劉志前

（延長(zhǎng)油田股份有限公司 志丹采油廠 油田工程作業(yè)大隊(duì) 陜西延安 717500 ）

摘要：本文首先闡述了水平井壓裂增產(chǎn)原理，分析了水平井壓裂技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)，總結(jié)了水平井開發(fā)技術(shù)的發(fā)展目的。旨在促進(jìn)水平井壓裂技術(shù)的研究力度加大，從而提高水平井壓裂技術(shù)水平。

關(guān)鍵詞：水平井壓裂技術(shù)；研究；發(fā)展

一、水平井壓法增產(chǎn)原理

將油氣流通的通道一壓裂后形成的裂縫向其提供，有利于開采基巖中的油氣資源就是水平井壓裂的機(jī)理。最終壓裂后的裂縫形態(tài)由最大主應(yīng)力和水平井筒決定。經(jīng)過壓裂后水平井主要呈現(xiàn)出三種裂縫形態(tài)：縱向裂縫、橫向裂縫和扭曲裂縫。井筒軸向與最大應(yīng)力的方向平行就是縱向裂縫形態(tài)。最大應(yīng)力方向與井筒軸向垂直就是橫向裂縫。扭曲裂縫是一定的夾角在井筒軸向與最大應(yīng)力方向之間存在。經(jīng)過壓裂之后，形成從裂縫，一定程度上能夠給將改造效果提高，實(shí)現(xiàn)對(duì)油氣資源更好的開發(fā)。

二、水平井壓裂技術(shù)現(xiàn)狀

（一）雙封壓?jiǎn)螌訅毫?/p>

將分層壓裂關(guān)注在井筒內(nèi)下入，并在節(jié)流器定壓球座位置將鋼球投入，將二級(jí)封隔器用液壓的方式進(jìn)行坐封，將下部油層壓裂完成之后，在定壓噴砂器球座位置投入一顆鋼球，將剪釘進(jìn)行加壓剪斷，下行中心管，將下行液流通道關(guān)閉，為了實(shí)現(xiàn)壓裂施工，需要將節(jié)流閥打開，以便支撐劑和壓裂液進(jìn)入上部油層，完成壓裂施工后，在補(bǔ)償器的作用下，將封隔器進(jìn)行逐級(jí)的解封，最后將壓裂管柱提出，就是雙封壓?jiǎn)螌訅毫训墓ぷ髟怼?/p>

（二）化學(xué)隔離分段壓裂

環(huán)空壓裂管柱在水平井最低處下入射，進(jìn)行射孔壓裂時(shí)使用水槍，將水溶性自破膠液體塞注入，在上一層將射孔壓裂管柱上提，將多段地層一次壓開，是目前較為先進(jìn)的使用較為廣泛的化學(xué)隔離分段壓裂技術(shù)。具有對(duì)成膠時(shí)限調(diào)整、破膠時(shí)間控制的優(yōu)質(zhì)，能夠有效封堵壓裂，傷害低，不會(huì)出現(xiàn)殘?jiān)?/p>

（三）限流分段壓裂

限流壓留在對(duì)炮眼的數(shù)量和半徑進(jìn)行精準(zhǔn)控制后，將排量在施工中進(jìn)行諸如，進(jìn)行限流時(shí)通過先開部位的炮眼，同時(shí)將境地壓力大幅提升，對(duì)壓裂液分流起促進(jìn)作用，一次性亞尅預(yù)壓裂的所有裂縫。其優(yōu)點(diǎn)是周期短，工藝間斷，能對(duì)油層保護(hù)發(fā)揮有利的作用等，在未射孔的新井中廣泛應(yīng)用。但是也有一定的缺陷存在，較少的單條裂縫孔數(shù)，當(dāng)不易控制單條裂縫和較長(zhǎng)的水平井筒造成較多裂縫的情況下，影響改造的強(qiáng)度。

（四）水力噴射分層壓裂

在目前對(duì)其進(jìn)行運(yùn)用和發(fā)展的過程中，這一技術(shù)具有一定的先進(jìn)性。將伯努利方程原理作為出發(fā)點(diǎn)，連接隔離、壓裂和射孔。在封隔全程水力時(shí)通過對(duì)動(dòng)力學(xué)原理的利用，對(duì)管柱拖拉進(jìn)行利用，在需改造井段運(yùn)用噴嘴使其一次壓開，是這一技術(shù)的特點(diǎn)。通過運(yùn)用這一技術(shù)，能夠?qū)⒍喽螇毫言谝淮喂苤蠈?shí)現(xiàn)，較少的壓井次數(shù)，對(duì)儲(chǔ)層的傷害小，具有簡(jiǎn)單的施工工序，極高的施工安全性，能夠?qū)⑦@一工程的經(jīng)濟(jì)效益實(shí)現(xiàn)，在裸眼、套管完井施工中可以廣泛的運(yùn)用這一技術(shù)。

