油田壓裂工藝技術研究與發展趨勢分析

楊鵬程

摘要：隨著我國經濟的不斷發展，人民生活水平的不斷提高，在日常生活和生產當中，對石油產品的需求也越來越大，因此，對石油企業的開發就提出了更高的要求，而對于低滲透油田的開采就成了目前許多油田需要解決的問題，而壓裂技術的應用，為解決低滲透油田的開采提供了保障，油田壓裂工藝的應用，對我國的石油開采起了巨大的作用，文章從油井壓裂技術簡介出發，結合幾種常見的壓裂技術，對油井壓裂技術的發展趨勢做了有關論述，旨在為油田開采提供參考。

關鍵詞：油井開發；壓裂技術；發展趨勢

油田井下壓裂工藝技術的發展，已經成為提高單井產量、挖掘老井潛力的一個有效途徑。促進壓裂工藝技術的發展，能夠減少油田建設投資的消耗量，并提升油井的產能。在我國的油井開采中，需要在實地調查和研究的基礎上，明確壓裂技術的發展方向，克服技術難點，推廣和應用有效的壓裂工藝技術，使我國的油田井下壓裂技術與國際領先水平接軌。

1.油井壓裂技術簡介

油田壓裂是中、低滲透油田勘探、開發項目的一個重要組成部分。油田壓裂過程中，由于中、低滲透油田儲層屬性限制在鉆井和鉆井液污染等原因，在過程中油井射孔后自然能力降低，生產效率差，要想投入正常生產必須經過壓裂才行，壓裂改造的創新是一種重要的科學評價在低滲透油田的開發過程中。油井壓裂工藝做為石油工藝才有過程中的重要組成部分，也越來越多的受到人們的重視，通過中國幾十年的不斷發展完善，壓裂技術已經到了一個非常高的水平，并能夠與我們的石油行業非常成熟的相應用，現在大量的石油開發低滲層，在這一技術的發展取得了巨大的經濟效益。

2.常見的壓裂技術分析

（1）整體壓裂技術。整體壓力技術是目前使用最廣泛的過程在油井技術的發展中。根據油井的發展條件，制定整體壓裂技術，然后進行現場測試。同時也需要根據油田開發井網，采用系統工程的方法來準備好整個計劃的壓力。目前，有很多油田應用的整體壓力技術，大大提高了塊發展速度和經濟效益。

（2）清水壓裂技術。清水壓裂技術中使用的表面活性劑主要是指加入干凈的水和減阻劑和飆升的預防劑作為工作流體壓裂。水壓裂技術的深度傷害很低，成本低，能夠解決擁堵等，早期清水指水壓裂技術的注入高濃度壓裂支撐劑遇到困難，限制支撐劑的平均濃度。由于天然氣的巖石表面有一定的粗糙度，關閉后仍能保持一定的差距，形成低滲透油田的轉移能力。此外，一般來說，不需要清理水壓裂技術，基本上不會殘留上海裂紋問題，甚至還可以提供更長的裂縫，和支撐劑應用于網絡上的裂縫。簡而言之，清水壓裂技術己成為油田生產的重要技術之一。

（3）開發壓裂技術。壓裂技術的發展具有較強的適用性良好發展提供了強大的技術支持。開發壓力技術主要是油田開發階段的部署，斷裂的形式發展，井網優化。通過開發壓裂技術，改善油井壓裂技術的發展，并將所有的優化設計。

此外，在發展過程中壓裂的壓裂的動態監測、地應力剖面以及裂縫方位檢測動態監測。

（4）水平井分段壓裂技術。水平井分段壓裂技術已廣泛應用于油田頁巖氣勘探和開發。為水平井可以增加儲層和井筒的接觸面積，從而提高最終的產量，石油和天然氣的生產。通過實踐的水平井分段壓裂技術近年來顯示最終的采收從水平和垂直采收率獲得三次，但成本只是兩次垂直井的成本，所以水平分段壓裂技術已經被越來越多的開發商使用。

