压裂技术在油气田勘探开发中的应用-蒋阗
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压裂技术在油藏水驱开发中的应用发布时间:2022-07-24T03:51:58.359Z 来源:《科学与技术》2022年第30卷第3月第5期作者:刘梦轩[导读] 我国的工业门类较为全面,工业产业链完整,因此,我国每年需要大量的石油刘梦轩(大庆油田有限责任公司第三采油厂,黑龙江大庆)【摘要】我国的工业门类较为全面,工业产业链完整,因此,我国每年需要大量的石油。
对于我国而言,怎么增加石油产量、降低我国对外国的石油依赖度已经成为了重要的问题。
因此,我国必须不断更新石油开采技术,令我国对外国的石油依存度下降,并充分满足我国的各项工业的原油需求。
我国的部分油区为低渗透油藏,开发这部分的油藏时必须使用体积压裂技术,才能使开采效率达到比较高的水平。
在开采这部分油藏的技术当中,体积压裂技术是使用频率较高、也是地位较为重要的技术,为油区开采员工所重视。
笔者从体积压裂技术的工作原理出发,对该技术在油区中的运用进行了一定探讨。
【关键词】石油开发;体积;压裂技术;技术原理;技术应用随着我国工业的发展,石油需求量进一步上升,社会各界越发关注石油开采技术。
目前,政府和众多企业都在关注我国的开采技术能否高效开采油田。
在我国的众多油田当中,部分油田具备低渗透的特点,而一般的开采技术无法高效开采具备这一特点的油田。
如果要高效开采这类油田,必须使用体积压裂技术。
体积压裂技术可打破油田的储层,让储层出现裂缝,从而提升储层的渗透率,让石油或天然气更加容易被开采。
1体积压裂技术概述1.1体积压裂技术的工作原理使用体积压裂技术后,地层中原本存在的裂缝会因水力压裂作用而增大,并且会让裂缝增多,致使脆性岩石剪切滑脱效应发生,使得地层中原本存在的裂缝与因水力压裂作用而产生的裂缝形成交错系统。
由于地层中原本存在的裂缝增大,并产生新的裂缝,因此,油田的储层将发生改变,使得原本存在的裂缝和岩石产生更大的沟连。
在地层的裂缝当中,存在着主裂缝与次生裂缝,后者因前者而产生,并会在前者的进一步作用下,产生二级次生裂缝,以至于地层出现规模较大的裂缝网络。
初探油气田开发环节酸化压裂技术的实际应用酸化压裂技术时从导流能力、渗流通道等方面进行调整,在注重导流能力提升的前提下,注重渗透性、油气产量的综合控制,进而实现油气田流量开发、整体开发质量提升的有效途径。
前置液酸压工艺、压裂液工艺、闭合算话压裂工艺是酸化压裂技术作用于油气田开发环节,仍需从压裂方式、油压设定、岩石性质分析等角度展开讨论,希望对油气田的产量、技术应用等方面的优化提供参考依据。
标签:油气田;酸化压裂技术;开发油气田开发需要从压裂液、支撑剂应用的角度进行分析,在借助腐蚀作用的基础上,对岩石层进行腐蚀压裂,以提高导流能力、渗透性的方式,实现油气田产量的相对提升。
分析酸化压裂技术的应用需要从酸液含量、压力施压的角度入手,碳酸盐的应用是以缝隙流失的方式,对酸液粘稠度进行控制,以化学反应的方式,提高压裂酸化的效果[1]。
1 前置液酸压工艺的应用前置液酸压工艺是利用粘性物质本身的粘稠性,将底层与反应层分离,以酸性液体反应的方式,实现生产动态的缝隙控制。
首先,酸液内的碳酸盐可以与岩石层发生腐蚀反应,缝隙长度可以相对获得控制,进而减缓酸液与岩石之间的反应速度。
前置液酸压工艺需要从腐蚀性能、粘稠性能及穿透性等角度进行分析,在利用地质层压力的控制下,以此降低温度的反应,可以形成凹凸不平的滤饼,进而规避泛流现象的出现。
酸液本身的粘稠性、粘度系數的占比需要控制1:150,在利用胶凝水进行融合的基础上,对无机酸为主的酸液与前置液用量比需要控制在1:2左右,酸腐蚀的裂缝长度液需要将其控制在15-50m之间。
前置液酸压是从酸液粘稠度、腐蚀特性等角度进行处理的方式,是酸化压裂技术作用于油气田开发及产量提升的基础性条件[2]。
2 交替注入压裂液与酸液的工艺技术酸化压裂技术的应用需要采用交替注入压裂液的方式,将酸性及粘性强度高的压裂液融入到酸性压裂中,酸液与压裂液交替注入可以相对扩大腐蚀范围,而且酸化压裂技术损失成本相对降低,最关键的是可以实现导流能力的相对提升[3]。
