石油開發技術中的體積壓裂技術

張俊杰 賀用安

中海油田服務股份有限公司

石油開發技術中的體積壓裂技術

張俊杰 賀用安

中海油田服務股份有限公司

近幾年來，我國的石油開采量越來越大，許多油田經過長年累月的開采，很多開采工藝已經失去效用。由于體積壓裂技術能夠在特低滲透油田當中產生極大的開采效率，因此體積壓裂技術成為目前最為火熱的一項石油開采技術。本文不僅分析了體積壓裂技術應用特點、效果和現狀，而且還探討了體積壓裂技術在特低滲透油田當中的應用，以供相關人員能夠充分了解體積壓裂技術。

石油；開發技術；體積壓裂技術

隨著經濟的不斷發展，我國工、農業發展迅速，對石油等基礎性能源的需求量越來越多。石油開采事業在國民經濟地位中所占比重日益加大，石油開采中的技術應用也是越來越先進。能源需求的不斷增多，提高了油田中低滲透油氣藏在石油勘探和開采中的地位，因而促進了能適合于開采低滲透油田的體積壓裂技術的應用。體積壓裂技術作為高效開發低滲透油氣藏的利劍，對于提高石油產量具有重要意義。

1 體積壓裂技術應用分析

1.1 體積壓裂技術應用特點

體積壓裂技術不僅能夠完成高難度的石油開發，還能極大提高石油開發效率，因此體積壓裂技術是一項極其重要的石油開發技術。該技術一般利用水力壓裂的方法，使油田中的裂縫自然擴張，并使得脆性巖石發生滑移，最終使其形成人工裂縫、突然裂縫相互交錯而成的裂縫網絡。因此體積壓裂技術具有改造油田體積、開發率高的特點，在特低滲透油田當中極為受用。

1.2 體積壓裂技術應用效果

在油田開采當中，體積壓裂技術的應用效果十分顯著，尤其是在特低滲透油田當中應用效果最佳。近幾年來，我國的石油開采量越來越大，僅僅是對油井進行壓裂的次數就有10萬次以上，石油開采量接近一億噸。

1.3 體積壓裂技術應用現狀

目前，我國有許多地方在油田開采當中，將油田儲層的一類、二類儲存轉換成為了三類儲存和四類儲存；由于長期過多的開采，目前的壓裂工藝在很多油田當中已經不適用，因此引進致密油體積壓裂技術對油田進行開采至關重要；由于特低滲透油田急需各式各樣的體積壓裂技術開采石油，因此斜井多段壓裂技術與多級水利射流孔壓裂技術的研發與應用是目前國內很多業內人士最為關注的問題。

2 體積壓裂技術在石油開采中的應用

2.1 體積壓裂技術原理

體積壓裂技術主要是利用水的壓裂作用，擴大巖層中存在的天然裂縫的間隙，促使脆性巖石在剪力作用下發生滑移，從而產生人工裂縫。人工裂縫與天然裂縫縱橫交錯，形成新的網狀裂縫，達到對油田儲層進行改造的目的。同時，天然裂縫、巖石層理的溝通，會使主裂縫在外界側向力的強制作用下生成次生裂縫，然后形成二級次生裂縫及更微小的次生裂縫，直至將原有的天然裂縫擴展成為新的裂縫網絡系統，油田的改造體積不斷增大，再利用技術將可以滲流的有效儲層進行打碎，這就形成了長、寬、高三維度的全面改造。改造后的低滲透油田，滲流面積及疏導能力都有了大幅度提升，這對于提高油田的初始產量和最終采收率具有重要作用。

2.2 體積壓裂技術適用范圍

體積壓裂技術主要應用于提高低滲透油田的產量。一般情況下，低滲透油田由于流體滲透性能差、產量低，不適宜直接開采，只有通過增產改造后，才能實現正常的生產開采。油田改造通常采用體積壓裂技術，該技術是采用壓裂的方式，對能進行滲流的有效儲集體進行打碎處理，形成網狀裂縫，增大裂縫壁面和儲層基質的接觸面積，縮短任意方向的油氣基質到裂縫的距離，從而起到提高儲層整體滲透率的目的。體積壓裂技術在改造油田應用方面具有一定的局限性，只有滿足以下條件，才能使用該技術進行改造：①油田所在地區的巖石具有天然裂縫。天然裂縫是體積壓裂技術應用的必備前提，只有具備了這個前提，才能利用體積壓裂技術促進油田的滲流。②巖石具有一定的脆性。具有一定脆性的巖石，才能在外界作用力的壓迫下產生剪切破壞，從而形成復雜的網狀縫隙，擴大裂縫的體積。③與其他技術的配套使用。對于不滿足以上兩點要求的不敏感地帶，除使用體積壓裂技術外，還應配套使用大型滑溜水壓裂技術。這是因為滑溜水黏度低，可更充分的進入到天然裂縫中，提高改造效果。

2.3 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。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。

總之，體積壓裂技術是一項非常重要的油田開發技術。在特低滲透油田進行開采時，不僅要創造有利開采條件，還要控制體積壓裂效果，并改善體積壓裂技術的開采條件，才能使得油田開采效率、開采質量有效提高。運用體積壓裂技術，不僅解決了特低滲透油田開采的難題，還為我國資源開發與利用做出了巨大的貢獻。

[1] 李永豐.體積壓裂技術在石油開發中的應用[J].化工管理，2014 (29)：109.

[2] 魏彥榮，張小衡，王維吉，等.淺析體積壓裂技術在石油開發中的應用[J].科學與財富，2015(8)：285.