李永豐（延長(zhǎng)油田股份有限公司杏子川采油廠 陜西717400）

引言

隨著我國(guó)實(shí)際勘探技術(shù)的逐漸發(fā)展，引起了社會(huì)對(duì)石油勘探業(yè)的重視，如何能高效的發(fā)掘出油藏資源，成了現(xiàn)在關(guān)注的問(wèn)題。而面對(duì)一些低滲透的油氣藏，一般的開(kāi)采技術(shù)則不能那么有效的進(jìn)行開(kāi)采，這時(shí)候體積壓裂技術(shù)解決了這一難題。體積壓裂技術(shù)一般指的是將有效儲(chǔ)層滲流“打破”的壓裂方式，形成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)裂縫，裂縫在墻上和接觸面積，最大的水庫(kù)矩陣使石油和天然氣從任意方向矩陣裂縫滲流距離最短，大大提高整個(gè)儲(chǔ)層滲透率，實(shí)現(xiàn)水庫(kù)的長(zhǎng)度、寬度和高度的三維方向的“立體改造”。

一、體積壓裂技術(shù)概述

1.體積壓裂技術(shù)的工作原理

體積壓裂技術(shù)是指在水力壓裂效果下，存在于地層中的天然裂縫不斷進(jìn)行大規(guī)模擴(kuò)張，進(jìn)而產(chǎn)生脆性巖石剪切滑脫效應(yīng)，這就形成了天然裂縫和人工制造裂縫并生的網(wǎng)絡(luò)交錯(cuò)系統(tǒng)，由于擴(kuò)大并形成新裂縫的過(guò)程將進(jìn)行儲(chǔ)層改造，加強(qiáng)已有天然裂縫和巖石的溝連，所以次生裂縫將在主裂縫的側(cè)向力作用下強(qiáng)制生成，并將繼續(xù)分支進(jìn)而形成更多的二級(jí)次生裂縫，裂縫網(wǎng)絡(luò)將繼續(xù)擴(kuò)大，將數(shù)量將繼續(xù)增加，那么應(yīng)用程序技術(shù)可以有效儲(chǔ)層滲流粉碎處理，打破了水庫(kù)后意識(shí)到的長(zhǎng)度，寬度和高度方向的3 d全面改革，不僅增加最大滲流面積和轉(zhuǎn)移能力，和提高油田開(kāi)發(fā)的初始生產(chǎn)和最終的復(fù)蘇。

2.體積壓裂技術(shù)的改造條件

由于體積壓裂技術(shù)存在獨(dú)特的要求，因此在油田開(kāi)發(fā)和應(yīng)用過(guò)程中都要滿足一些條件。首先，準(zhǔn)備進(jìn)行體積壓裂的巖石區(qū)必須有一個(gè)發(fā)育較為成熟的天然裂縫，使得此項(xiàng)技術(shù)將在應(yīng)用程序中，有效促進(jìn)滲流場(chǎng)。第二，提前將儲(chǔ)集巖通過(guò)檢驗(yàn)，確定最佳巖石含有二氧化硅內(nèi)容，保證整塊大巖石的脆性，進(jìn)而促進(jìn)巖石進(jìn)行脆性斷裂，體積壓裂技術(shù)應(yīng)用在壓裂過(guò)程中進(jìn)行剪切破壞巖石，進(jìn)而形成多條裂紋，并交織形成一個(gè)大規(guī)模的、復(fù)雜的網(wǎng)狀縫，極大地提高了裂紋尺寸與規(guī)模。再次，任何不適用儲(chǔ)層壓裂技術(shù)的情況，天然裂縫發(fā)展，脆性巖石分布減少的區(qū)域，可以使用大型滑動(dòng)水壓裂技術(shù)協(xié)同作業(yè)。尤其是對(duì)弱水敏感的天然裂縫，更有利于最大程度的發(fā)揮流體壓裂液效用。并且，滑翔水粘度較低，可以進(jìn)入天然裂縫，天然裂縫擴(kuò)展到更廣泛的區(qū)域，極大地?cái)U(kuò)大了巖層水容量。