压裂技术压裂技术是一种用于增强油气井生产能力的关键技术。
它通过在油层中注入高压液体,将岩石层裂开并形成裂缝,从而增加了油气的渗透性和产能。
压裂技术的发展对提高油气产量以及能源供应的稳定性具有重要意义。
压裂技术最早起源于20世纪40年代的美国,当时为了提高油井的产能,工程师们开始尝试在岩石层中注入高压水来裂开岩石。
随着技术的不断改进和完善,压裂技术迅速发展,并成为了当今油气开采领域的重要技术之一。
压裂技术的原理主要包括两个方面:一是通过注入高压液体使岩石层发生裂缝,从而增强其渗透性;二是注入的高压液体中含有特殊的添加剂,可以防止裂缝闭合以及提高油气的流动性。
在进行压裂作业时,首先需要选择合适的压裂液。
压裂液的主要成分包括水、砂和添加剂。
其中,水是压裂液的基础,承担着传递压力、冲击岩石以及形成裂缝的重要任务。
砂是压裂液中的固体颗粒,它可以填充裂缝并保持其开放状态,从而增加油气的渗透性。
添加剂则包括各种助剂和化学物质,用于调整压裂液的性能,增强砂的支撑能力,防止裂缝闭合以及减少岩石的损伤。
压裂液准备完成后,需要进行注入作业。
这一过程包括将压裂液从地面通过输送管道输送到井下,并通过注射泵将液体注入到油井中。
注入压力通常非常高,一般可达到几千至几万磅每平方英寸,以保证岩石层能够发生裂缝。
一旦注入压裂液,压力就会迅速传递到岩石层中,使其发生裂缝。
岩石裂缝的形成可以使得原本渗透性较低的岩石层变得更加渗透,从而提高油气的开采率和产能。
此外,为了防止岩石裂缝在注入压裂液后立即闭合,可以在压裂液中添加一些特殊的添加剂。
这些添加剂可以形成胶体颗粒,填充裂缝并保持其开放状态,从而防止油气无法流出。
同时,这些添加剂还可以提高油气的流动性,从而进一步提高油井的产能。
总体而言,压裂技术已经成为了当代油气开采的重要手段之一。
通过裂缝岩石层,压裂技术可以显著提高油气井的产能,为能源供应的稳定性做出贡献。
随着技术的不断发展,相信压裂技术在未来仍然会有更广阔的应用前景。
石油工程中新型采油技术的应用随着全球石油资源的日益枯竭和对能源利用的不断需求,石油工程中新型的采油技术应运而生。
这些新技术在提高石油开采效率、减少环境污染、降低生产成本等方面发挥了重要作用,成为石油工程领域的一大趋势。
一、水平井技术水平井技术是一种通过在水平方向钻探井眼来提高采油效率的技术。
相比传统的垂直钻井,水平井技术能够更有效地开采石油储量,降低开采成本,减少钻井次数,延长油田寿命。
水平井技术广泛应用于页岩气、致密油等非常规油气资源的开发中,为解决我国石油资源短缺问题发挥了重要作用。
二、压裂技术压裂技术是一种通过向井下注入高压液体将岩石裂开来提高油气的产出率的技术。
随着原有油气资源的开采,石油储层的渗透率和产能逐渐下降,传统的采油方法已经无法满足需求。
压裂技术通过将水泥、石英砂等颗粒物质注入井下,使油层中裂缝扩大,提高油气的产出率。
这种技术不仅可以提高油田的采油效率,还可以减少环境污染,成为了当前石油工程中不可或缺的技术手段。
三、CO2驱油技术CO2驱油技术是一种通过向油田注入二氧化碳来增加油井中地层压力、改善油藏条件以提高采油率的技术。
二氧化碳是一种无色、无味的气体,在注入油藏后可以与油藏中的原油发生物理化学反应,降低原油的粘度,增加原油的流动性,从而提高采收率。
CO2驱油技术不仅可以改善油田开采条件,还可以有效地减少二氧化碳的排放,减少温室气体对环境的影响,是一种环保型的新型采油技术。
四、电磁波采油技术电磁波采油技术是一种通过向油田中注入电磁波来改变油藏中原油的物理性质从而提高采收率的技术。
电磁波可以对油藏中的原油产生共振效应,从而改变原油的粘度、流动性等特性,使原油更容易被开采。
与传统的压裂技术相比,电磁波采油技术无需注入压裂液体,对环境更加友好,可以降低采油成本,同时提高采收率。
五、多相流体控制技术多相流体控制技术是一种通过对多种不同性质的流体进行混合、控制来提高采收率的技术。
