對(duì)油田井下壓裂施工技術(shù)的探討

＊康榮強(qiáng) 張威 張根

（中國(guó)石油集團(tuán)渤海鉆探工程有限公司 河北 062550）

油田企業(yè)在開(kāi)展作業(yè)和生產(chǎn)的過(guò)程中，井下壓裂施工技術(shù)的使用會(huì)使得油田的生產(chǎn)效率有一個(gè)明顯的提升，這對(duì)于油井的保護(hù)，有著重要的作用。地質(zhì)層的特點(diǎn)和壓裂數(shù)據(jù)對(duì)井下壓裂施工的效果有不同的影響，因此井下壓裂的效果都是不一樣。我國(guó)地質(zhì)具有較強(qiáng)的復(fù)雜性，所以對(duì)于井下壓裂施工技術(shù)的要求較高。在井下壓裂施工的過(guò)程中，需要合理采用壓裂技術(shù)，從而促進(jìn)石油生產(chǎn)的效率。本文主要以新形勢(shì)為背景，對(duì)油田井下壓裂施工技術(shù)進(jìn)行了有效的探討，希望給相關(guān)工作人員提供一些有效的建議和借鑒，希望給石油的可持續(xù)發(fā)展奠定一個(gè)良好的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益和企業(yè)效益的一體化。

1.井下壓裂施工技術(shù)實(shí)施的意義

壓裂技術(shù)在低滲透油氣藏領(lǐng)域有著十分廣泛的應(yīng)用，不管是中滲油氣藏還是高滲油氣藏，壓裂技術(shù)在提高生產(chǎn)效率方面都有明顯的作用，可以起到良好的注水井增注作用。井下壓裂工藝可以降低鉆井過(guò)程中造成的井眼損傷，這對(duì)于油氣井正常作用的產(chǎn)量增加，有著重要的意義。除此之外，壓裂工藝還可以作用于低滲透油藏，在油藏內(nèi)部形成高導(dǎo)流裂縫，還可以提升注水井的吸收能力，除此之外，油井的廢液處理能力也和壓裂工藝有關(guān)。如果油井可以進(jìn)行二次或是三次的采油，實(shí)施壓裂技術(shù)可以加強(qiáng)吸收能力。油井作業(yè)的過(guò)程中，底層張力強(qiáng)度會(huì)提升，這個(gè)過(guò)程中需要對(duì)底層的吸收能力進(jìn)行注入，壓裂工藝的實(shí)施，油井的底部會(huì)產(chǎn)生裂縫，將支撐劑注入后，油井會(huì)產(chǎn)生填砂裂縫，裂縫會(huì)具備一定的導(dǎo)流能力，從而提高油井的生產(chǎn)率。油井生產(chǎn)的過(guò)程中，需要對(duì)井下的真實(shí)情況有一個(gè)準(zhǔn)確的了解，了解油井的常用方法以測(cè)量為主，但這樣的方法缺乏準(zhǔn)確性和科學(xué)性，壓裂工藝的實(shí)施，可以對(duì)壓裂層段的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和分析，這對(duì)油井作業(yè)提供了重要的數(shù)據(jù)。壓裂工藝的實(shí)施，可以對(duì)油井實(shí)時(shí)監(jiān)控，這對(duì)于施工開(kāi)展有重要意義。

2.井下壓裂施工技術(shù)相關(guān)數(shù)據(jù)的優(yōu)化

(1)完善壓裂液組成

壓裂的實(shí)際效果和壓裂工程的技術(shù)參數(shù)有直接的聯(lián)系，所以要改進(jìn)壓裂技術(shù)，必須要對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化。整個(gè)壓裂的過(guò)程中，壓裂液返的排成效果對(duì)于工程的成效性有著直接的影響。粘性流體填充是初期工藝環(huán)節(jié)，施工的過(guò)程中還需要進(jìn)行裂縫擴(kuò)展，這一環(huán)節(jié)能有效的提高石油的產(chǎn)量。近年來(lái)，壓裂技術(shù)也不斷發(fā)展，壓裂粘液度的需求量也不斷增加。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的主要原因是施工途中，工作人員需要利用壓裂液提升井壓的溫度和深度，所以要完善壓裂液的組成。

