油田井下壓裂技術的種類與發(fā)展方向分析

周偉江 韓衛(wèi) 鄭紅 唐義華 李強

摘 要：油田井下壓裂工藝技術的發(fā)展，已經(jīng)成為提高單井產(chǎn)量、挖掘老井潛力的一個有效途徑。促進壓裂工藝技術的發(fā)展，能夠減少油田建設投資的消耗量，并提升油井的產(chǎn)能。在我國的油井開采中，需要在實地調查和研究的基礎上，明確壓裂技術的發(fā)展方向，克服技術難點，推廣和應用有效的壓裂工藝技術，使我國的油田井下壓裂技術與國際領先水平接軌。文章從油井壓裂技術簡介出發(fā)，結合幾種常見的壓裂技術，對油井壓裂技術的發(fā)展趨勢做了有關論述，旨在為油田開采提供參考。

關鍵詞：油田；壓裂；工藝技術；種類；發(fā)展

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，在日常生活和生產(chǎn)當中，對石油產(chǎn)品的需求也越來越大，因此，對石油企業(yè)的開發(fā)就提出了更高的要求，而對于低滲透油田的開采就成了目前許多油田需要解決的問題，而壓裂技術的應用，為解決低滲透油田的開采提供了保障，油田壓裂工藝的應用，對我國的石油開采起了巨大的作用，本文闡述了油田井下壓裂技術的種類，并提出壓裂技術的現(xiàn)狀問題，由此對壓裂技術的發(fā)展方向進行了分析，以期為我國油田井下壓裂技術的發(fā)展提供一定參考。

1.油井壓裂技術簡介

油田壓裂是中、低滲透油田勘探、開發(fā)項目的一個重要組成部分。油田壓裂過程中，由于中、低滲透油田儲層屬性限制在鉆井和鉆井液污染等原因，在過程中油井射孔后自然能力降低，生產(chǎn)效率差，要想投入正常生產(chǎn)必須經(jīng)過壓裂改造，壓裂改造的創(chuàng)新是一種重要的科學評價在低滲透油田的開發(fā)過程中。油井壓裂工藝做為石油工藝才有過程中的重要組成部分，也越來越多的受到人們的重視，通過中國幾十年的不斷發(fā)展完善，壓裂技術已經(jīng)到了一個非常高的水平，并能夠與我們的石油行業(yè)非常成熟的相應用，現(xiàn)在大量的石油開發(fā)低滲層，在這一技術的發(fā)展取得了巨大的經(jīng)濟效益。

2.油田井下壓裂技術的種類分析

2.1限流壓裂技術

這項技術是利用壓裂液的高速射孔來提高井底的壓力，進而在層段上壓開裂縫。限流壓裂技術更適宜于縱向裂縫的水平井，但是在復雜的油井環(huán)境之下，它應用效果較小，無法適用于不同的井段，因此推廣受限，不能在當前的油井勘探開發(fā)中得到較為廣泛的應用。

2.2水力噴砂壓裂技術

這項技術將壓力轉換為速度，加壓處理油管內的流體，在噴嘴處形成高速射流，以促使地層裂縫的生成，之后注入液體，用以平衡井底以及裂縫的壓力，由此實現(xiàn)井段的壓裂改造。要提到的是，水力噴砂壓裂技術是基于水力噴射分段改造技術而發(fā)展起來的，它有助于自動封隔，可以減免用于封隔處理的工具與步驟，同時也實現(xiàn)了在水平井下，用同一趟井柱壓開多條裂縫。水力噴砂壓裂技術的精準度高，可以與大直徑的油管結合使用，尤其適宜于裸眼井、套管井等井況，因為其成本低，操作便捷、高效，所以廣泛應用于目前的油井開采實踐中。

2.3化學隔離技術

現(xiàn)在，套管井應用此項技術較多見。應用化學隔離技術，先對油管進行壓裂，再使用砂子等隔離井管，從而實現(xiàn)對不同的井段進行分別處理。此項技術安全性較高，值得推廣應用，但是它需要配合填砂技術，還需注意在技術實施過程中保護儲層，這也給實際操作帶來了一定困難。

3.油田井下壓裂技術的發(fā)展方向分析

現(xiàn)在，開展油田井下壓裂施工的風險性很高。施工現(xiàn)場的機器設備以及人員聚集，再加上作業(yè)過程復雜，尤其是老井，容易造成管線破壞，還容易引發(fā)井噴、卡鉆、爆裂等問題。開展井下壓裂施工，目的在于改善開采條件，提高油井的開采量。而我國目前應用的壓裂技術還存在諸多問題，工藝技術仍然有待提高。比如，對于砂掩埋較深的油層，壓裂效果不明顯；在鉆井過程中，壓裂技術不能對井眼周圍提供有效的保護，鉆井所造成的傷害無法被抵消。