在油田开采中,不同井眼中的原油、水、气体等流体往往是混合存在的,这种多相流体过程会影响到原油的产出率和生产效率。
油气开采中的水力压裂技术研究及应用水力压裂技术,是一种利用水或其他压缩介质对岩层进行注入并形成裂缝,从而使地下气体、原油等资源能够顺利流出地面的技术。
自二十世纪七十年代进入人们的视野以来,水力压裂技术在国内外的油气开采中得到越来越广泛的应用,成为一项极具前景并备受关注的技术手段。
那么,为何水力压裂技术能够在油气开采中如此受到大家的欢迎和认可呢?今天,我们就来一探究竟。
一、水力压裂技术的优势1、适用范围广:水力压裂技术能够适应各种不同类型的岩层,包括致密砂岩、页岩、煤层气等。
由于能够从地下深处提取出可用资源,因此水力压裂技术在能源领域的应用广泛,被誉为能源产业的一员。
2、提高了油气开采效率:传统的油气开采方式效率低下,只能提取部分可用资源,而水力压裂技术则可以把地下被困住的资源都释放出来。
通过注入高压流体,可以使岩层产生裂缝,增加储层的通透性,提高了油气的开采率。
一项研究表明,美国采用水力压裂技术,每天可获得约五百万桶的油和天然气,为该国提供了重要的能源支撑。
3、减少了环境污染:水力压裂技术相对于传统的油气开采方式,可以让气体和原油更直接地流到地面,减少了可能产生的地下难以发现的泄漏和污染。
虽然水力压裂技术本身也存在一些环境问题,如地震风险等,但在恰当的条件下进行,它能够帮助减少对环境的负面影响。
二、水力压裂技术的具体操作过程在了解水力压裂技术优势的基础上,我们深入探究一下它是如何操作的。
1、注水管具备渐进性:从地面通过专门的管道将水流注入到地下裂隙中,使岩层开始渗漏。
2、压裂液的制备工艺:压裂液通常由水、沙子、粘土和化学添加剂组成,其中沙子是为了防止岩层过度裂开,化学添加剂则可以帮助减缓水的黏度并使粘土更容易与岩石结合。
还有其他的添加剂用于抑制气体溢出和防止水垢等问题。
3、添加化学物质:为了使压裂液更加适合与岩石结合,添加剂中常使用丙烯酸类物质来填补裂隙。
然后在岩层中注入高压止水措施来增加其中心腔的压力。
压裂液在页岩气开发中的应用研究随着全球能源需求的不断增长,石油和天然气依然是主要的资源来源。
然而,传统的油气开采方式已经达到了瓶颈,对于那些深层和难以开采的油气资源来说,需要一种更加高效和可持续的采集方法。
这时,页岩气开采技术应运而生,而这种技术的核心就是压裂液。
一、什么是页岩气开采技术?页岩气是指利用深井钻探和水力压裂技术开采页岩层中的天然气。
目前,美国是全球最大的页岩气产量国家之一,其页岩气开采技术已经非常成熟和先进。
而随着中国不断提高能源自给率的迫切需求,页岩气开发也逐渐成为了一个热点领域。
二、压裂液在页岩气开采中的重要性压裂液是页岩气开采技术中非常重要的一个环节。
其作用主要有以下几个方面:1、通过压裂液的注入,可以改变岩层的物理性质,使得天然气能够顺利地流出。
2、在岩层中注入压裂液,同时也可以将其中的杂质和污染物排放出去,从而净化介质,增强了采集效果。
3、通过对压裂液的改良和优化,可以提高页岩气开采的效率和产量。
三、不同类型的压裂液1、水基压裂液水基压裂液的主要成分是水,通常还会添加一些化学添加剂,如络合剂、消泡剂、增稠剂等。
这种压裂液的优点是成本低、环保性好,但在弱化岩石时的效果不如其他类型的压裂液。
2、油基压裂液油基压裂液的主要成分是天然油,其优点是能够很好地弱化岩石,从而更好地释放天然气。
但其缺点是不环保,而且成本也比较高。
3、气基压裂液气基压裂液的主要成分是液化的气体。
这种压裂液的优点是不含水,可以尽量减少环境的污染,同时还能很好地分散在岩石中,从而释放更多的天然气。
四、压裂液的优化调配由于不同的岩石和天然气特性会有所不同,因此需要对压裂液进行优化调配,以达到最佳的开采效果。
这个过程需要考虑很多因素,比如岩石的孔隙结构、裂隙宽度、气体的含量和压力等。
总的来说,压裂液是页岩气开采技术中非常关键的一个因素。
通过对其进行优化和调配,可以提高采集效率和产量,同时也能减少环境的污染程度,为能源的可持续发展做出贡献。