第二界全國(guó)低滲透油氣藏改造學(xué)術(shù)研

《第二屆全國(guó)低滲透油氣藏改造學(xué)術(shù)研討會(huì)》簡(jiǎn)介

2004年12月此次會(huì)議由中國(guó)石油油氣藏改造重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主辦，中國(guó)石油勘探開發(fā)研究院廊坊分院、石油大學(xué)（北京）、大慶石油學(xué)院、西安石油學(xué)院協(xié)辦。參加會(huì)議有中國(guó)石油天然氣股份有限公司副總裁羅英俊、中國(guó)石油天然氣股份有限公司科技與信息部副總經(jīng)理羅治斌、中國(guó)石油天然氣股份有限公司勘探與生產(chǎn)分公司副總經(jīng)理吳奇等中石油、中石化等30家單位，近200人。會(huì)上分壓裂工藝、酸工藝、壓裂酸化材料三個(gè)組，共計(jì)49個(gè)專題發(fā)言。會(huì)議內(nèi)容比較豐富，下面僅對(duì)廊坊分院三個(gè)專題簡(jiǎn)介，這三個(gè)專題比較系統(tǒng)的總結(jié)了目前的壓裂、酸化發(fā)展現(xiàn)狀及展望。

一、21世紀(jì)初水力壓裂工藝技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及展望

1.整體優(yōu)化壓裂技術(shù)其研究的總體目標(biāo)是使整個(gè)油氣田獲得最佳的開發(fā)效果，研究的思路是把整個(gè)油氣藏作為一個(gè)研究單元，并對(duì)油氣藏的各參數(shù)進(jìn)行覆蓋研究。

2.開發(fā)壓裂技術(shù)

在研究?jī)?nèi)容上，比總體優(yōu)化壓裂多了一項(xiàng)重要的研究?jī)?nèi)容，即儲(chǔ)層就地應(yīng)力場(chǎng)的研究，主要是最大主應(yīng)力方位的研究。

（一）壓裂工藝技術(shù)系列的完善與最新發(fā)展一、21世紀(jì)初水力壓裂工藝技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及展望

3.同井同層重復(fù)壓裂技術(shù)目前國(guó)內(nèi)外主要在以下三個(gè)方面取得了重要進(jìn)展。（1）選井選層技術(shù)（2）重復(fù)壓裂前儲(chǔ)層就地應(yīng)力場(chǎng)變化的預(yù)測(cè)技術(shù)

（3）改變相滲特性的壓裂液技術(shù)（RPM）一、21世紀(jì)初水力壓裂工藝技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及展望

4.深井、超深井壓裂技術(shù)主要的技術(shù)要點(diǎn)有：（1）耐高溫井具有延遲交聯(lián)作用的壓裂液體系研制，包括加重壓裂液的研發(fā)；（2）中密高強(qiáng)度陶粒支撐劑評(píng)價(jià)與優(yōu)選技術(shù)，包括小粒徑支撐劑的應(yīng)用；（3）巖石的彈塑性，即應(yīng)力敏感性實(shí)驗(yàn)研究與模擬；（4）支撐劑段塞技術(shù)的應(yīng)用；（5）排量與前置液量的優(yōu)選技術(shù)；（6）濾失性精細(xì)評(píng)價(jià)技術(shù)；（7）平均砂液比優(yōu)選技術(shù)及多級(jí)坡階式加砂程序設(shè)計(jì)技術(shù)等。一、21世紀(jì)初水力壓裂工藝技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及展望

5.低傷害壓裂技術(shù)其技術(shù)要點(diǎn)有：（1）儲(chǔ)層傷害和裂縫傷害的定量模擬和實(shí)驗(yàn)技術(shù)，一個(gè)重要的觀點(diǎn)就是裂縫導(dǎo)流能力的傷害比儲(chǔ)層的傷害更重要；（2）低傷害或無傷害壓裂液技術(shù)，如活性水壓裂液、清潔壓裂液、清潔泡沫壓裂液、低稠化劑濃度壓裂液、線性膠壓裂液、新型締合壓裂液、低分子壓裂液等，推動(dòng)了低傷害壓裂工藝技術(shù)的革命；（3）工藝模擬優(yōu)化技術(shù)，如防止停泵后支撐劑濃度不利再分布的優(yōu)化技術(shù)（包括前置液量?jī)?yōu)化、頂替液量?jī)?yōu)化、壓后返排策略的優(yōu)化等）、前置液粘度與排量組合的優(yōu)化技術(shù)、裂縫溫度場(chǎng)的模擬與壓裂液的分段破膠技術(shù)優(yōu)化等