二、壓裂技術(shù)在石油開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用

1.體積壓裂技術(shù)在石油開(kāi)發(fā)中的含義

在使用體積壓裂技術(shù)進(jìn)行石油開(kāi)采時(shí)，必須格外注意對(duì)地層的保護(hù)，體積壓裂技術(shù)應(yīng)用在油田開(kāi)發(fā)中，內(nèi)涵及其作用機(jī)理大致相同，大致如下:(1)裂紋擴(kuò)展需要縫在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)形態(tài)、機(jī)器打破水層，實(shí)現(xiàn)人工“滲透”。(2)強(qiáng)制發(fā)生裂縫剪切破壞效應(yīng)，進(jìn)而產(chǎn)生裂縫斷層和斷層滑移，而不是產(chǎn)生一個(gè)開(kāi)放的裂縫類型。(3)儲(chǔ)層巖石必須具備一定的脆性特征，因?yàn)檫@是發(fā)生體積轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)壓裂技術(shù)的前提條件。(4)存在一定規(guī)模的天然裂縫和相互交通，這是產(chǎn)生體積重建和實(shí)現(xiàn)壓裂技術(shù)應(yīng)用的基本要求。(5)以“分段多簇”方式實(shí)現(xiàn)射孔壓力干擾，極大地提高了油藏體積，這是實(shí)現(xiàn)壓裂技術(shù)成功的關(guān)鍵點(diǎn)。

2.體積壓裂技術(shù)在石油開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用成果

體積壓裂技術(shù)在油田開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用成果是極大的。壓裂技術(shù)的進(jìn)步，極大地促進(jìn)了我國(guó)的石油增產(chǎn)。近10年來(lái)，采用過(guò)壓裂技術(shù)的石油井達(dá)101645井次，增油6763萬(wàn)噸。壓裂技術(shù)是低滲透油田提高單井產(chǎn)油量的極佳手段與首選技術(shù)。2009年全年，中石油公司壓裂井次15685，增油816.51萬(wàn)噸。測(cè)試探井方面，每年約1200口井的總數(shù)，大約百分之六十體積壓裂技術(shù)在處理。并且壓裂技術(shù)在應(yīng)用層面的日趨成熟，不僅提高了單井采油量，而且也使技術(shù)研究產(chǎn)生了巨大的進(jìn)步。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)壓裂技術(shù)逐步借鑒了國(guó)外非傳統(tǒng)的油田開(kāi)發(fā)理念的需求，在勘探公司積極組織研究的條件下，體積增加直井分層壓裂技術(shù)和水平井分段壓裂技術(shù)逐步實(shí)現(xiàn)了技術(shù)突破。

垂直縱向剖面的選擇與使用是直井分層壓裂技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)。最大限度地提高單個(gè)生產(chǎn);水平井分段壓裂技術(shù)是提高儲(chǔ)層滲透率石油的能力，增加水庫(kù)的流域，提高油田生產(chǎn)的核心內(nèi)容。垂直井分層壓裂技術(shù)包括三類，分別是：連續(xù)油管射孔環(huán)噴砂砂壓裂技術(shù)、分隔符滑套壓裂技術(shù)和分層襯套的滑套完井技術(shù)。水平井分段壓裂技術(shù)包括五類：固定字符串滑套分段壓裂技術(shù)、雙重密封單一水平井分段壓裂技術(shù)、水力噴砂分段壓裂水平井技術(shù)、水平井裸眼封隔器分段轉(zhuǎn)換技術(shù)以及水平段復(fù)合材料橋塞壓裂技術(shù)。其應(yīng)用條件和技術(shù)特點(diǎn)各有不同，但都無(wú)一例外的標(biāo)志了油田壓裂技術(shù)的進(jìn)步，標(biāo)志了新進(jìn)展的石油存儲(chǔ)技術(shù)在中國(guó)改革。

結(jié)論

綜上所述體積壓裂技術(shù)的工作機(jī)制，改造特點(diǎn)，介紹了應(yīng)用程序的內(nèi)容和結(jié)果。不難看到，體積壓裂技術(shù)在油氣田開(kāi)發(fā)效果是非常大的。雖然體積壓裂技術(shù)在科技發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步中有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但其在國(guó)內(nèi)油田的應(yīng)用技術(shù)仍不成熟，經(jīng)驗(yàn)仍不豐富。廣大技術(shù)人員必須大力促進(jìn)初步引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，成熟的技術(shù)領(lǐng)域的水庫(kù)重建技術(shù)的瓶頸，必須并逐步完善支持技術(shù)，繼續(xù)研究的問(wèn)題。逐步消化技術(shù)，不斷優(yōu)化高成本的技術(shù)路線，不斷開(kāi)展技術(shù)優(yōu)化和研究，加緊開(kāi)發(fā)更高效和低成本高性能的壓裂液，不斷減低材料成本，一步一步沿著更精湛的技術(shù)，來(lái)保護(hù)環(huán)境。在不久的將來(lái)，更加成熟的壓裂技術(shù)將在更多低滲透油田開(kāi)發(fā)中得到廣泛的應(yīng)用。