頁巖氣壓裂增產(chǎn)技術(shù)的研究與應(yīng)用

洪玉奎(四川圣諾油氣工程技術(shù)服務(wù)有限公司,四川 廣漢 618300)

頁巖氣壓裂增產(chǎn)技術(shù)的研究與應(yīng)用

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頁巖氣是一種具有很高商業(yè)價值的特殊的天然氣，現(xiàn)階段在國外的一些國家已經(jīng)具備有非常成熟的頁巖氣開發(fā)技術(shù)，我國由于對頁巖氣的研究比較晚，現(xiàn)階段并不具備非常成熟的頁巖氣技術(shù)，頁巖氣的地質(zhì)環(huán)境以及儲藏特性很大程度上決定了頁巖氣智能借用儲層改造才能夠有效的實現(xiàn)增產(chǎn)目的，其中增產(chǎn)過程中主要通過對壓裂技術(shù)進行應(yīng)用。本文對頁巖氣的分布情況，并且就頁巖氣壓裂增產(chǎn)技術(shù)進行了研究。

頁巖氣；壓裂增產(chǎn)技術(shù)；研究

頁巖氣是一種相對比較特殊的天然氣，多以溶解，游離以及吸附等多種方式賦予在粉砂質(zhì)泥巖，暗色泥頁巖的夾層以及底層部位。頁巖存在有生產(chǎn)周期長并且開采壽命并較長等多種優(yōu)勢，如今已然成為具有很大商業(yè)價值的一種特殊天然氣。

1 頁巖氣的分布

根據(jù)相關(guān)專專家的研究以及估算，我國現(xiàn)階段存在的可以被開采的頁巖氣資源有大概26x1012平方米，基本上可以和美國持平。頁巖氣主要分布在準(zhǔn)格爾，塔格爾，吐哈，松遼，江漢，鄂爾多斯，渤海灣以及四川等地，同時在我國的陸相地層，海陸交互項頁巖等也有比較廣泛的分布。

2 頁巖氣壓裂增產(chǎn)技術(shù)研究

因為頁巖氣的實際產(chǎn)能相對比較低，對于那些底層壓力比較高，埋深比較大的頁巖儲層必須對其展開壓裂改造，才能使頁巖氣的經(jīng)濟性得以最大化的發(fā)揮。

(1)水平井分段壓裂技術(shù) 在對頁巖氣進行開采工作時經(jīng)常會用到分段壓裂和水平鉆井相結(jié)的技術(shù)，水平井技術(shù)具體指的是在水平方向進行打井的技術(shù)，主要借助的是鉆桿完全，拿水平井和豎直井進行比較，可以發(fā)現(xiàn)水平井具有以下明顯的優(yōu)勢，其一，井筒可以和儲層有更大的接觸面積，裂縫可以相交的幾率比較高，非常適用于對滲透率低并且開發(fā)空隙非常小的頁巖進行開采。其二，因為地面的設(shè)施比較小，地面的限制也就變小，可以使開采延伸至更大的范圍。

根據(jù)上面內(nèi)容講述，可以發(fā)現(xiàn)應(yīng)用水平井分段壓裂技術(shù)可以獲得比較高的經(jīng)濟效益，但是因為頁巖氣的儲層滲透率底氣阻相對比較大，所以另外還需要對水平井展開壓裂增長，具體的情況如圖所示。

分段壓裂通過對分割器進行利用，在水平井筒之內(nèi)進行井段壓裂工作，采用逐級進行壓裂的方式，并且進行多條裂縫的壓開，其中具體的做法分為以下三個階段，其一，在儲層進行前置液的泵入工作。其二，在儲層內(nèi)進行壓裂液的泵入，其中壓裂液中支撐劑的濃度適中濃度適中。其三，在儲層中進行存在有高濃度支撐液的壓裂液的泵入，數(shù)量不定。該技術(shù)一方面可以在單一的儲層區(qū)域進行使用。