一、21世紀(jì)初水力壓裂工藝技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及展望

6.大型壓裂技術(shù)其技術(shù)要點(diǎn)主要有。（1）通過小型測(cè)試壓裂獲得準(zhǔn)確的濾失系數(shù)；（2）壓裂液具有很強(qiáng)的耐溫耐剪切性能；（3）縫高控制技術(shù)。（4）排量?jī)?yōu)化技術(shù)；（5）壓裂液快速破膠返排技術(shù)；（6）嚴(yán)格系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)質(zhì)量控制技術(shù)等。7.壓裂一充填防砂技術(shù)該技術(shù)使壓裂的應(yīng)用領(lǐng)域從低滲轉(zhuǎn)向中高滲儲(chǔ)層、核心技術(shù)是端部脫砂壓裂技術(shù)（TSO）。起始于1987年，20世紀(jì)90年代主要應(yīng)用于印尼的海上油田，取得重大進(jìn)展是在墨西哥灣。技術(shù)體系主要包括壓裂充填與繞絲篩管完井（TSO十礫石充填）、壓裂充填無繞絲篩管（TSO十樹脂支撐劑）兩種

一、21世紀(jì)初水力壓裂工藝技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及展望

8.裂縫性碳酸鹽巖壓裂技術(shù)9.煤層氣壓裂技術(shù)10.連續(xù)油管壓裂技術(shù)一、21世紀(jì)初水力壓裂工藝技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及展望

1.新型實(shí)驗(yàn)技術(shù)（1）壓裂液動(dòng)態(tài)流變性研究。考慮剪切歷史效應(yīng)、交聯(lián)和破膠的熱動(dòng)力效應(yīng)及零剪切速率下粘度（對(duì)輸砂最重要）的確定方法。（2）含砂壓裂液流變性研究。如用范50加一螺旋狀的錘測(cè)量含砂液流變性、用高壓模擬器結(jié)合光纖/光發(fā)射二極管可視化系統(tǒng)研究壓裂液中支撐劑的輸送行為及攜砂液的摩阻計(jì)算研究等。（3）支撐劑新型導(dǎo)流能力試驗(yàn)技術(shù)?？煽紤]多相流效應(yīng)、裂縫中的非達(dá)西流、可測(cè)試長(zhǎng)期導(dǎo)流能力。（4）裂縫物理模擬試驗(yàn)技術(shù)。BakerOilTool公司推出的實(shí)驗(yàn)?zāi)M裝置，模擬的人造巖心直徑為6ft，巖心高度為1ft，注人井筒的內(nèi)徑為6in，外徑為9in，模擬的孔隙壓力可達(dá)1800p8i，靜水柱壓力可達(dá)200—1500psi.（二）壓裂的單項(xiàng)技術(shù)發(fā)展一、21世紀(jì)初水力壓裂工藝技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及展望

2.支撐劑回流控制技術(shù)支撐劑回流控制技術(shù)包括：（1）可溶性樹脂包裹或液體樹脂包裹支撐劑；（2）可變形的支撐劑（BJ公司）；（3）可膠結(jié)的支撐劑；（4）加SMA表面劑控制回流；（5）纖維素產(chǎn)品PROPNE（Schlumberger公司）；（6）排液時(shí)通過控制速度，來減少支撐劑的回流。3.裂縫診斷技術(shù)裂縫診斷技術(shù)包括：（1）壓后試井分析；（2）凈壓力分析與裂縫模擬；（3）FMI成相測(cè)井；（4）地面測(cè)斜儀（測(cè)定裂縫方位）；（5）井下測(cè)斜儀（測(cè)定裂縫尺寸）；（6）微地震波技術(shù)；（7）三軸地震監(jiān)測(cè)儀結(jié)合井底壓力計(jì)；（8）放射性示蹤劑測(cè)井及生產(chǎn)測(cè)井；（9）壓后井溫測(cè)井及井下電視；（10）利用井口壓力波特性實(shí)時(shí)診斷裂縫的擴(kuò)展形態(tài)（不受摩阻影響）；（11）生產(chǎn)數(shù)據(jù)的歷史擬合。（二）壓裂的單項(xiàng)技術(shù)發(fā)展一、21世紀(jì)初水力壓裂工藝技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及展望

