高考申論題
105年
[採礦工程] 石油探採學
第 一 題
📖 題組：
二、當油氣井遭受地層污損（Formation damage）時，會造成石油及天然氣不易從地層中被生產出來。在這種情況下，可以考慮採用基質酸處理（Matrix acidizing）或液裂酸處理（Fracture acidizing）的井激勵生產法，來提高油氣之生產速率和完井效率。請回答以下問題：
二、當油氣井遭受地層污損（Formation damage）時，會造成石油及天然氣不易從地層中被生產出來。在這種情況下，可以考慮採用基質酸處理（Matrix acidizing）或液裂酸處理（Fracture acidizing）的井激勵生產法，來提高油氣之生產速率和完井效率。請回答以下問題：
📝 此題為申論題，共 3 小題
小題 (一)
請解釋什麼是「地層污損（Formation damage）」？並請說明造成地層污損之可能原因？（8 分）
思路引導 VIP
作答此題應展現工程師的系統性思維：首先從物理參數角度精確定義「地層污損」（即近井區滲透率下降、Skin factor 為正值）；接著針對發生原因，依據「作業階段」或「物理/化學/生物機制」進行分類條列，並輔以中英文專業術語，以展現儲集層工程的實務素養。
小題 (二)
請分別說明基質酸處理及液裂酸處理的井激勵生產法之施作過程及可能達成的效果。（14 分）
思路引導 VIP
考生看到此題，應先點出兩種酸處理工法的核心差異：注入酸液的壓力是否超過「地層破裂壓力 (Fracture pressure)」。接著依照工程邏輯，分段論述兩者的施作過程（壓力控制、化學反應、適用岩性）以及達成效果（表皮效應 Skin factor 的改變、產能指數 PI 的提升），並輔以中英專有名詞以展現專業度。
小題 (三)
請說明基質酸處理及液裂酸處理所使用的酸液有那些？適用的地層性質為何？（8 分）
思路引導 VIP
看到此題，應先從物理操作機制區分兩種工法：基質酸處理的注入壓力低於地層破裂壓力，而液裂酸處理則高於破裂壓力。接著，針對「砂岩」與「碳酸鹽岩」的礦物化學反應特性，對應出不同的酸液配方（如土酸 vs. 鹽酸），最後結合地層滲透率（高或低）來論述其適用的地層性質。