3.油田井下壓裂技術的問題與發展方向分析

開展油田井下壓裂施工的風險性很高。施工現場的機器設備以及人員聚集，再加上作業過程復雜，尤其是老井，容易造成管線破壞，還容易引發井噴、卡鉆、爆裂等問題。開展井下壓裂施工，目的在于改善開采條件，提高油井的開采量。而我國目前應用的壓裂技術還存在諸多問題，工藝技術仍然有待提高。比如，對于砂掩埋較深的油層，壓裂效果不明顯；在鉆井過程中，壓裂技術不能對井眼周圍提供有效的保護，鉆井所造成的傷害無法被抵消。

要不斷探究優化的壓裂計劃，比如，通過開展現場試驗，預測水力壓裂的裂縫擴展；又如，探測裂縫的長度及導流能力，以合理設計壓裂參數；再如，聯合應用儀表和管式流變裝置，以測試壓裂液的流變特征；等等。實踐表明，在油井壓裂施工中采用連續管壓技術，不僅能夠進行壓裂多層的操作，還可以實現選擇性壓裂產層，這樣避免了人工重復勞作，減少了作業時間，也在很大程度上保障了低滲透油田試油測試及配套技術的有效開展，油井開采能力得以提升。

（1）低滲透油田應用壓裂技術為主。壓裂技術是領先主要手段的發展在我國低滲透油田，為低滲透油田的增產帶來了穩定的保障，近年來，隨著油田開發的深入，儲層的轉換變得越來越復雜，只有通過不斷地開發新的壓裂技術，可以通過改變整個油田區塊，實現低滲透油田增產的目的。

（2）壓裂技術轉變為體積壓裂技術。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，最大的儲層使石油和天然氣從任意方向裂縫滲流距離最短，大大提高整個儲層滲透率，實現儲層的長度、寬度和高度的三維方向的“立體改造”。

（3）無污染、無傷害的壓裂液的使用。為了使油田實現經濟效益和社會效益，在未來的發展過程中，壓裂液的發展特點，沒有污染，沒有傷害。液態二氧化碳壓裂液對裂紋沒有傷害，沒有污染油層等特點，在未來發展過程中，可能從一個不含聚合物壓裂液逐漸發展成一種長鏈脂肪酸得到氨基酸鹽，不需要使用任何添加劑，其壓裂液的優點是無污染、無傷害。

（4）完善壓裂技術的配套設施。根據壓裂技術的成就，我國也需要繼續引進外國先進的壓裂技術，提升在我國自主研發的新型壓裂技術，介紹裸眼封隔器的外國研發團和射孔技術，為了獲得壓裂新技術的突破，獨立調查將大大提高致密油氣的分割效果。可溶性球需要重點研究快速突破。同時，還將引入和應用國外先進微地震波裂縫監測技術，提高油田特殊地質構造形成的增長，也為我國新型壓裂技術的發展在未來條件和提供強有力的技術支持。

（5）改進和應用壓裂新工藝技術。第一，高效能氣體壓裂技術?，F階段，先進的高效能氣體壓裂技術，還不能夠廣泛應用于我國的油田產業之中，但是實踐表明，應用了此項技術的油井開采區域，已經取得較高的經濟效益，因此，這項技術值得進一步改進和推廣。第二，三元復合驅油井防堿固砂技術。這項技術應用了三元復合體系，使驅油的效果更加優化，同時它克服了三元復合體系自身可破壞地層巖芯、可致油層松散等問題，在很大程度上控制了工程事故的發生。而且，隨著此項技術的進一步研發，其中的固砂劑已經實現了耐酸、耐堿，且能夠在較短時間內完成壓力松開。由此可見，三元復合驅油井防堿固砂技術在油井產業中，具有較為廣泛的推廣前景。

我國油田布局相對分散，各油田產區的地質特征、資源環境等因素都存在很大差異，這就給井下壓裂技術的應用與研發提出了更高要求。現階段，要根據油田油井的實際情況，借鑒先進的井下壓裂技術成果，探索出壓裂工藝技術的發展新動向，這有助于保持我國油田的穩定生產，提高油井開采的工作效率，進而實現最大化的社會經濟效益。