4.壓后壓力降分析技術(shù)近期研制了一種模型，可利用壓裂后的壓力降落數(shù)據(jù)，對(duì)有效滲透率、地層壓力和支撐半縫長(zhǎng)進(jìn)行有效的解釋。同時(shí)，利用壓后強(qiáng)制排液期間的壓降數(shù)據(jù)也可對(duì)儲(chǔ)層參數(shù)和裂縫參數(shù)進(jìn)行較為精確的解釋。5.選井選層技術(shù)目前已有基于數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上的模糊集理論、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型及多元非線性統(tǒng)計(jì)模型等多種方法，可以有效地進(jìn)行壓裂的選井選層工作。并且影響壓裂效果的因素也有量化的方法，使選井選層工作更為科學(xué)有效。同時(shí)，還可結(jié)合就地應(yīng)力場(chǎng)的預(yù)測(cè)結(jié)果，更為科學(xué)有效地優(yōu)選壓裂井層。6.縫高控制技術(shù)目前的主要方法有：（1）變排量壓裂技術(shù);（2）人工應(yīng)力隔層技術(shù)（上浮劑及下沉劑）；（3）低稠化劑濃度壓裂技術(shù)；（4）清水壓裂技術(shù)；（5）高砂比壓裂技術(shù)；（6）三維裂縫模擬技術(shù)等。（二）壓裂的單項(xiàng)技術(shù)發(fā)展一、21世紀(jì)初水力壓裂工藝技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及展望

7.基質(zhì)和裂縫的傷害模擬技術(shù)近期用多相流模擬儲(chǔ)層傷害機(jī)理。壓裂施工中的縫壁壓實(shí)傷害（裂縫壁面表皮系數(shù)及污染深度）模型也已經(jīng)建立起來，為減少壓裂施工中的壁面?zhèn)μ峁┝酥笇?dǎo)。同時(shí)，裂縫導(dǎo)流能力的定量傷害圖版及無量綱公式都已建立起來。此外，相關(guān)的傷害實(shí)驗(yàn)裝置已建立起來，如模擬高溫條件下壓裂液破膠液對(duì)導(dǎo)流能力的傷害實(shí)驗(yàn)已趨于成熟。在模擬方面，考慮儲(chǔ)層傷害、裂縫導(dǎo)流能力傷害、啟動(dòng)壓力、應(yīng)力敏感性傷害及長(zhǎng)期導(dǎo)流能力的壓后產(chǎn)量預(yù)測(cè)模型已建立起來，并獲得現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用、由模擬結(jié)果，可反過來指導(dǎo)壓裂的工藝參數(shù)及壓裂液等的優(yōu)化設(shè)計(jì)或設(shè)計(jì)調(diào)整。（二）壓裂的單項(xiàng)技術(shù)發(fā)展一、21世紀(jì)初水力壓裂工藝技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及展望

8.壓裂優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)壓裂優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)包括：（1）基于遺傳變異為基礎(chǔ)的壓裂經(jīng)濟(jì)優(yōu)化智能專家系統(tǒng)；（2）多變量、多目標(biāo)的壓裂優(yōu)化設(shè)計(jì)方法；（3）考慮非達(dá)西流、擬表皮系數(shù)和支撐劑指數(shù)的無量綱導(dǎo)流能力優(yōu)化方法；（4）研究孔隙度分布的變化及其對(duì)縫長(zhǎng)和縫寬的影響（當(dāng)孔隙度變化幅度為11％一20％時(shí)，縫長(zhǎng)和縫寬的變化幅度高達(dá)18％～100％）等。9.應(yīng)力敏感實(shí)驗(yàn)技術(shù)及相應(yīng)的油藏?cái)?shù)值模擬技術(shù)目前的應(yīng)力敏感性試驗(yàn)可模擬孔隙壓力和圍壓條件下的水平向滲透率和垂向滲透率及孔隙度的變化，并且這種效應(yīng)已被引人壓裂井的油氣藏?cái)?shù)值模擬中。（二）壓裂的單項(xiàng)技術(shù)發(fā)展一、21世紀(jì)初水力壓裂工藝技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及展望

