油气井增产工艺

工艺术语

油气井增产工艺是提高油井（包括气井）生产能力和注水井吸水能力的技术措施，常用的有水力压裂及酸处理法，此外还有井下爆炸、溶剂处理等。

增产工艺

水力压裂以超过地层吸收能力的大排量向井内注入粘度较高的压裂液,使井底压力提高,将地层压裂。随着压裂液的不断注入，裂缝向地层深处延伸。压裂液中要带有一定数量的支撑剂(主要是砂子)，以防止停泵后裂缝闭合。充填了支撑剂的裂缝，改变了地层中油、气的渗流方式，增加了渗流面积，减少了流动阻力，使油井的产量成倍增加。在裂缝性油藏里，如果压出的裂缝与天然裂缝系统相沟通，压裂效果就会更好。根据三轴向地应力的大小，压开的裂缝一般呈水平、垂直、倾斜三种形态。浅地层多出现水平缝；深地层则垂直缝居多。进行水力压裂，要具备符合要求的压裂液、支撑剂和各种压裂设备及工具。

压裂液

作用是压开地层、延伸裂缝、携带支撑剂。应具有低滤失、高悬浮、低摩阻等性能，要求与地层岩矿流体有较好的配伍性，易于排液等。目前已有水基、油基、酸基、乳化液及泡沫压裂液。中国最常用的是田菁植物胶水基压裂液。任何一种压裂液都不能全面满足上述各种要求，需要加入不同类型的添加剂以改善其性能。例如在水基压裂液中添加粘土稳定剂以适应含粘土地层的压裂。

支撑剂

为使填砂裂缝具有一定的导流能力，应采用强度较高、粒径均一及圆球度较好的固体颗粒，在地层温度下与地层流体不起物理化学作用，通常大量使用纯度较高的石英砂。在深层中由于砂子的强度不够，可采用陶粒。支撑剂的用量根据压裂规模及填砂方式而定。

压裂设备

必须装备有足够工作压力和功率的压裂车及与之相配套的混砂车、管汇车和仪表控制车，以满足不同条件和规模的压裂要求(见油气井井下作业设备)。在开采多层的油井中，如针对某层进行压裂措施时，要采用分层压裂技术。主要有：①用带有封隔器及分层工具的压裂管柱隔开其他地层；②用堵塞炮眼的堵球；③采用隔开下部地层的填砂法或桥塞法；④限流法。在厚油层和含水井中应进行选择性压裂。方法是用小蜡球、萘粒等作为暂堵剂，挤入高渗透层，将低渗透层或井段压开。

发展情况

1947年，美国开始应用水力压裂。此后，压裂技术发展很快，在油田勘探开采中起了重要作用。1954年，中国开始应用水力压裂，迄今已具备大型压裂的能力，广泛应用于油井中，取得了良好的增产和改善油田开发的效果。

油井酸处理分为碳酸盐岩地层的盐酸处理及砂岩地层的土酸处理两大类。通称酸化。

碳酸盐岩地层的盐酸处理石灰岩与白云岩等碳酸盐岩与盐酸反应生成易溶于水的氯化钙或氯化镁，增加了地层的渗透性，有效地提高油井的生产能力。在地层的温度条件下，盐酸与岩石反应速度很快，大部分消耗在井底附近，不能深入到油层内部，影响酸化效果。可以用：①提高酸浓度到28%左右；②降低缝隙的面积－容积比；③使用稠化、乳化、泡沫酸；④加大排量；⑤使用缓速添加剂等措施，以降低反应速度，延长酸反应距离。为防止酸处理引起的不利作用，改善酸处理效果，在酸液中要加入下列添加剂：①稳定剂，为使酸－岩反应后产生的二价或三价铁离子不在废液中发生二次沉淀，需要加入醋酸、柠檬酸或乙二胺四乙酸等络合剂，使呈溶解状态；②缓蚀剂，盐酸对金属材料有腐蚀性，需在酸液中加入缓蚀剂，以保护地面设备、井内管柱和工具。通常用甲醛和吡啶、炔醇类等；③助排剂，酸化后的排液是酸化中的重要环节，为便于排液，使用表面活性剂，防止形成乳状液，或高压混注液态CO2及N2。

盐酸的注入压力，可根据酸处理目的与要求：①用低于地层破裂的压力向油层挤酸，称孔隙酸化，主要用于清除井底附近的污染，恢复井的正常生产能力；②用高于地层破裂的压力注酸，称酸压。先将油层压开，造成一定宽度和长度的裂缝，再挤入酸液溶蚀缝面，以形成一定的导流能力，这种方法可延长酸化距离。

砂岩地层的土酸处理砂岩的主要岩矿成分为石英、长石。胶结物多为硅酸盐（如粘土）及碳酸盐，都能溶于氢氟酸。但氢氟酸与碳酸盐类反应后，会发生不利于油气井生产的氟化钙沉淀。一般用8～12%盐酸加2～4%氢氟酸混合土酸处理砂岩，可避免生成氟化钙沉淀。氢氟酸在土酸中的浓度不宜过高,以免破坏砂岩的结构,造成出砂事故。为防止地层中钙、镁离子与氢氟酸的不利反应及其他原因，在注入土酸前，还应该用盐酸对地层进行预处理，预处理范围要大于土酸处理范围。近年来发展了一种自生土酸技术。用甲酸甲酯与氟化铵在地层中反应生成氢氟酸,使其在深井高温油层内部起作用,以提高土酸处理效果。土酸处理工艺与所使用的添加剂与盐酸处理相似。

参考书目

G.C.Howard & C.R.Fast,Hydraulic Fracturing,SPE Monograph,Dallas,1970.

B.B.Williams,et al.,Acidizing Fundamentals,SPEMonograph,Dallas,1979.

全国各地天气预报查询

上海市

云南省

云南省

云南省