配合锚定封隔器使用,防止锚定封隔器上部积砂,强化管柱的密封效果。
压裂管柱下至井内预定位置后,在一定压差情况下封隔器分隔油层,压裂液通过喷砂器的喷砂孔进入油层,经过试挤、压裂加砂,替挤等工艺后,完成压裂工序,然后上提管柱起出压裂管柱。
1.3 压裂喷砂器的研制
喷砂器的主要作用是形成节流,造成压裂管柱内外压差,为封隔器提供坐封压力,保证封隔器密封;为压裂液提供通往地层的通道,使压裂液进入地层;避免压裂砂直接冲击套管,造成套管内壁损伤。
喷砂器由接箍、短节、o型圈、缓冲座、上体、弹簧、液缸、密封座、剪钉、陶瓷喷嘴、密封圈、滑套、调节环、下体等组成。
缓冲座的设计可有效减轻携砂液在此处形成的涡流冲蚀效应;通过调节弹簧的松紧控制喷砂器的节流压差,从而为封隔器的开启创造可靠坐封压力;密封座采用陶瓷材料,提高抗冲蚀能力,为后续投球创造良好密封条件;喷嘴采用陶瓷材料,提高抗冲蚀能力,从而提高管柱的加砂能力。
工作原理为:投入钢球坐在滑套芯子上,从油管加液压,剪断剪钉打掉滑套芯子,节流喷砂滑套进入工作状态,高压流体经喷砂滑套节流孔节流后喷出,形成节流压差,使相应的封隔器处于工作状态,按照设计工艺进行压裂酸化施工,压开措施层。
2 施工工艺
2.1 下层施工工艺
按设计要求配好管柱。
连接管线,循环泵、小排量替液(排量小于0.7m3/min,正反顶替均可),此时,由于滑套的作用,上封锚、中级封隔器、中封锚、上喷器、中喷器均处于密封状态,而下级封隔器、下封锚、下喷器处于工作状态。
此时,可直接依照施工设计进行下层压裂酸化施工。
2.2 中层施工工艺
待上层施工结束后,投球(φ38mm) 至中封锚坐封球座处,油管内憋压15 mpa将滑套打落至滑套密封器处使中封锚、中喷器处于工作状态,此时下级封隔器、下封锚依然处于工作状态。
依照施工设计进行中层压裂酸化施工。
2.3 上层施工工艺
待中层施工结束后,投球(φ44mm) 至上封锚坐封球座处,油管内憋压15 mpa将滑套打落至密封面处,使上封锚、上喷器、中级封隔器、中封锚的水力锚处于工作状态,此时中封锚封隔器以下各工具处于非工作状态。
依照施工设计进行中层压裂酸化施工。
3 现场应用
2009年7月,在钱36井进行现场应用。
钱36井压裂目的层井段跨度较大,笼统压裂难以受效,适合采用分层压裂进行改造,共分三层,井段分别为1号层段1 721.5~1 763.8m、2号层段 1 655.1~1 678.8m、3号层段1 693.6~1 701.8m。
各级压裂管柱顺利座封,封隔器密封情况良好,设计复合率达到100%。
日增油67t/d,累增油18 090t。
4 结论
1)该管柱可以不动管柱进行2 层或3 层分层压裂施工,在施工前可以小排量正反替液;2)该管柱还可以用于2 层或3 层分层酸化作业施工,可以很方便地进行反洗井冲砂或排酸作业,施工简单方便,施工成本低。
参考文献
[1]油田用封隔器及井下工具编写组.油田用封隔器及井下工
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