10.壓后放噴、抽汲及投產(chǎn)制度的優(yōu)化技術(shù)在壓后放噴策略上，不能籠統(tǒng)地推薦裂縫強(qiáng)制閉合技術(shù)。對(duì)裂縫主要向下延伸的情況，可立即有控制的放噴，而對(duì)裂縫主要向上延伸，或?qū)娱g物性差異較大的情況，應(yīng)適當(dāng)關(guān)井。在放噴油嘴的優(yōu)選上，目前已研制出實(shí)時(shí)的動(dòng)態(tài)優(yōu)選模型，可在防止裂縫吐砂的前提下，最大限度地提高壓裂液返排率。同時(shí)，在抽汲及壓后生產(chǎn)制度的優(yōu)選上。也有考慮應(yīng)力敏感性傷害的優(yōu)化模型。（二）壓裂的單項(xiàng)技術(shù)發(fā)展一、21世紀(jì)初水力壓裂工藝技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及展望

總的說來，國(guó)內(nèi)在壓裂技術(shù)方面已接近國(guó)際先進(jìn)水平，具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。1.設(shè)計(jì)軟件目前為國(guó)際先進(jìn)水平。如。裂縫模擬軟件有TerraFrac，F(xiàn)racproPT10.0,StimPlan（F3D與P3D裂縫模擬）等；油藏模擬軟件有DeskTopVIP，WorkBench（3D3P油藏模擬），CMG及ECLIPSE等。此外，還有開發(fā)方案經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)模型。2.實(shí)驗(yàn)室主要設(shè)備一般從國(guó)外引進(jìn)，總體達(dá)到國(guó)際20世紀(jì)90年代水平。包括；巖石力學(xué)。支撐劑。壓裂液流變?yōu)V失與傷害、壓裂液化學(xué)等實(shí)驗(yàn)室，都是中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。3．壓裂施工設(shè)備共引進(jìn)35套1000一2000hp壓裂車組。目前在壓裂施工技術(shù)上與國(guó)外的主要差距是連續(xù)加砂與壓裂液連續(xù)混配裝置。（三）國(guó)內(nèi)目前的壓裂現(xiàn)狀一、21世紀(jì)初水力壓裂工藝技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及展望

4.壓裂材料總體上接近國(guó)際先進(jìn)水平；但仍存在一定的差距。如，水基凍膠壓裂液（瓜爾膠、有機(jī)硼、膠囊破膠劑）、泡沫壓裂液等與美國(guó)的差距為：膠束壓裂液、高溫酶破膠等；支撐劑在低、中強(qiáng)陶粒方面性能較好，但在高強(qiáng)度陶粒方面與美國(guó)的差距較大。5.施工技術(shù)指標(biāo)方面與美國(guó)接近如，最大井深：5910m；最高井溫175℃；最大規(guī)模352t支撐劑，767m3壓裂液；最高砂液比12lb／gal，一般；6—10lb／gal；平均砂液比最高6.5lb／gal，一般3—5lb／gal；單井最高使用水馬力8000hp；單井一般使用水馬力3000hp。6.裂縫診斷與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施監(jiān)測(cè)、分析接近國(guó)際先進(jìn)水平，但Tiltmeter還未引進(jìn)。（三）國(guó)內(nèi)目前的壓裂現(xiàn)狀一、21世紀(jì)初水力壓裂工藝技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及展望

7.壓后試井與三維模擬分析接近國(guó)際先進(jìn)水平。8.技術(shù)系統(tǒng)的創(chuàng)新整體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，如整體壓裂技術(shù)系統(tǒng)、開發(fā)壓裂技術(shù)系統(tǒng)、超深井壓裂技術(shù)等。（三）國(guó)內(nèi)目前的壓裂現(xiàn)狀一、21世紀(jì)初水力壓裂工藝技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及展望

（四）今后的發(fā)展展望新型壓裂材料技術(shù)低固相殘?jiān)驘o固相殘?jiān)?，低濾失、易返排、低成本、易操作是總體要求。目前，在壓裂液研究上，需做以下工作：（1）進(jìn)一步降低清潔壓裂液的成本和提高耐溫性能；（2）各種壓裂液體系的化學(xué)成因及微觀傷害機(jī)理研究；（3）壓裂液攜砂和支撐劑沉降的微觀機(jī)理分析。支撐劑上，需加強(qiáng)：（1）回流控制方面的研究，如液體樹脂技術(shù)；（2）長(zhǎng)期裂縫導(dǎo)流能力的影響因素的量化研究，包括時(shí)間、閉合壓力、多相流效應(yīng)、非達(dá)西流效應(yīng)等；（3）裂縫內(nèi)油水、油氣相滲曲線的實(shí)驗(yàn)方法研究。實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究如裂縫擴(kuò)展模擬的實(shí)驗(yàn)研究（包括斜井、水平井和各種不規(guī)則裂縫形態(tài)的實(shí)驗(yàn)?zāi)M等），不同稠化劑濃度（或清潔壓裂液、清水壓裂液等）和不同排量下的支撐劑輸砂剖面的實(shí)驗(yàn)研究及裂縫內(nèi)的油水、油氣和氣水相滲曲線測(cè)試研究等。濾失傷害和返排機(jī)理研究多裂縫模擬研究彈塑性和塑性地層的裂縫擴(kuò)展模型及產(chǎn)量預(yù)測(cè)模型研究裂縫診斷技術(shù)研究一、21世紀(jì)初水力壓裂工藝技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及展望

