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酸液预处理对深部裂缝性页岩储层压裂的影响分析
2025-04-07
陕西科盛信安能源科技有限公司长期从事氮气吞吐、二氧化碳气举、二氧化碳压裂、化学药剂调驱、调剖、酸化、解堵等油田作业技术服务工作,为油田提供从油水井施工设计、现场实施等一体化整体解决方案。
1. 酸液预处理的作用机制
酸液预处理通常使用盐酸(HCl)、氢氟酸(HF)及其混合酸(如泥酸)等化学试剂,针对页岩储层中的矿物成分进行选择性溶解。具体作用包括:
溶解碳酸盐矿物:酸液可以溶解页岩中的方解石、白云石等碳酸盐矿物,从而扩大天然裂缝或人工裂缝的宽度,提高导流能力。
清除堵塞物:酸液能有效清除近井地带的钻井液滤饼、泥质沉积物及其他堵塞物质,恢复储层渗透性。
刻蚀裂缝表面:酸液与裂缝壁面发生反应后,会在裂缝表面形成不规则的刻蚀形态,增加裂缝粗糙度,从而提升裂缝导流能力。
2. 对深部裂缝性页岩储层的影响
(1)改善裂缝导流能力
酸液预处理能够溶解裂缝周围的碳酸盐矿物和其他可溶性矿物,扩大裂缝宽度并增强其连通性。在深部裂缝性页岩储层中,酸液的作用范围可能受到压力、温度等因素的限制,但如果控制得当,仍能显著提高裂缝的导流能力。
(2)优化压裂液分布
酸液预处理可以降低裂缝入口处的流动阻力,使后续压裂液更容易进入储层深部,避免压裂液集中在近井区域。这种优化有助于实现更均匀的裂缝扩展,减少近井地带的压力集中现象。
(3)提升储层渗透率
酸液溶解页岩中的可溶性矿物后,会增加储层孔隙空间和裂缝网络的连通性,从而显著提高储层的整体渗透率。特别是在低渗透性的页岩储层中,酸液预处理对渗透率的提升尤为关键。
(4)延缓裂缝闭合
酸液刻蚀裂缝表面后,形成的粗糙界面能够增加裂缝之间的摩擦力,延缓裂缝在地应力作用下的闭合速度,从而延长裂缝的有效寿命。
3. 潜在挑战与注意事项
尽管酸液预处理具有诸多优势,但在实际应用中也面临一些挑战和限制,需要特别注意以下问题:
(1)酸液作用范围有限
在深部裂缝性页岩储层中,由于地层压力高、温度高,酸液的反应速率加快,可能导致其作用范围受限,难以深入储层深部。可以采用缓速酸体系或胶束酸技术,减缓酸液反应速率,延长其作用距离。
(2)副产物沉淀风险
酸液与页岩中的矿物反应可能会生成二次沉淀物(如硅酸盐、硫酸盐等),这些沉淀物可能重新堵塞孔隙和裂缝。通过实验筛选适合的酸液配方,并加入防垢剂或螯合剂来抑制沉淀生成。
(3)储层损害风险
如果酸液浓度过高或注入量过大,可能会导致页岩基质过度溶解,引发储层结构破坏或坍塌。根据储层特性合理设计酸液浓度、注入速率和总量,避免过度处理。
(4)环境与安全问题
酸液具有强腐蚀性,操作过程中需要注意人员安全和环境保护,防止泄漏或污染。
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