水平井壓裂工藝技術現狀與展望

張文博（川慶鉆探工程有限公司長慶井下技術作業公司，陜西西安710021）

水平井壓裂工藝技術現狀與展望

張文博（川慶鉆探工程有限公司長慶井下技術作業公司，陜西西安710021）

當前，我國的石油產業中大部分屬于低滲透油氣藏，滲透率低、滲透阻力較大，因此，應當對當前的油井進行改造從而達到增產的目的。水平井壓裂工藝與直井壓裂工藝存在較大的差異性，本文通過對當前水平井壓裂技術的闡述來進行深入探討。

低滲透；水平井；壓裂

通過壓裂增產的技術對水平井進行改造，可有效提高單井的產油率。在20世紀80年代，國內外的石油領域的研究人員就已經將水平井壓裂技術列入研究的范疇之內，并通過實踐使得水平井壓裂技術得到了較大程度的優化，但就總體而言，當前的水平壓裂技術仍然需要進行不斷地完善。

一、水平井壓裂技術現狀

1.單封壓雙層壓裂

單封壓雙層壓裂技術只要是通過向井內注入分層壓裂的管柱，再將鋼球置于油管內的節流器定壓球座的具體問題，與此同時，向內輸入液體壓力使二級封隔器得以封閉的方式來完成對偏下部位的油層進行壓裂，在完成這一系列的工作之后，再次將鋼球置于定壓噴砂器的球座區域，經過加壓后，將剪釘剪斷，將下行的液流通道進行關閉，使得處于偏上部分的油層經過壓裂液與支撐劑的壓裂而進行工作，在完成壓裂的程序后，通過補償器所產生的作用，將分隔器逐一進行解壓。

2.水力噴射分層壓裂

就目前看來，水力噴射分層壓裂技術是較為新型的先進的增產技術，該項技術將壓裂、射孔與隔離結合于一體，運用動力學的相關原理進行具體的操作，通過對水力噴射分層壓裂技術的廣泛應用，可以完成一次管柱進行多段壓裂的目標，并且壓井的頻率較低，因此對儲油層的侵害較小，在具體的施工過程中，安全系數較高，能夠實現增產的目的，從而提高經濟效益。

3.環空封隔器分段壓裂

環空封隔器分段壓裂技術的優點在于，在具體的施工過程中，所使用的工具的頻率較低，如發生意外的事故現象，可以較為容易地解決問題，通過對環空封隔器分段壓裂技術的使用，可以有效緩解施工的壓力，有效增加施工的排量。其具體步驟主要是，將環空封隔器至于制定的位置并給予一定的壓力，完成油套環空的壓裂。按照油管加壓到剪斷剪釘的步驟，打開通道進而提出壓裂管柱，通過反復的作業操作來實現壓裂的目的。

4.雙封隔器上提多段壓裂

此技術可以將所有的需要改造的儲油層段進行一次性地分段射開，在壓裂過程中，對管柱通過導壓噴砂封隔器所產生的節流壓差進行壓裂，首先對最底層的儲油層進行壓裂操作，當解封操作實施到上一段時，重復前一段的操作過程，如此反復操作以完成各段的壓裂工作。就目前看來，雙封隔器分段壓裂具有可操控性強、改造功能強，能夠有效增強井筒的隔離效果的諸多優勢，可以進行有效壓裂。但根據大量的實踐數據證明，此項技術由于較為容易出現封隔器砂卡的現象，無法完成解封，并且，進行多段壓裂時，封隔器反復地坐封容易導致膠筒出現破裂，使得井下的施工變得具有危險性。此項技術有待完善。

5.機械橋塞與封隔器結合分段壓裂

此項壓裂技術通過逐段進行射孔，逐一進行壓裂的方式進行壓裂，從底端的第一段開始射開，運用油管壓裂開展操作，壓裂后利用機械橋塞對其進行坐封，利用此種方法對其他的分段進行重復地改造操作，在完成對所有井段的壓裂操作后，將機械橋塞從內部拿出來，對各層進行合并。該項通過結合的分段壓裂技術能夠對井段進行雙封分壓，并且，與雙封管柱技術比較看來，如果發生砂卡的現象，比較容易處理。但此項技術存在一定的缺陷，即砂卡所帶來的風險較大，對高壓氣井有著較大的影響，施工的周期過長，極其容易對地層造成污染。

二、水平井壓裂技術前景展望

水平井與直井相比較看來，具有較為明顯的優勢。在未來的石油產業領域中，結構復雜的水平井必然會不斷地產生，使得水平井的改造技術的發展受到了一定的阻礙。通過對國內外石油領域進行相應地研究與分析，本文認為，水平井壓裂技術應當在以下幾個方面進行不斷地創新與發展。

1.連續油管分段壓裂

經過多年大量的試驗與實踐結果表示，連續油管分段壓裂技術具有較高的效率、安全的性能以及可以大幅度提高經濟效益。連續油管分裂技術的廣泛應用能夠有效縮短施工的時間，操作方法上較為簡單，可廣泛應用于各種類型的壓裂管柱。

2.多次水力噴射分段壓裂

就目前看來，水力噴射分段壓裂技術具有較為先進的技術水平，但仍然存在一定的發展空間。本文認為，應當在運用水力噴射對水平井的壓裂起輔助性作用，對管柱的結構與工具進行不斷地改進，從而實現一趟管柱多段以上的壓裂施工的目標，有效對油田進行增產，使其發展成為油田領域中主流技術。

3.高性能壓裂液

當前，水平井壓裂技術要求盡量降低壓裂液對儲油層的侵害，力求進行可持續的發展。為實現這一目標，相關領域應當加強對壓裂液性能的研究，在追求其具有高性能且具有較強的穩定性的前提下，也應當降低成本投入。

4.定點多級封隔器分段改造完井

通過定點多級封隔器分段改造完井技術可以實現將水平井分段改造與可選擇性的分段隔離一次完成，有效增加原油的產量。大量的實踐數據表明，其封閉器具有較高的耐壓能力以及較高的安全性，可以廣泛應用于改造工程中，本文認為，應當進一步降低其成本，提高此項技術的相關性能，如縮短遇油膨脹的時間等。

三、結語

就目前看來，我國的油井多數屬于低滲透型油井，因此，應當提高相關領域的科研能力與專業水平，對現有的水平井改造技術進行進一步地創新與提高，逐步形成低成本、少傷害與高效率的改造技術，遵從可持續發展觀的戰略標準，有效提高油井的產量。

［1］曾凡輝，郭建春.水平井壓裂工藝現狀及發展趨勢［J］.石油天然氣學報，2010（06）：294-298.

［2］陳朋剛，趙麗霞，張蓮忠，史鵬濤.水平井壓裂工藝技術的發展現狀［J］.西部探礦工程，2010（06）：44-47.