體積壓裂技術在石油開發中的應用

李永豐（延長油田股份有限公司杏子川采油廠 陜西717400）

引言

隨著我國實際勘探技術的逐漸發展，引起了社會對石油勘探業的重視，如何能高效的發掘出油藏資源，成了現在關注的問題。而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，形成一個網絡裂縫，裂縫在墻上和接觸面積，最大的水庫矩陣使石油和天然氣從任意方向矩陣裂縫滲流距離最短，大大提高整個儲層滲透率，實現水庫的長度、寬度和高度的三維方向的“立體改造”。

一、體積壓裂技術概述

1.體積壓裂技術的工作原理

體積壓裂技術是指在水力壓裂效果下，存在于地層中的天然裂縫不斷進行大規模擴張，進而產生脆性巖石剪切滑脫效應，這就形成了天然裂縫和人工制造裂縫并生的網絡交錯系統，由于擴大并形成新裂縫的過程將進行儲層改造，加強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向力作用下強制生成，并將繼續分支進而形成更多的二級次生裂縫，裂縫網絡將繼續擴大，將數量將繼續增加，那么應用程序技術可以有效儲層滲流粉碎處理，打破了水庫后意識到的長度，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移能力，和提高油田開發的初始生產和最終的復蘇。

2.體積壓裂技術的改造條件

由于體積壓裂技術存在獨特的要求，因此在油田開發和應用過程中都要滿足一些條件。首先，準備進行體積壓裂的巖石區必須有一個發育較為成熟的天然裂縫，使得此項技術將在應用程序中，有效促進滲流場。第二，提前將儲集巖通過檢驗，確定最佳巖石含有二氧化硅內容，保證整塊大巖石的脆性，進而促進巖石進行脆性斷裂，體積壓裂技術應用在壓裂過程中進行剪切破壞巖石，進而形成多條裂紋，并交織形成一個大規模的、復雜的網狀縫，極大地提高了裂紋尺寸與規模。再次，任何不適用儲層壓裂技術的情況，天然裂縫發展，脆性巖石分布減少的區域，可以使用大型滑動水壓裂技術協同作業。尤其是對弱水敏感的天然裂縫，更有利于最大程度的發揮流體壓裂液效用。并且，滑翔水粘度較低，可以進入天然裂縫，天然裂縫擴展到更廣泛的區域，極大地擴大了巖層水容量。

二、壓裂技術在石油開發中的應用

1.體積壓裂技術在石油開發中的含義

在使用體積壓裂技術進行石油開采時，必須格外注意對地層的保護，體積壓裂技術應用在油田開發中，內涵及其作用機理大致相同，大致如下:(1)裂紋擴展需要縫在復雜網絡形態、機器打破水層，實現人工“滲透”。(2)強制發生裂縫剪切破壞效應，進而產生裂縫斷層和斷層滑移，而不是產生一個開放的裂縫類型。(3)儲層巖石必須具備一定的脆性特征，因為這是發生體積轉換，實現壓裂技術的前提條件。(4)存在一定規模的天然裂縫和相互交通，這是產生體積重建和實現壓裂技術應用的基本要求。(5)以“分段多簇”方式實現射孔壓力干擾，極大地提高了油藏體積，這是實現壓裂技術成功的關鍵點。

2.體積壓裂技術在石油開發中的應用成果

體積壓裂技術在油田開發中的應用成果是極大的。壓裂技術的進步，極大地促進了我國的石油增產。近10年來，采用過壓裂技術的石油井達101645井次，增油6763萬噸。壓裂技術是低滲透油田提高單井產油量的極佳手段與首選技術。2009年全年，中石油公司壓裂井次15685，增油816.51萬噸。測試探井方面，每年約1200口井的總數，大約百分之六十體積壓裂技術在處理。并且壓裂技術在應用層面的日趨成熟，不僅提高了單井采油量，而且也使技術研究產生了巨大的進步。近年來，國內壓裂技術逐步借鑒了國外非傳統的油田開發理念的需求，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和水平井分段壓裂技術逐步實現了技術突破。

垂直縱向剖面的選擇與使用是直井分層壓裂技術的關鍵點。最大限度地提高單個生產;水平井分段壓裂技術是提高儲層滲透率石油的能力，增加水庫的流域，提高油田生產的核心內容。垂直井分層壓裂技術包括三類，分別是：連續油管射孔環噴砂砂壓裂技術、分隔符滑套壓裂技術和分層襯套的滑套完井技術。水平井分段壓裂技術包括五類：固定字符串滑套分段壓裂技術、雙重密封單一水平井分段壓裂技術、水力噴砂分段壓裂水平井技術、水平井裸眼封隔器分段轉換技術以及水平段復合材料橋塞壓裂技術。其應用條件和技術特點各有不同，但都無一例外的標志了油田壓裂技術的進步，標志了新進展的石油存儲技術在中國改革。

結論

綜上所述體積壓裂技術的工作機制，改造特點，介紹了應用程序的內容和結果。不難看到，體積壓裂技術在油氣田開發效果是非常大的。雖然體積壓裂技術在科技發展與社會進步中有了長足的進步，但其在國內油田的應用技術仍不成熟，經驗仍不豐富。廣大技術人員必須大力促進初步引進先進的技術，成熟的技術領域的水庫重建技術的瓶頸，必須并逐步完善支持技術，繼續研究的問題。逐步消化技術，不斷優化高成本的技術路線，不斷開展技術優化和研究，加緊開發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，來保護環境。在不久的將來，更加成熟的壓裂技術將在更多低滲透油田開發中得到廣泛的應用。