油氣壓裂酸化施工技術(shù)手冊一、技術(shù)概述油氣壓裂酸化是油氣藏增產(chǎn)改造的核心技術(shù)，通過壓裂（水力壓裂或加砂壓裂）造縫、酸化（常規(guī)酸化或酸壓）溶蝕儲層孔隙/裂縫，破除地層堵塞、改善滲流通道，實現(xiàn)低滲、致密或污染儲層的產(chǎn)能激活。該技術(shù)適用于砂巖、碳酸鹽巖、頁巖等不同巖性儲層，需結(jié)合儲層地質(zhì)特征（如孔隙度、滲透率、地應力、礦物組成）針對性設(shè)計工藝。二、施工前準備1.地質(zhì)與儲層分析需整合測井、巖心分析、試井等資料，明確儲層關(guān)鍵參數(shù)：地應力特征：通過聲波測井、壓裂模擬確定最小水平主應力，指導裂縫延伸方向；儲層敏感性：分析水敏、酸敏、速敏程度，優(yōu)化工作液配方（如黏土穩(wěn)定劑、緩蝕劑選型）；流體性質(zhì)：油氣水黏度、礦化度影響施工液返排效率，需提前模擬返排阻力。2.設(shè)備與工具選型壓裂設(shè)備：選用壓裂車組（單機排量≥3m3/min、工作壓力≥70MPa），配套混砂車、儀表車，確保壓力/排量穩(wěn)定；酸化設(shè)備：耐酸泵車（材質(zhì)為不銹鋼或襯塑），配備酸液儲罐、計量裝置，防止酸液腐蝕；井下工具：封隔器（耐高溫高壓，如K344型或液壓式）、橋塞（可溶解或可鉆，適配分段工藝）、射孔槍（大孔徑射孔，優(yōu)化孔眼導流）。3.材料準備壓裂液：根據(jù)儲層溫度選擇基液（胍膠液適用于中低溫，滑溜水適用于頁巖氣），添加交聯(lián)劑、破膠劑（確保施工后徹底破膠，減少傷害）；支撐劑：陶粒（強度高，適用于深井）、石英砂（成本低，適用于淺井），粒徑匹配裂縫寬度（如0.45~0.9mm或0.9~1.8mm）；酸液體系：鹽酸（溶蝕碳酸鹽巖）、土酸（鹽酸+氫氟酸，溶蝕砂巖），添加緩蝕劑（如咪唑啉類）、鐵離子穩(wěn)定劑（如檸檬酸），控制酸液濃度（常規(guī)15%~20%）。4.施工方案設(shè)計基于儲層模型（如CMG、FracPro軟件模擬），確定：施工規(guī)模：壓裂液用量（根據(jù)裂縫體積計算）、支撐劑鋪砂濃度（通常3~8kg/m3）；泵注程序：前置液（造縫，占比30%~50%）、攜砂液（輸送支撐劑，梯度提砂比）、頂替液（推送砂團至裂縫末端）；風險預案：針對砂堵、井漏、酸液泄漏等，制定反循環(huán)沖砂、堵漏漿注入、酸液中和等應急措施。三、核心施工工藝1.壓裂施工流程1.井口準備：連接壓裂管柱（油管/套管壓裂），試壓（壓力為施工壓力的1.2~1.5倍），確保密封；2.泵注前置液：以高排量（≥5m3/min）泵入胍膠液/滑溜水，造縫并降溫（避免壓裂液高溫降解）；3.攜砂液泵注：逐步提高砂比（從0.1增至0.3~0.5），控制泵壓穩(wěn)定（波動≤5MPa），確保支撐劑均勻鋪置；4.頂替與關(guān)井：泵入頂替液（體積≥管柱容積），關(guān)井燜井（2~4小時），使支撐劑沉降固結(jié)。2.酸化施工流程1.井筒預處理：用清水沖洗井筒，清除鉆井液殘渣（避免與酸液反應生成沉淀）；2.酸液泵注：正注（酸液從油管注入，適用于近井污染）或反注（從套管注入，適用于深層酸化），控制排量（≤3m3/min，防止速敏傷害）；3.