석유 및 가스정의 분류 및 생산량 증대 기술

유정 및 가스정 생산량 증대 기술은 유정(가스정 포함)의 생산 능력과 주입정의 수분 흡수 능력을 향상시키기 위한 기술적 조치입니다. 일반적으로 사용되는 방법으로는 수압 파쇄 및 산성 처리 외에도 시추공 폭발, 용매 처리 등이 있습니다.

1) 수압 파쇄 공정

수압 파쇄는 지층의 흡수 용량을 초과하는 대량의 고점도 파쇄액을 시추공에 주입하여 시추공 바닥 압력을 증가시키고 지층을 파쇄하는 공법입니다. 파쇄액 주입이 지속됨에 따라 파쇄된 틈은 지층 깊숙이까지 확장됩니다. 파쇄액에는 펌프 가동이 중단된 후에도 파쇄된 틈이 다시 닫히는 것을 방지하기 위해 일정량의 프로판트(주로 모래)가 첨가되어야 합니다. 프로판트로 채워진 파쇄된 틈은 지층 내 석유와 가스의 침투 방식을 변화시켜 침투 면적을 넓히고 유동 저항을 감소시켜 유정 생산량을 두 배로 증가시킵니다. 최근 세계 석유 산업에서 큰 주목을 받고 있는 ‘셰일가스’는 이러한 수압 파쇄 기술의 급속한 발전 덕분에 생산량 증대에 크게 기여하고 있습니다.

2) 유정 산성화 처리

유정 산성화 처리는 크게 두 가지 범주로 나뉩니다. 탄산염 암석층에 대한 염산 처리와 사암층에 대한 토양 산 처리입니다. 일반적으로 산성화라고 합니다.

►탄산염 암석층의 염산 처리: 석회암, 백운석과 같은 탄산염 암석은 염산과 반응하여 물에 쉽게 용해되는 염화칼슘 또는 염화마그네슘을 생성합니다. 이는 지층의 투수성을 증가시켜 유정의 생산 능력을 효과적으로 향상시킵니다. 그러나 지층의 온도 조건에서 염산은 암석과 매우 빠르게 반응하여 대부분 유정 바닥 부근에서 소모되고 유층 깊숙이 침투하지 못하여 산성화 효과에 영향을 미칩니다.

►사암 지층의 토양산 처리: 사암의 주요 광물 성분은 석영과 장석입니다. 시멘트질 성분은 주로 규산염(예: 점토)과 탄산염으로 이루어져 있으며, 이들은 모두 불산에 용해됩니다. 그러나 불산과 탄산염이 반응하면 불화칼슘 침전이 발생하는데, 이는 석유 및 가스 생산에 불리합니다. 일반적으로 불화칼슘 침전을 방지하기 위해 사암은 8~12% 염산과 2~4% 불산을 혼합한 토양산으로 처리합니다. 토양산 내 불산 농도가 너무 높으면 사암 ​​구조가 손상되고 모래 생산 사고가 발생할 수 있으므로 주의해야 합니다. 지층 내 칼슘 및 마그네슘 이온과 불산 등의 유해 반응을 방지하기 위해 토양산 주입 전에 염산으로 전처리해야 합니다. 전처리 범위는 토양산 처리 범위보다 넓어야 합니다. 최근에는 자생 토양산 기술이 개발되었습니다. 메틸포르메이트와 불화암모늄은 지층 내에서 반응하여 불산을 생성하는데, 이 불산은 심층 유정의 고온 유층 내부에서 작용하여 토양 산처리 효과를 향상시킵니다. 이를 통해 유정의 생산 능력을 향상시킵니다.