（五）環(huán)空封隔其分段壓裂

將環(huán)空封隔器進(jìn)行定位安裝，在油管內(nèi)施加一定的壓力，進(jìn)行壓裂時(shí)是以油套環(huán)空的方式。為了將解封銷釘剪斷需要給油管加壓，從而實(shí)現(xiàn)解封，將洗井通道打開，將壓裂管柱在洗井完成后提出。不斷重復(fù)作業(yè)的流程，將分段壓裂實(shí)現(xiàn)。具有較少的工具用量的優(yōu)勢(shì)，當(dāng)紗卡事故發(fā)生時(shí)，能夠容易對(duì)其進(jìn)行處理，同時(shí)較小的液體摩擦阻力，有效將施工的壓力較少，實(shí)現(xiàn)施工排量的增加。

三、水平井壓裂技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

水平井與直井相比，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。水平井的發(fā)展趨勢(shì)，特別是增加的復(fù)雜結(jié)構(gòu)井?dāng)?shù)量，施加壓力給水平井技術(shù)改造。通過國(guó)內(nèi)外的水平井壓裂技術(shù)的研究和分析，隨著時(shí)間的推移，水平井壓裂技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)包括以下內(nèi)容。

（一）多次油管分段壓裂

作為一種新型的技術(shù)，連續(xù)油管壓裂具有安全、高效、經(jīng)濟(jì)的特征。在開發(fā)油氣資源中，在上世紀(jì)80年代就進(jìn)行了運(yùn)用。這一技術(shù)具有將壓裂管柱快速起下、簡(jiǎn)便操作、較短的作業(yè)時(shí)間等優(yōu)點(diǎn)，在對(duì)各種壓裂管柱進(jìn)行作業(yè)時(shí)具有適用性，對(duì)于水平井逐級(jí)壓裂作業(yè)和分段壓裂作業(yè)具有較高的適應(yīng)能力。

（二）多次水力噴射分段壓裂

在相關(guān)技術(shù)的發(fā)展過程中，這一技術(shù)具有較大的發(fā)展?jié)摿桶l(fā)展空間。水力噴射器輔助壓裂是這一技術(shù)的前提，對(duì)管柱工具和結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)，能夠?qū)?0段以上壓裂通過一趟管柱施工實(shí)現(xiàn)，將較廣的使用范圍、簡(jiǎn)單的管柱結(jié)構(gòu)等作用的發(fā)揮，并且施工風(fēng)險(xiǎn)小，在整個(gè)行業(yè)發(fā)展的過程中，最終會(huì)成為主導(dǎo)技術(shù)。

（三）高性能壓裂液

應(yīng)用水平井壓裂技術(shù)時(shí)，對(duì)于壓裂液的要求在較長(zhǎng)的施工時(shí)間內(nèi)較高，實(shí)現(xiàn)降低對(duì)地層傷害。近幾年，國(guó)內(nèi)外對(duì)壓裂液研究的主方向時(shí)環(huán)境型、低傷害。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)傷害降低要求的適應(yīng)，要將超低界面張力技術(shù)等進(jìn)行加強(qiáng)，實(shí)現(xiàn)增能助排技術(shù)的智能化安裝，研究壓裂液低成本清潔、無固相等。

（四）水平并壓裂檢測(cè)

將壓裂裂縫產(chǎn)生和擴(kuò)展產(chǎn)生的微型地震波通過適當(dāng)?shù)膬x器進(jìn)行接收，從而為裂縫相關(guān)參數(shù)分析提供依據(jù)。在這一原理的基礎(chǔ)上，對(duì)井下微地震裂縫進(jìn)行檢測(cè)。將反地層裂縫參數(shù)理論與研究壓裂過程的檢測(cè)數(shù)據(jù)相結(jié)合，能夠?qū)κ┕ち芽p進(jìn)行全面的掌握，并且將裂縫的形態(tài)及相關(guān)參數(shù)進(jìn)行獲取，改造相似地層時(shí)提供相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。

四、總結(jié)

綜上所述，在21世紀(jì)以來，水平井開發(fā)的技術(shù)得到了發(fā)展，但是在其進(jìn)行運(yùn)用中還是有一些具體的問題存在。為了實(shí)現(xiàn)水平井開發(fā)技術(shù)的長(zhǎng)足發(fā)展，要將壓裂現(xiàn)場(chǎng)工藝研究的力度加大，研發(fā)壓裂液和支撐劑，從而實(shí)現(xiàn)水平井開發(fā)技術(shù)的提高。

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