頁巖氣壓裂增產技術的研究與應用

龍 洲

江漢油田采油氣工程技術服務中心

1 頁巖氣壓裂增產技術研究

1.1 水平井分段壓裂技術

在對頁巖氣進行開采工作時經常會用到分段壓裂和水平鉆井相結的技術，水平井技術具體指的是在水平方向進行打井的技術，主要借助的是鉆桿完成，拿水平井和豎直井進行比較，可以發現水平井具有以下明顯的優勢，其一，井筒可以和儲層有更大的接觸面積，裂縫可以相交的幾率比較高，非常適用于對滲透率低并且開發空隙非常小的頁巖進行開采。其二，因為地面的設施比較小，地面的限制也就變小，可以使開采延伸至更大的范圍。

分段壓裂通過對分割器進行利用，在水平井筒之內進行井段壓裂工作，采用逐級進行壓裂的方式，并且進行多條裂縫的壓開，其中具體的做法分為以下三個階段，其一，在儲層進行前置液的泵入工作。其二，在儲層內進行壓裂液的泵入，其中壓裂液中支撐劑的濃度適中濃度適中。其三，在儲層中進行存在有高濃度支撐液的壓裂液的泵入，數量不定。該技術一方面可以在單一的儲層區域進行使用。

1.2 重復壓裂技術

重復壓裂技術具體指的是對同一地層展開多次壓裂，是已經存在的裂紋得到優化，對儲層到井眼之間的線性流進行重建，這樣可以實現對直接沒能采集的頁巖氣的成功開采。為了可以有效的實現重復壓裂技術想要達到的目標，需要對重復增產處理可以獲得成功的實際原因進行分析，在了解可以獲得成功的原因的基礎上對接下來的處理進行優化。要想科學的了解重復壓裂技術可以獲得成功以及導致該技術失敗的原因，需要對導流能力，有效長度，滲透率厚度以及平均儲存壓力等各方面的嚴肅展開合理的評估。

1.3 同步分裂技術

該技術具體是指在同一時間內對多個井展開壓裂，采用該技術可以讓壓裂液在受到高壓作用下兩井之間的運移距離降到最短，從而使水力壓裂裂縫網絡的表面積以及密度都得到增加，同步壓裂技術可以作業的區域非常大，但與此同時還技術的費用也相對比較高，同時需要有完善的后勤保障以及很多協調工作。應用該技術可以讓頁巖氣井在非常短的時間內獲得非常明顯的增產效果。

1.4 新型壓裂技術

科技在不斷發展，頁巖氣開發技術在不斷成熟，在頁巖氣壓裂增產技術上也增添了很多的新技術以及新工藝，從而使頁巖氣的實際產量得到明顯提高。

①新型的重復壓裂技術。該技術和微地震解釋技術，實時監測技術以及裂縫攢肚的控制體系進行有效的結合，借助這三個技術的應用，新型的重復壓裂技術可以使儲層增產體積得到進一步增加，將裂縫控制區之外的一些其他天然氣都有效的開采出來，從而使頁巖氣開此產量得到明顯提高。②減阻水壓裂。很大一部分的頁巖地層都需要對其展開縫網壓裂工作從而實現和天然裂縫的溝通，然而液體的攜砂能力相對比較差，效率也比較低，用量也非常大，很難達到大排量的壓裂工作提出的要求，這就導致泵送摩阻數值較高，在這種情況下，人們便進行了減阻水壓裂技術的研發。該技術具體指的是在清水中進行減阻劑的加入從而實現降低摩阻的效果，可以更好的負荷大排量工程提出的要求。

2 頁巖氣壓裂技術發展方向

2.1 提升頁巖氣壓裂施工效率

開采成本的提升會在一定程度上制約著頁巖氣的開發。因此，提升壓裂施工的效率和質量，降低開采的成本能夠對頁巖氣壓裂技術的發展產生重要影響。通過研究，在開發水平井的時候，把壓裂段數變成少、精和準是提升頁巖氣壓裂施工效率和質量的重要方式。

2.2 改善頁巖氣的滲流條件

頁巖氣的滲流成為影響頁巖氣產量的重要因素。在進行壓裂的過程中，由于在壓裂中嵌入支撐劑，就在一定程度上降低了裂縫的導流能力和水平。但是高速通道壓裂技術轉變了傳統的壓裂理念和方式。有效結合完井技術、填砂技術等，合理加入支撐劑，使頁巖氣的滲流狀態更加完善。此項基礎廣泛地應用到世界的各個地區。并且，根據統計結果顯示，和正常的壓裂相比，該項技術能夠提升資源的開采效率和產量。

2.3 降低頁巖氣壓裂對環境的影響

在開采頁巖氣的過程中會運用很多的水資源，進而造成水資源的緊張。根據相關統計，壓裂液會對生態環境產生一定的影響，間接地破壞生態環境。因為在進行壓裂的時候，會產生超過80%的壓裂液不能進行返排。另外，由于壓裂液中有殺菌劑、阻垢劑和潤滑劑等不同的化學物品，就會嚴重污染飲用水。在此情況下，降低頁巖氣壓裂對環境的影響是發展頁巖氣壓技術的關鍵和發展趨勢。同時，在開發頁巖氣的過程中發展無水壓裂技術已經成為頁巖氣壓裂發展的重點。

綜上所述，在頁巖氣開發工作中，我國充分的借鑒了美國的開發技術，選擇使用壓裂技術，這一技術是頁巖氣開采工作的核心技術內容，現在已經應用在很多企業的正常作業之中，但是由于其技術的廣泛性，因此想要保證能夠正常開采頁巖氣，就需要了解到這一工作中的主要特點，保證壓裂技術在其中的使用能夠降低作業的成本，減少對于地層的傷害，這樣才能夠為我國提供有效的使用資源，加快頁巖層的開發，促進我國社會的發展和進步。

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