（四）今后的發(fā)展展望連續(xù)油管壓裂技術(shù)。應(yīng)用連續(xù)油管技術(shù)，配合井下封隔器總成，可一次壓裂多層。目前主要用于淺井、多層的陸上油氣藏，此外，也用于小井眼的壓裂改造。目前世界上已有5000多井應(yīng)用了該技術(shù)。分層壓裂技術(shù)。進(jìn)一步研究投球壓裂、限流量壓裂及封隔器壓裂的前提、適用條件和技術(shù)優(yōu)化等，并形成相關(guān)的設(shè)計(jì)軟件。同時(shí)，針對(duì)薄互層的分壓?jiǎn)栴}，研制滑套封隔器分層壓裂工具。小井眼壓裂技術(shù)。完善配套的井下工具、工藝參數(shù)優(yōu)化研究及壓裂液體系研究等。斜井、水平井壓裂技術(shù)研究。主要研究裂縫的起裂和擴(kuò)展規(guī)律。井下混配的壓裂技術(shù)。也有稱為“恰時(shí)”壓裂技術(shù)，利用專用的井下工具，壓裂液和支撐劑在井底才混合，可極大降低施工泵壓，控制裂縫高度，保證大規(guī)模支撐劑的順利泵注。二、21世紀(jì)初酸壓及酸化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望1.

酸巖反應(yīng)機(jī)理研究現(xiàn)狀與發(fā)展灰?guī)r儲(chǔ)層酸巖反應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)展白云巖儲(chǔ)層酸巖反應(yīng)實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)展高溫酸巖反應(yīng)動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)研室進(jìn)展深度酸壓酸液體系實(shí)驗(yàn)研究進(jìn)展有機(jī)酸反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究二、21世紀(jì)初酸壓及酸化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望2.多級(jí)注人閉合酸化裂縫導(dǎo)流能力試驗(yàn)研究國(guó)內(nèi)外酸蝕裂縫導(dǎo)流能力模擬試驗(yàn)表明，無論采用何種酸壓技術(shù)或者采用何種酸液體系，將酸壓技術(shù)與閉合裂縫酸化技術(shù)進(jìn)行有效組合可以大幅度提高閉合裂縫的有效導(dǎo)流能力，對(duì)巖性均質(zhì)性強(qiáng)、閉合壓力高的儲(chǔ)層都將是最佳的技術(shù)組合形式。3.酸液濾失機(jī)理及溶蝕孔洞形成機(jī)制研究二、21世紀(jì)初酸壓及酸化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望4.