3.1優(yōu)化壓裂設計，多項工藝技術配套使用

根據(jù)壓裂技術的成就，我國也需要繼續(xù)引進外國先進的壓裂技術，提升在我國自主研發(fā)的新型壓裂技術，裸眼封隔器的外國研發(fā)團和射孔技術，為了獲得壓裂新技術的突破，獨立調查將大大提高致密油氣的分割效果。可溶性球需要重點研究快速突破。同時，還將引入和應用國外先進微地震波裂縫監(jiān)測技術，提高油田特殊地質構造形成的增長，也為我國新型壓裂技術的發(fā)展在未來條件和提供強有力的技術支持。要不斷探究優(yōu)化的壓裂計劃，比如，聯(lián)合應用儀表和管式流變裝置，以測試壓裂液的流變特征；等等。與此同時，在油井施工的過程中，要注意配合應用壓裂、堵水、分采等多種工藝技術，合理配置資源，綜合協(xié)調矛盾，進而提升可采儲量的有效性。

3.2壓裂技術降低成本，提高產(chǎn)出

實踐表明，在油井壓裂施工中采用連續(xù)管壓技術，不僅能夠進行壓裂多層的操作，還可以實現(xiàn)選擇性壓裂產(chǎn)層，這樣避免了人工重復勞作，減少了作業(yè)時間，也在很大程度上保障了低滲透油田試油測試及配套技術的有效開展，油井開采能力得以提升。

3.3壓裂技術轉變?yōu)轶w積壓裂技術

面對一些低滲透的油氣藏，一般的開采技術則不能那么有效的進行開采，這時候體積壓裂技術解決了這一難題。體積壓裂技術一般指的是將有效儲層滲流“打破”的壓裂方式，形成一個網(wǎng)絡裂縫，裂縫在墻上和接觸面積，最大的儲層使石油和天然氣從任意方向裂縫滲流距離最短，大大提高整個儲層滲透率，實現(xiàn)儲層的長度、寬度和高度的三維方向的“立體改造”。

3.4壓裂液向零傷害的目標發(fā)展

為了使油田實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益，在未來的發(fā)展過程中，壓裂液的發(fā)展特點，沒有污染，沒有傷害。在我國油田開發(fā)中，壓裂液的發(fā)展，遵循著高傷害-低傷害-零傷害的發(fā)展方向。事實證明，零傷害的壓裂液更適合于現(xiàn)代油田產(chǎn)業(yè)，也更有利于保護我國的資源環(huán)境，因此，相關企業(yè)有必要努力研究和配置優(yōu)勢明顯的壓裂液。比如，二氧化碳壓裂液無殘渣，能夠使裂縫避免受傷害；粘彈性表面活性劑壓裂液，返排徹底，而且無需使用破膠劑。液態(tài)二氧化碳壓裂液對裂紋沒有傷害，沒有污染油層等特點，在未來發(fā)展過程中，可能從一個不含聚合物壓裂液逐漸發(fā)展成一種長鏈脂肪酸得到氨基酸鹽，不需要使用任何添加劑，其壓裂液的優(yōu)點是無污染、無傷害。。

3.5改進和應用壓裂新工藝技術

第一，高效能氣體壓裂技術?，F(xiàn)階段，先進的高效能氣體壓裂技術，還不能夠廣泛應用于我國的油田產(chǎn)業(yè)之中，但是實踐表明，應用了此項技術的油井開采區(qū)域，已經(jīng)取得較高的經(jīng)濟效益，因此，這項技術值得進一步改進和推廣。第二，三元復合驅油井防堿固砂技術。這項技術應用了三元復合體系，使驅油的效果更加優(yōu)化，同時它克服了三元復合體系自身可破壞地層巖芯、可致油層松散等問題，在很大程度上控制了工程事故的發(fā)生。而且，隨著此項技術的進一步研發(fā)，其中的固砂劑已經(jīng)實現(xiàn)了耐酸、耐堿，且能夠在較短時間內完成壓力松開。由此可見，三元復合驅油井防堿固砂技術在油井產(chǎn)業(yè)中，具有較為廣泛的推廣前景。

4.結論與認識

井下壓裂技術的應用與發(fā)展，在我國油田勘探開發(fā)中發(fā)揮著關鍵性的作用。而我國油田布局相對分散，各油田產(chǎn)區(qū)的地質特征、資源環(huán)境等因素都存在很大差異，這就給井下壓裂技術的應用與研發(fā)提出了更高要求?，F(xiàn)階段，要根據(jù)油田油井的實際情況，借鑒先進的井下壓裂技術成果，探索出壓裂工藝技術的發(fā)展新動向，這有助于保持我國油田的穩(wěn)定生產(chǎn)，提高油井開采的工作效率，進而實現(xiàn)最大化的社會經(jīng)濟效益。

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