燜井反應：酸液與儲層礦物反應（碳酸鹽巖反應快，需燜井1~2小時；砂巖反應慢，燜井4~6小時）；4.返排與排液：用液氮或氣舉返排殘酸，監(jiān)測返排液pH（≥6時停止，避免二次污染）。3.特殊工藝應用分段壓裂：采用“封隔器+滑套”或“橋塞+射孔”工藝，分層改造多層儲層（如頁巖氣水平井分30~50段），提高層間動用程度；轉(zhuǎn)向酸化：通過暫堵劑（如可降解樹脂）封堵高滲層，迫使酸液進入低滲層，解決層間非均質(zhì)性問題；酸壓聯(lián)作：先壓裂造縫，再泵注酸液溶蝕裂縫壁面（適用于碳酸鹽巖儲層），形成“蚓孔”型導流通道。四、質(zhì)量控制要點1.施工參數(shù)監(jiān)測實時監(jiān)測：泵壓（判斷裂縫延伸/砂堵）、排量（控制施工規(guī)模）、砂比（確保支撐劑濃度），異常時立即調(diào)整（如泵壓驟升→降低排量/砂比）；地層壓力監(jiān)測：通過井口壓力反演地層閉合壓力，指導支撐劑選型（閉合壓力高→選高強度支撐劑）。2.效果評價方法產(chǎn)能測試：施工后1~7天內(nèi)進行井口產(chǎn)量測試，對比施工前后產(chǎn)能（增產(chǎn)倍數(shù)≥2倍為有效）；儲層成像：采用井下電視、微地震監(jiān)測，分析裂縫長度、寬度、復雜度（頁巖氣壓裂裂縫半長通常50~200m）；巖心分析：施工后取心，觀察溶蝕孔隙/裂縫形態(tài)，評價酸液有效作用距離。3.資料整理與優(yōu)化整理施工曲線（泵壓-排量-砂比曲線）、返排液分析（pH、離子濃度）、生產(chǎn)數(shù)據(jù)，建立“儲層-工藝-產(chǎn)能”關(guān)聯(lián)模型，為后續(xù)井施工優(yōu)化提供依據(jù)（如調(diào)整支撐劑粒徑、酸液濃度）。五、安全與環(huán)保管理1.施工安全措施高壓作業(yè)：劃定警戒區(qū)（半徑≥30m），操作人員持證上崗，配備防刺服、安全帽；設(shè)備防護：壓裂車組接地，酸液設(shè)備加裝泄漏檢測儀，設(shè)置應急噴淋裝置（酸液濺灑時沖洗15分鐘以上）；井控管理：安裝防噴器，施工中監(jiān)測井口壓力，防止井噴（尤其酸化后地層能量釋放階段）。2.環(huán)保合規(guī)要求返排液處理：建設(shè)返排液處理站，采用“絮凝+氧化+膜過濾”工藝回用（回用率≥80%），剩余廢液達標排放（COD≤100mg/L）；固廢處置：廢支撐劑、酸渣送危廢處理廠，禁止隨意填埋；生態(tài)保護：施工區(qū)設(shè)置防滲池，避免廢液滲入土壤，完工后恢復地貌（如覆土、種草）。六、常見問題及處理1.砂堵問題原因：排量不足（裂縫未充分張開）、支撐劑粒徑過大（卡堵孔眼）、壓裂液破膠不徹底（攜砂能力下降）；處理：反循環(huán)沖砂（排量≥施工排量的1.2倍），或泵注解堵液（如柴油+破膠劑）溶解砂團。2.酸液腐蝕表現(xiàn)：泵車缸套、油管內(nèi)壁變薄，酸液中鐵離子超標（引發(fā)地層沉淀）；措施：更換耐酸配件（如哈氏合金泵閥），添加緩蝕劑（濃度≥2%），定期檢測腐蝕速率（≤0.05mm/年）。3.地層傷害類型：水敏（黏土膨脹）、酸敏（礦物溶蝕后微粒運移）、速敏（流體流速過高沖蝕孔隙）；預防：優(yōu)化工作液配方（加黏土穩(wěn)定劑、防膨劑），