酸壓技術(shù)研究現(xiàn)狀及進(jìn)展“粘性指進(jìn)前置液酸壓”工藝技術(shù)膠凝酸（稠化酸）酸壓工藝技術(shù)緩速酸工藝技術(shù)泡沫酸工藝技術(shù)有機(jī)酸反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究乳化酸工藝技術(shù)地下交聯(lián)酸（濾失控制酸）工藝技術(shù)多級(jí)注入酸壓技術(shù)二、21世紀(jì)初酸壓及酸化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望5.特殊酸化工藝技術(shù)閉合裂縫酸化（ClosedFractureAcidizing）工藝技術(shù)其特點(diǎn)是；讓酸在低于儲(chǔ)層破裂壓力的條件下流過儲(chǔ)層內(nèi)“閉合’裂縫，在低排量下被注人的酸液，溶蝕裂縫壁面，產(chǎn)生不均勻溶袖形成溝槽，在施工壓力消除及裂縫閉合后，酸蝕通道仍然具有較好的導(dǎo)流能力。平衡酸壓工藝技術(shù)平衡酸壓是針對(duì)低溫白云巖二、21世紀(jì)初酸壓及酸化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望6.新型酸壓及酸化技術(shù)“多級(jí)注入深度酸壓十閉合裂縫酸化”技術(shù)多級(jí)注人深度酸壓+閉合裂縫酸化’組合工藝技術(shù)是近年來國(guó)內(nèi)外同時(shí)采用的一種較新的酸化工藝。即先采用前置液造縫，再交替注人酸液和前置液段塞。隨后在裂縫閉合的情況下注人一定濃度的鹽酸溶蝕裂縫壁面，形成高導(dǎo)流能力的流動(dòng)通道，從而達(dá)到增產(chǎn)的目的、該技術(shù)對(duì)于某些難于處理的地層，例如濾矢量大，難于獲得不均勻刻讓的均質(zhì)、柔軟的儲(chǔ)層（如白盟）重復(fù)酸壓等均可獲得極好的效果。理論研究與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐均證明，它作為一項(xiàng)有效的深度酸壓的先進(jìn)工藝技術(shù)具有十分廣闊的發(fā)展前途。復(fù)雜巖性儲(chǔ)層酸壓技術(shù)針對(duì)玉門青西油田的巖性特征，國(guó)內(nèi)有關(guān)研究者提出以增產(chǎn)技術(shù)的角度出發(fā)給儲(chǔ)層命名，即將這種礦物組分既不是純碳酸鹽巖占優(yōu)，也不是碎屑巖占憂的儲(chǔ)層命名為復(fù)雜巖性儲(chǔ)層。二、21世紀(jì)初酸壓及酸化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望6.新型酸壓及酸化技術(shù)清潔自轉(zhuǎn)向酸酸化技術(shù)清潔自轉(zhuǎn)向酸技術(shù)是國(guó)內(nèi)外最新研究的熱點(diǎn)和重要酸化技術(shù)，選用合適的轉(zhuǎn)向劑是轉(zhuǎn)向酸化的關(guān)鍵技術(shù)。在轉(zhuǎn)向酸化技術(shù)研究中，國(guó)內(nèi)外先后開發(fā)了固體顆粒、泡沫、乳化等酸化技術(shù)，但都各自存在一定局限性。在九十年代后期，隨著清潔壓裂液的開發(fā)與應(yīng)用，利用粘然膠束流體無殘?jiān)?、低傷害和遇水增粘、遇油被膠等特點(diǎn)，與酸化工藝技術(shù)相結(jié)合，國(guó)外大公司相繼開發(fā)了清潔自轉(zhuǎn)向酸技術(shù)，并在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)取得了良好的增產(chǎn)效果。水力噴射酸化沖擊技術(shù)

M.J.Rees（2001）等人以及JimB.Surjaatmadja（2002）等均介紹了利用采用水力噴射跳沖擊技術(shù)（HydrajetAcidSqueeze）和多段酸化處理技術(shù)在水平裸眼井中的成功應(yīng)用,即利用動(dòng)態(tài)分流技術(shù)和井底混合技術(shù)。該技術(shù)對(duì)水平井和大位移斜井有更好的應(yīng)用價(jià)值。二、21世紀(jì)初酸壓及酸化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望6.新型酸壓及酸化技術(shù)其它酸化技術(shù)

DanielPerez（1998）等人報(bào)道了羥基酸體系與其它酸液體系組合應(yīng)用的方式和效果。羥基酸，主要由乙醇和酸混合而成，在大型處理施工中，濃度應(yīng)用可達(dá)總處理液的20％。該體系與常現(xiàn)的酸液中加人表面活性劑不同，?，F(xiàn)表面活性劑只覆蓋或滲人到酸滲透深度的1/5~1/2，而乙醇能深入地層井可以一定程度上降低酸的反應(yīng)速率。此外，該體系有利于降低水的飽和度，從而提高氣相相對(duì)滲透率，對(duì)于低滲透率的氣藏有較好的效果。二、21世紀(jì)初酸壓及酸化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望7.砂巖酸巖反應(yīng)及二次傷害機(jī)理研究90年代以來、耐高溫緩速酸和含P新型緩速酸是砂巖酸化體系開發(fā)的重點(diǎn)(Haliburton、BJ)。在機(jī)理及沉淀傷害研究中，以Sevoughian等人提出的包括溶解和沉淀反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的廣義地球化學(xué)模型最為先進(jìn)。該模型在分布參數(shù)模型和廣義參數(shù)模型的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)分析了砂巖酸化過程中不同礦物成分反應(yīng)及不同的生成物（或沉淀物）反應(yīng)速度等對(duì)地層傷害的影響。形成了4大新技術(shù)：（1）核磁共振分析技術(shù)人；（2）等離子體光量計(jì)（ICP）分析技術(shù)；（3）長(zhǎng)巖心酸巖反應(yīng)流動(dòng)模擬試驗(yàn)技術(shù)；（4）ESEM環(huán)境電鏡微觀分析技術(shù)。二、21世紀(jì)初酸壓及酸化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望8.酸化設(shè)計(jì)及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)評(píng)估軟件發(fā)展現(xiàn)狀二維及三維酸壓設(shè)計(jì)軟件多級(jí)注入閉合酸壓設(shè)計(jì)軟件“兩酸三礦物”砂巖基質(zhì)酸化設(shè)計(jì)軟件標(biāo)準(zhǔn)的‘一酸二礦物’模型是依據(jù)礦物與HF酸反應(yīng)速度將礦物分為快反應(yīng)和慢反應(yīng)兩大類?？旆磻?yīng)礦物包括長(zhǎng)石、粘土礦物等，慢反應(yīng)礦物主要為石英。這種模型沒有考慮流速的影響，忽略了H2SiF6酸的再反應(yīng)過程，只能適用于低溫地層。近年來在標(biāo)準(zhǔn)的‘一酸二礦物’模型基礎(chǔ)上，考慮流速對(duì)酸巖反應(yīng)的影響，以及次生H2SiF6快反應(yīng)礦物再反應(yīng)生成Si(OH)4沉淀，而Si(OH)4

