非常規(guī)儲層壓裂改造技術(shù)進(jìn)展及應(yīng)用探討

劉榮恒 （西南石油大學(xué)，四川 成都 610500）

我國幅員遼闊，資源儲量豐富，非常規(guī)油氣田中的資源儲量很大。但是，非常規(guī)油氣田中的油氣資源存在物性差、利用率低、巖層結(jié)構(gòu)復(fù)雜、污染程度高等問題，如果在自然條件下進(jìn)行開采，很難實現(xiàn)商業(yè)性油氣流，因此，需要借助壓裂改造技術(shù)，來完成對非常規(guī)油氣田的大規(guī)模開發(fā)。

1 非常規(guī)儲層概述

非常規(guī)儲層的范圍非常廣，主要包括：火山巖、碳酸鹽巖、低電阻、稠油、煤、泥巖、天然氣水合物、變質(zhì)巖、致密砂巖等儲層[1]。從現(xiàn)階段的開發(fā)程度上看，這些非常規(guī)儲層中的油氣資源還沒有得到良好的開發(fā)與利用，想要將非常規(guī)儲層中的油氣資源向商業(yè)化道路上引領(lǐng)，就必須創(chuàng)造出新的工藝與技術(shù)。所以，對非常規(guī)儲層壓裂改造技術(shù)進(jìn)行研究與分析，有利于促進(jìn)領(lǐng)域內(nèi)部的技術(shù)革新。

2 壓裂改造技術(shù)進(jìn)展

頁巖氣儲層是非常規(guī)儲層中非常重要的組成部分，具有低滲透性，且儲層中的天然氣擁有自生自儲的特點，自然產(chǎn)能非常不明顯，想要對其進(jìn)行開發(fā)與利用，就必須使用壓裂改造技術(shù)，從而達(dá)到商業(yè)化的生產(chǎn)能力。我國也對非常規(guī)油氣儲層的開發(fā)非常重視，并積極借鑒國外的成功經(jīng)驗，對壓裂改造技術(shù)進(jìn)行研究與創(chuàng)新，主要的進(jìn)展表現(xiàn)在以下幾方面：

2.1 大型滑溜水技術(shù)

在國外，大型滑溜水技術(shù)早期應(yīng)用于致密氣儲層，但隨著開發(fā)要求的提升，這種技術(shù)已經(jīng)無法滿足致密氣儲層較高的導(dǎo)流要求，如今在致密氣儲層開發(fā)的過程中，已經(jīng)不再使用這種技術(shù)。但在頁巖氣儲層的勘測與開發(fā)領(lǐng)域中，大型滑溜水技術(shù)卻有非常良好的效果，通過壓后求產(chǎn)與微地震監(jiān)測等技術(shù)，進(jìn)一步驗證了大型滑溜水技術(shù)與頁巖氣儲層的適應(yīng)性非常好，經(jīng)過驗證，SRV越大，頁巖氣儲層的產(chǎn)量也越高[2]。

2.2 水平井分段技術(shù)

應(yīng)用早期，直井連續(xù)油管分層技術(shù)是主要的壓裂技術(shù)，但對于頁巖氣儲層來說，這種技術(shù)并不適合，所以，為了更好的對頁巖氣儲層中的資源進(jìn)行開發(fā)，水平井分段技術(shù)應(yīng)運而生，并在不斷探索中取得了成功，其開發(fā)成果與傳統(tǒng)的直井連續(xù)油管分層技術(shù)相比提升了數(shù)倍[3]。水平井分段技術(shù)能夠在頁巖氣儲層中產(chǎn)生多個應(yīng)力場，并從橫向、縱向、斜向三個角度產(chǎn)生裂縫，其中，對頁巖氣儲層進(jìn)行改造的最佳裂縫是橫截縫，其原因在于橫截縫能夠在很大程度上使水平段的整體滲流能力得到提升，從而擴(kuò)大頁巖氣儲層的改造體積。因此，在對水平井進(jìn)行布井的過程中，要對頁巖氣儲層的應(yīng)力場進(jìn)行充分了解，從而將地層下最小主應(yīng)力與水平井的水平段布置保持一致，這樣一來，在以后的改造過程中，更容易出現(xiàn)橫截縫。

2.3 分段多簇射孔技術(shù)

為了充分開發(fā)出頁巖氣儲層中的所有資源，只單純的運用單端射孔技術(shù)無法滿足當(dāng)前的產(chǎn)能需求，所以，在對分段多簇射孔技術(shù)應(yīng)用的過程中，可以通過多簇同時進(jìn)行壓裂的方式，來提升裂縫之間的互通性。一般情況下，每一個壓裂段的長度需要控制在一百米到一百五十米之間；簇與簇之間的間隔要控制在二十到三十之間，每一個簇的跨度要控制在四十五厘米到七十七厘米之間；每立方米孔的密度要控制在十六到二十之間。在運用該技術(shù)的過程中，要注意裝彈盡量一次到位，之后分簇引爆[4]。

3 壓裂改造技術(shù)應(yīng)用

當(dāng)前我國在頁巖氣儲層的改造與開發(fā)方面仍然處于探索與起步階段，運用的主要技術(shù)是已經(jīng)有很多成功案例為應(yīng)用基礎(chǔ)的大型滑溜水技術(shù)，而水平井分段技術(shù)正處于嘗試階段，相信在不久的將來，也會得到廣泛運用。從已經(jīng)完成改造的四十口井壓裂來看，我國頁巖氣在很多巖層中都可以發(fā)現(xiàn)相應(yīng)的油氣流，這說明我國頁巖氣有很高的可產(chǎn)性與可壓性，但在產(chǎn)能方面不盡如人意[5]。其原因在于地質(zhì)條件以及地域的差異，能夠在北美良好運用的技術(shù)并不完全適用于我國，因此，需要以適應(yīng)性與針對性為基礎(chǔ)，對改造技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的探索和研究。

4 結(jié)語

我國的非常規(guī)儲層資源儲量非常豐富，想要將我國非常規(guī)儲層中的資源充分開發(fā)出來，并將其應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域，不能只單純依靠借鑒外國技術(shù)與經(jīng)驗，要有針對性的對我國實際情況進(jìn)行研究，只有這樣，才能實現(xiàn)對非常規(guī)儲層中油氣資源的商業(yè)化開發(fā)與利用。

[1]張穎，孫夕平，鄭曉東等.地震儲集層預(yù)測技術(shù)在不同勘探開發(fā)階段的應(yīng)用[J].石油勘探與開發(fā)，2012.17（02）：163-164.

[2]李勇明，郭建春，趙金洲等.裂縫性油藏壓裂井產(chǎn)能數(shù)值模擬模型研究與應(yīng)用[J].石油勘探與開發(fā)，2011.22（12）：98-101.

[3]王紅軍，趙長毅，胡國義等.有機質(zhì)“接力成氣”模式的提出及其在勘探中的意義[J].石油勘探與開發(fā)，2013.09（05）：132-134.

[4]周高鵬，古麗曼，羅永全等.微地震方法監(jiān)測水力壓裂改善措施效果[J].新疆石油學(xué)院學(xué)報，2012.02（11）：247-248.

[5]王宣龍，李厚裕，馮紅霞等.利用聲波和自然伽馬能譜分析泥巖裂縫儲層[J].測井技術(shù)，2014.11（16）：155-156.