(2)準(zhǔn)確管控壓裂技術(shù)參數(shù)

要對(duì)壓裂技術(shù)參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的管控，可以從兩個(gè)方面入手。一方面需要科學(xué)處理混砂比，在壓裂的低段比較短，長(zhǎng)窄縫隙，且混砂比較高的情況下，常規(guī)的壓裂混砂比通常都是26.5%。對(duì)于擴(kuò)邊井和大砂量井在內(nèi)的低貫通程度壓裂井，混砂比需要降低到20%，這樣可以讓裂縫變得窄長(zhǎng)。另一方面，可以利用裂縫關(guān)閉的技術(shù)減少擴(kuò)散。施工過(guò)程中需要保證裂縫壁的壓實(shí)，這是避免裂縫出砂的有效措施。裂縫如果有出砂的現(xiàn)象發(fā)生，就會(huì)超出正常的擴(kuò)散標(biāo)準(zhǔn)，這對(duì)于底層的損耗會(huì)有一定程度的增加。過(guò)多的底層損耗，對(duì)于油井的石油產(chǎn)量會(huì)造成嚴(yán)重的影響，實(shí)施壓裂技術(shù)，可以很大程度的避免這一點(diǎn)，壓裂技術(shù)中具備強(qiáng)制關(guān)閉，這可以避免裂縫出砂，縮短擴(kuò)散的時(shí)間，促進(jìn)返排的成效。

3.壓裂工藝分類(lèi)

(1)分隔分層壓裂

我國(guó)地形復(fù)雜，壓裂技術(shù)實(shí)施需要采用合理的技術(shù)，其中主要原則便是要因地制宜。要做到這一點(diǎn)，就需要全面的了解壓裂技術(shù)的類(lèi)型和特點(diǎn)。所有的壓裂技術(shù)中，分隔分層壓裂技術(shù)的使用范圍是最廣泛的，但是該工藝的流程和其它工藝相比較，需要投入的施工成本比較高，且具有復(fù)雜性。利用封隔器是實(shí)施該技術(shù)的基礎(chǔ)，常見(jiàn)的封隔器包括單封隔器類(lèi)型、雙封隔型和滑套型。不同的封隔器適用的對(duì)象是不同的，如果是油井的最下層，需要采用單封隔器類(lèi)型。對(duì)于深度較深的油井，也可以采用這一工藝。雙封隔型適用的范圍比較廣泛，對(duì)不同的井層都可以進(jìn)行施壓和壓裂。關(guān)于最后一種滑套型，施壓和壓裂的過(guò)程中，要將滑套安裝到壓裂機(jī)所配備的噴砂儀器上，壓裂和施壓的過(guò)程中，最大程度的噴射出來(lái)，這一工藝適用于深度較深需反復(fù)壓裂的油井。

(2)限流分層壓裂

壓開(kāi)層數(shù)量比較多，且各個(gè)壓層所需要的壓力都是不同的，要解決壓層所需壓力問(wèn)題，需要改變直徑。該技術(shù)具備這一特點(diǎn)，利用高速?lài)娚淇诘母淖儯寚娚鋲毫Πl(fā)生改變，壓力的注入量便回提高。在油井作業(yè)的過(guò)程中，首先，選擇的噴射口直徑都比較小。直徑越小，噴砂口的壓力就會(huì)越發(fā)，注入量就會(huì)高。但是壓力不斷增加的過(guò)程中，油井的承受力也需要不斷提高，當(dāng)噴射口的壓力大于油井而對(duì)承受力時(shí)，施工的噴射口需要更換為直接更大的噴射口。直徑越發(fā)，其油井的層次越多，施工的過(guò)程中可以釋放壓力，裂縫出油需要壓力進(jìn)行到油井層，但不同的油層其需要的壓力是不同的，施工過(guò)程中的裂縫會(huì)有差異性，所以該技術(shù)施工過(guò)程中，對(duì)噴射口的大小和密度有比較高的要求，適用范圍比較小，實(shí)際運(yùn)用存在局限性的大型油井。