作為第三種礦物與HF酸反應(yīng)這一復(fù)雜的酸巖反應(yīng)過程，發(fā)展了“兩酸三礦物”模型。這一地層特別適合高中溫地層酸化模擬。二、21世紀(jì)初酸壓及酸化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望8.酸化設(shè)計(jì)及實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)評(píng)估軟件發(fā)展現(xiàn)狀基質(zhì)酸化現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)評(píng)估軟件為了實(shí)現(xiàn)最優(yōu)酸化，提高酸化有效率，國(guó)外開發(fā)研制了基質(zhì)酸化現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)評(píng)估技術(shù)。該技術(shù)在20世紀(jì)90年代得到進(jìn)一步發(fā)展，并在現(xiàn)場(chǎng)廣泛應(yīng)用。根據(jù)儲(chǔ)層基本參數(shù)，在酸化前制作施工壓力、排量與堵塞比的關(guān)系圖版，后來又制作出施工壓力、排量與表皮系數(shù)的關(guān)系圖版，現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)可直接在圖上標(biāo)出表皮系數(shù)的變化趨勢(shì)?；|(zhì)酸化優(yōu)化設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)近年來，ARCO公司和Schlumberger公司聯(lián)合開發(fā)了新一代在微機(jī)上使用的基質(zhì)酸化優(yōu)化設(shè)計(jì)及評(píng)估綜合系統(tǒng)，它將砂巖、碳酸巖鹽基質(zhì)酸化模擬計(jì)算，地層傷害機(jī)理分析，液體體積優(yōu)選，酸液添加劑及酸液體系優(yōu)選，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)評(píng)估結(jié)合在一起。此外還具有如：結(jié)垢預(yù)測(cè)、轉(zhuǎn)向劑置放、臨界壓差估算、產(chǎn)量預(yù)測(cè)及經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)等功能。美國(guó)UT大學(xué)亦將基質(zhì)酸化專家系統(tǒng)與砂巖酸化模擬器綜合在一起，開發(fā)研制了優(yōu)化專家系統(tǒng)。二、21世紀(jì)初酸壓及酸化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望9.新世紀(jì)酸壓技術(shù)發(fā)展展望分形理論在深度酸壓機(jī)理研究中的應(yīng)用酸壓理論研究的未來發(fā)展展望通過未來10余年對(duì)酸壓理論的系統(tǒng)研究，有希望建立起以分形理論為基礎(chǔ)的現(xiàn)代酸壓理論體系，并應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)踐中。酸化及酸壓技術(shù)發(fā)展展望（1）“多級(jí)注人酸壓十閉合裂縫酸化”技術(shù)方法仍然是主流技術(shù)；（2）超深井深度酸壓技術(shù)，可以考慮發(fā)展加重酸液的酸壓技術(shù)方法，增大井筒凈液柱壓力降低井口施工壓力，從而提高施工排量；（3）復(fù)雜巖性儲(chǔ)層的酸壓技術(shù)仍將是今后重點(diǎn)研究的方向；（4）針對(duì)多層、油水互薄層、縫高控制困難儲(chǔ)層的酸壓改造；（5）在砂巖油氣藏中，砂巖儲(chǔ)層的“酸壓十閉合裂縫酸化技術(shù)’值得進(jìn)行室內(nèi)研究和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)應(yīng)用。二、21世紀(jì)初酸壓及酸化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及展望9.新世紀(jì)酸壓技術(shù)發(fā)展展望優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件研究展望（1）目前酸壓設(shè)計(jì)軟件大多建立在經(jīng)典酸壓理論的基礎(chǔ)上；但應(yīng)用性還未達(dá)到水力壓裂設(shè)計(jì)軟件的水平，需要依靠分形幾何學(xué)作為手段來實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。（2）天然裂縫下的酸壓模型研究更難，需要加大力度攻關(guān)。（3）閉合裂縫酸化的理論模型及設(shè)計(jì)軟件的研究是另一難點(diǎn)。（4）針對(duì)多層、油水互薄層、縫高控制困難儲(chǔ)層的酸壓改造；（5））砂巖酸化模型研究中，除“兩酸三礦物’模型應(yīng)用之外，廣義地球化學(xué)模型除應(yīng)用于研究砂巖酸化二次沉淀之外，應(yīng)該在砂巖酸化設(shè)計(jì)及理論研究中得到更加廣泛的應(yīng)用。三、21世紀(jì)初壓裂液技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展從壓裂液體系來看，目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用的仍然是以水基壓裂液為主體，泡沫壓裂液和油基壓裂液體系為補(bǔ)充、近年來，國(guó)內(nèi)外在壓裂液體系方面的重要進(jìn)展是；（1）針對(duì)常規(guī)植物膠聚合物壓裂液存在殘?jiān)蜌埬z狀況，國(guó)內(nèi)外發(fā)展了表面活性劑壓裂液（“無聚合物”或“清潔壓裂液”）；（2）針對(duì)高稠化劑濃度導(dǎo)致高傷害和高成本的特點(diǎn)，研究提出了低濃度瓜爾膠壓裂液（CMG）；（3）利用低分子締合與“治愈”的復(fù)合效應(yīng)，提出了瓜爾膠可控制降解和低分子瓜爾膠壓裂液；（4）適應(yīng)國(guó)內(nèi)低滲透低壓油氣藏改造的需要，發(fā)展了酸性交聯(lián)的CO2泡沫壓裂液；（5）針對(duì)低滲透邊際油層，研究提出了低成本清水壓裂技術(shù)。三、21世紀(jì)初壓裂液技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展表面活性劑壓裂液體系

