油田井下壓裂施工關鍵技術分析

陳永生

【摘 要】石油資源是當前我國經濟發展中需要的重要資源之一且呈現出逐漸匱乏的趨勢，為了提高油井產量滿足國家發展的需求，要采用井下壓裂施工技術達到提升油井產量的目的，但是在此技術應用的過程中存在較多的問題降低了產量。因此，需要針對井下壓裂施工關鍵技術進行深入性的研究。

【關鍵詞】油田;井下壓裂;關鍵技術

油田井下壓裂施工技術是指采用人工的方式達到地層中出現裂縫的要求，具體的措施是利用大型壓縮機組的功能實現在地層中擠入壓裂液與支撐劑達到產生裂縫的目的。通過此技術的應用可以對地下的原油流動環境實現有效改善的目的，進而達到提升油田產量的目標。目前，大多數油田生產作業中已經采用了此技術，但是因為油井產量呈現出不斷下降的趨勢對此技術提出了更高的要求，以下內容針對油田井下壓裂技術中應用的關鍵性技術進行了研究。

1 在油田井下作業中實施的關鍵性壓裂技術分析

1.1 分隔分層技術

分隔分層技術是當前油田生產過程中普遍采用的一種壓裂技術，但是技術在應用時存在著較為復雜的工藝流程且需投入較多的成本，在實際作業中需要根據油田井下的實際作業情況運用不同的井下封隔器。對于較深且較大的油井開展壓裂施工作業時，一般會采用單封隔器開展深層施工作業的過程。由于雙封隔器可以在不同油井內進行壓裂施工作業，已經普遍應用于各油田壓裂施工作業中，并且在施工時會利用雙封隔器開展分層壓裂施工的過程。

1.2 限流分層技術

限流分層技術的應用是針對于存在多個油層的油井中，在具體應用時會對不同層位具有的壓力存在不同的要求。因此，在應用此技術之前需對不同油層開展針對性的油層直徑設計工作、確定出炮眼的具體個數，進而保證不同層次注入的壓裂液量達到合理化要求。在壓裂液開展新壓開地層時存在的炮眼磨阻力度較大的現象，在此過程中會造成井下存在的壓力不斷提升。壓裂液在進入到儲層時會表現出分流的過程，在針對不同儲層開展壓裂施工時需要與壓裂液具有的壓力差異相結合，進而達到分層壓裂施工的目標。另外，限流分層技術應用于水平井內時會表現出具有較強適應性的特點，并且在實際施工時產生的人工裂縫屬于縱向裂縫，不同層位存在的儲層會存在井下壓力不同的現象。因此，對于具體施工時采用的壓裂設備制造精度存在著較高的要求并降低了此設備的利用率。

2 在油田井下實施壓裂施工時存在的問題

井下壓裂施工作業的過程表現出高危性特點，施工環境具有的壓力值可達到幾十兆瓦且易發生安全事故，并且在實際作業中會存在較多的施工工序并具有復雜的操作流程，又因油井的生產開采年限表現出較長的特點會存在較多不穩定的因素，在這些因素的影響下會引發壓裂管爆裂的問題、發生卡井的問題、引發井噴的問題等，這些問題的發生會對作業人員的生命安全存在嚴重的威脅且加大了企業的經濟損失。在井下開展壓裂施工作業時需要使用較多的大型設備且需要配備較多的操作人員，如果管理人員未能對現場進行有效的管理會引發現場混亂及安全事故的問題。若操作人員在操作時存在操作不當的現象會導致設備的運行達到極限值，設備發生重大事故會產生人員傷亡。

3 針對井下實施的壓裂作業中存在的問題采取的解決措施

3.1 在配比壓裂液時要保證配比合理化

在井下開展壓裂施工作業時需要進行壓裂液的配制工作并決定著施工的質量，壓裂液應用于井下作業的目的是利用高壓的作用實現地層出現人工裂縫。分析壓裂液的特點可知具有較高的粘度與較低的摩擦系數，應用于油氣儲層時不會損壞儲層且不會引發污染。目前，在開展井下壓裂施工時普遍應用了表面活性劑與泡沫壓裂液，需要在開展施工之前根據實際作業情況配制壓裂液。如果能夠對配置的過程進行有效的優化，可以達到提升壓裂施工質量及最大限度降低投入成本的目的。

3.2 對混砂配方實施優化的措施

在井下開展壓裂施工作業時存在著混砂配比的過程，在配比時需要根據實際的儲層物性與地層巖石所具有的成分進行合理化的配比，合理化的配比可保證施工后產生的裂縫能夠與實際需求相符合，可以最大限度的防止施工中會出過寬的裂縫或者是過小的裂縫問題。

3.3 對砂比構成進行優化

所謂砂比是指總砂量與凈液量之間進行比較后而形成的數值，砂比是否合理化決定著壓裂施工的質量，比如砂比的數值過小會增加地層的出油粘度。由于井下地層的實際情況存在復雜性的特點，不同油井之間還存在著較大的差異性。因此，在調整砂比時需要根據油井的實際情況進行設置。在針對聚驅井開展壓裂施工作業時需要將裂縫的導流能力、聚合物具體波及的范圍充分考慮在內。在聚驅井實施壓裂施工的初期具有明顯的效果，原因是聚驅井自身擁有著較低的粘度并在實際施工中造成短寬型的裂縫，應針對混沙比進行合理化配置可采取提升混沙比的措施。若粘度較高則在開展壓裂施工時要保證出現的裂縫為長窄型。可見，在實際壓裂施工作業中需要對混砂比進行有效調整，在實際生產中達到避免出現嚴重出砂的問題發生。

3.4 對壓裂施工工藝進行有效的優化

壓裂施工工藝決定著壓裂施工的質量與效率，因此需要對此工藝采取有效的優化措施，具體措施如下：首先，在選擇壓裂施工工藝時需將井筒周圍地層考慮在內，若井筒周圍地層中含有大量壓裂液會造成具有較高滲透性能的地層出現流量嚴重損失的問題，而擁有相對較低滲透率的地層則表現出流量損失較小的現象。如果油井壓裂施工中采用的是聚驅開發模式，會導致油井之間的厚度、地層存在的滲透率出現較大差異而不利于施工。因此，在實際施工中需根據不同的層段運用不同的壓裂壓力達到提升施工效果的目的。其次，如果井筒周圍在實施壓裂施工后產生防砂井壁，可有效防止施工作業中會出現壓裂砂進入到裂縫中的現象，避免發生裂縫閉合的問題而影響施工質量。同時，還可以利用提升支撐劑顆粒直徑的措施達到有效控制裂縫寬度的目的，還可有效保障裂縫支撐劑應用后的穩定性能。

結束語

油田井下作業中會采取壓裂施工作業的過程，目的是達到提升油井產量并滿足當下需求的目標。在開展壓裂施工作業時采用的施工技術決定著施工質量，需要挖掘出技術應用中存在的問題并針對問題采取有效的措施進行改善，進而達到提高壓裂施工質量與提長油田產量的目的。另外，在科學技術快速發展下誕生出先進的壓裂施工技術，應積極引入這些技術達到提升施工質量的目的。

參考文獻：

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[2]朱新宇.油田井下壓裂施工關鍵技術分析[J].化學工程與裝備.2020，（01）：41+43.

[3]馬曉龍.油田井下壓裂施工關鍵技術探討[J].化學工程與裝備.2019，（06）：51-52.

（作者單位：西部鉆探井下作業公司）