(3)注蠟球選擇型壓裂

注蠟球選擇型壓裂利用蠟球堵塞，如果油井的滲透層比較高，它的受壓速度會(huì)加快，所以需要促進(jìn)裂縫，緩解壓力。利用蠟球堵塞，會(huì)增加油井的井壓，從而導(dǎo)致裂縫的產(chǎn)生。蠟可以溶解油脂之中，所以長(zhǎng)時(shí)間的影響下，蠟球可以在石油內(nèi)溶解。蠟溶解于油脂，需要吸收一定的水分，這對(duì)于石油的含水率降低也是重要影響。降低出油的含水率，會(huì)增加出油的價(jià)值，所以在壓裂工藝中，該工藝占據(jù)著主流的地位。

(4)控制隔層型壓裂

油井裂縫的實(shí)際延伸高度也是影響施工的重要因素，如果裂縫的延伸高度到了油井的遮擋層，會(huì)嚴(yán)重影響施工，所以要嚴(yán)格控制其高度。要做到這一點(diǎn)，可以實(shí)施人工隔離的方法。但是該工藝具有一定的特殊性，通常用于塊狀均勻的油層，或是出現(xiàn)水層分割缺失情況的油井。所以在施工的過(guò)程中，一定要切實(shí)的了解油井底層的實(shí)際情況，確定了地質(zhì)特征之后再選擇壓裂工藝。

4.井下壓裂技術(shù)新的發(fā)展方向

(1)二氧化碳泡沫壓裂型實(shí)驗(yàn)

新工藝和新技術(shù)的研究，對(duì)于井下壓裂效果的保障有著重要的作用。二氧化碳泡沫壓裂，主要是將水基壓裂液混合于液態(tài)二氧化碳，這一過(guò)程中再添加添加劑，這樣可以代替普通型壓裂液。除此之外，二氧化碳?jí)毫训恼扯缺容^強(qiáng)，返排也比較容易，這樣就會(huì)減少儲(chǔ)基層的損傷，從而提高低層油井的壓裂效果。

(2)高能氣體壓裂研究

高能氣體壓裂技術(shù)逐步完善，早期主要盛行在國(guó)外。隨著我國(guó)社會(huì)科學(xué)不斷發(fā)展，對(duì)該技術(shù)有了深入研究，其中比較典型的便是點(diǎn)火方式的改變。早期的氣體壓裂是由火藥點(diǎn)燃，至今演變?yōu)榱艘簯B(tài)。該技術(shù)有著明顯的優(yōu)點(diǎn)，其中比較典型的便是壓裂效果好，且成本較低。

(3)三元復(fù)合型驅(qū)防堿砂施工技術(shù)研究

關(guān)于三元復(fù)合施工技術(shù)的研究，主要以其去油效果為主。三元復(fù)合體系通原油會(huì)產(chǎn)生界面張力，從而達(dá)到去油的效果。這是該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，但這一技術(shù)也有著明顯的缺陷，那就是腐蝕性。三元復(fù)合體系內(nèi)有著堿性物質(zhì)，對(duì)油井的底層會(huì)造成腐蝕。為解決這一問(wèn)題，避免這一情況的出現(xiàn)，我國(guó)研發(fā)出了相對(duì)應(yīng)的防堿技術(shù)。利用井帶和底層間隔的銜接，產(chǎn)生耐堿性腐蝕，完成這一環(huán)節(jié)之后，可以在油井的底層注入耐堿性腐蝕，注入之后，固化劑會(huì)發(fā)生樹(shù)脂化。這是抗堿性的基本特點(diǎn)，在施工的過(guò)程中，處理層的滲透率需要在70%以上。

5.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，井下壓裂施工的過(guò)程中，必須要結(jié)合油井的底層特點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)選擇，將增加產(chǎn)量作為目標(biāo)，合理配備砂比結(jié)構(gòu)、壓裂液配方和壓裂施工體系，最大程度的實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。油井壓裂施工的過(guò)程中，要因地制宜，選取合理的壓裂技術(shù)。隨著社會(huì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的工藝技術(shù)適應(yīng)不了現(xiàn)代化的社會(huì)發(fā)展需求，新形勢(shì)下，工作人員一定要推動(dòng)壓裂技術(shù)的發(fā)展，研發(fā)出新的發(fā)展方向，從而實(shí)現(xiàn)石油企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。