(2)重復(fù)壓裂技術(shù) 重復(fù)壓裂技術(shù)具體指的是對同一地層展開多次壓裂，是已經(jīng)存在的裂紋得到優(yōu)化，對儲層到井眼之間的線性流進行重建，這樣可以實現(xiàn)對直接沒能采集的頁巖氣的成功開采。為了可以有效的實現(xiàn)重復(fù)壓裂技術(shù)想要達到的目標(biāo)，需要對重復(fù)增產(chǎn)處理可以獲得成功的實際原因進行分析，在了解可以獲得成功的原因的基礎(chǔ)上對接下來的處理進行優(yōu)化。要想科學(xué)的了解重復(fù)壓裂技術(shù)可以獲得成功以及導(dǎo)致該技術(shù)失敗的原因，需要對導(dǎo)流能力，有效雷鋒長度，滲透率厚度乘機以及平均儲存壓力等各方面的嚴(yán)肅展開合理的評估。

(3)同步分裂技術(shù) 該技術(shù)具體是指在同一時間內(nèi)對多個井展開壓裂，采用該技術(shù)可以讓壓裂液在受到高壓作用下兩井之間的運移距離降到最短，從而使水力壓裂裂縫網(wǎng)絡(luò)的表面積以及密度都得到增加，同步壓裂技術(shù)可以作業(yè)的區(qū)域非常大，但與此同時還技術(shù)的費用也相對比較高，同時需要有完善的后勤保障以及很多協(xié)調(diào)工作。應(yīng)用該技術(shù)可以讓頁巖氣井在非常短的時間內(nèi)獲得非常明顯的增產(chǎn)效果[1]。

(4)新型壓裂技術(shù) 科技在不斷發(fā)展，頁巖氣開發(fā)技術(shù)在不斷成熟，在頁巖氣壓裂增產(chǎn)技術(shù)上也增添了很多的新技術(shù)以及新工藝，從而使頁巖氣的實際產(chǎn)量得到明顯提高。

①新型的重復(fù)壓裂技術(shù)。該技術(shù)和微地震解釋技術(shù)，實時監(jiān)測技術(shù)以及裂縫攢肚的控制體系進行有效的結(jié)合，借助這三個技術(shù)的應(yīng)用，新型的重復(fù)壓裂技術(shù)可以使儲層增產(chǎn)體積得到進一步增加，將裂縫控制區(qū)之外的一些其他天然氣都有效的開采出來，從而使頁巖氣開此產(chǎn)量得到明顯提高。在該技術(shù)中，微地震檢測技術(shù)是其中非常關(guān)鍵的一環(huán)，當(dāng)展開壓裂工作之時，和氣藏的實際分布范圍進行結(jié)合，對由裂縫造成的微地震信號展開檢測，定向以及定位，從而裂縫的分布圖有效的繪制出來，方便后期的調(diào)整工作[2]。②減阻水壓裂。很大一部分的頁巖地層都需要對其展開縫網(wǎng)壓裂工作從而實現(xiàn)和天然裂縫的溝通，然而液體的攜砂能力相對比較差，效率也比較低，用量也非常大，很難達到大排量的壓裂工作提出的要求，這就導(dǎo)致泵送摩阻數(shù)值較高，在這種情況下，人們便進行了減阻水壓裂技術(shù)的研發(fā)。該技術(shù)具體指的是在清水中進行減阻劑的加入從而實現(xiàn)降低摩阻的效果，可以更好的負荷大排量工程提出的要求。

3 結(jié)語

綜上所述，我國存在的頁巖氣資源非常豐富，因此需要我們給予頁巖氣壓裂增產(chǎn)技術(shù)一定的重視，通過積極對壓裂增產(chǎn)技術(shù)進行研發(fā)以及改進來有效提升頁巖氣的實際開采效率。

[1]劉廣峰,王文舉,李雪嬌,等.頁巖氣壓裂技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].斷塊油氣田,2016,23(2):235-239.

[2]丁波.頁巖氣水平井壓裂技術(shù)研究[D].西安石油大學(xué),2014.