流變性：由于低分子表面活性劑的締合作用，形成了與常規(guī)高分子植物膠壓裂液“高粘高彈’不同特點(diǎn)的流變性能，即“低粘高彈”特點(diǎn)。濾失性：表面活性劑壓裂液的濾失機(jī)理與常規(guī)植物膠壓裂液具有顯著區(qū)別，植物膠壓裂液以形成濾餅為特點(diǎn)，以造壁濾失系數(shù)Cш為主控制濾失，而表面活性劑壓裂液沒有殘?jiān)?，不形成濾餅，以流體粘度控制濾失為主。在實(shí)驗(yàn)室評(píng)價(jià)中，采用?，F(xiàn)濾紙靜態(tài)濾失方法，濾失量大；不能完全表征流體特征，應(yīng)采用儲(chǔ)層巖心以動(dòng)態(tài)濾失實(shí)驗(yàn)表征表面活性劑壓裂液的濾失性能。破膠與助排性：表面活性劑壓裂液是一種分子締合體系，分子平衡一旦破壞，流體膠束締合結(jié)構(gòu)破壞地彈性喪失，即為破膠。利用儲(chǔ)層烴類物質(zhì)（原油和天然氣），即可改變表面活性劑體系的介質(zhì)極性，實(shí)現(xiàn)不需添加破膠劑破膠。表面活性劑壓裂液自身具有較低的表面張力和界面張力，有降低毛管阻力作用，實(shí)現(xiàn)助排能力。低傷害特性：低傷害是表面活性劑壓裂液的重要特征。由于沒有殘?jiān)恍纬蔀V餅，降低了對(duì)巖心的基質(zhì)滲透率和支撐裂縫導(dǎo)流能力的傷害。三、21世紀(jì)初壓裂液技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展2.低濃度瓜爾膠壓裂液近年來，美國(guó)BJ公司開發(fā)了一種新型低聚合物濃度