石油・ガス井の分類による生産量増加技術

石油・ガス井増産技術とは、油井（ガス井を含む）の生産能力と注水井の吸水能力を向上させるための技術的手段である。一般的に用いられる方法としては、水圧破砕法や酸処理のほか、坑内爆破、溶剤処理などがある。

1) 水圧破砕プロセス

水圧破砕法とは、高粘度の破砕液を地層の吸収能力を超える大量の状態で坑井に注入し、坑底圧力を高めて地層を破砕する手法です。破砕液を継続的に注入することで、破砕は地層の深部へと広がっていきます。ポンプ停止後に破砕が閉じないように、破砕液には一定量のプロパント（主に砂）を添加する必要があります。プロパントで満たされた破砕は、地層内の石油やガスの浸透様式を変化させ、浸透面積を拡大し、流動抵抗を低減することで、油井の生産量を倍増させます。近年、世界の石油業界で非常に注目を集めている「シェールガス」は、水圧破砕技術の急速な発展の恩恵を受けています。

2) 油井の酸性化処理

油井の酸性化処理は、炭酸塩岩層に対する塩酸処理と砂岩層に対する土壌酸処理の2種類に分けられます。一般的に酸性化処理と呼ばれています。

►炭酸塩岩層の塩酸処理：石灰岩やドロマイトなどの炭酸塩岩は塩酸と反応して、水に溶けやすい塩化カルシウムや塩化マグネシウムを生成し、地層の浸透性を高め、油井の生産能力を効果的に向上させます。地層の温度条件下では、塩酸は岩石と非常に速く反応し、その大部分は井戸の底付近で消費され、油層の深部まで浸透しないため、酸性化効果に影響します。

►砂岩層の土壌酸処理：砂岩の主な鉱物成分は石英と長石です。セメントは主にケイ酸塩（粘土など）と炭酸塩で、どちらもフッ化水素酸に溶解します。しかし、フッ化水素酸と炭酸塩が反応すると、フッ化カルシウムが沈殿し、石油・ガス井の生産に悪影響を及ぼします。一般的に、砂岩は8～12％の塩酸と2～4％のフッ化水素酸を混合した土壌酸で処理され、フッ化カルシウムの沈殿を回避します。土壌酸中のフッ化水素酸の濃度が高すぎると、砂岩の構造を損傷し、砂の生産事故を引き起こす可能性があるため、高すぎないようにする必要があります。地層中のカルシウムイオンとマグネシウムイオンとフッ化水素酸との間の悪影響などを防ぐため、土壌酸を注入する前に、地層を塩酸で前処理する必要があります。前処理範囲は、土壌酸処理範囲よりも広くする必要があります。近年、自生土壌酸技術が開発されています。ギ酸メチルとフッ化アンモニウムを地層内で反応させてフッ化水素酸を生成し、これが深井戸の高温油層内で作用して土壌の酸処理効果を高める。これにより、油井の生産能力が向上する。