層次分析法制定大型壓裂管理制度提升非常規儲層壓裂效果

關鍵詞/主題詞：非常規油氣；勘探開發；工程技術；深層；頁巖油；壓裂；效率；算法

0引言

中國已成為世界上最大的能源消費國，對油氣資源的需求持續增長。由于國內常規油氣資源的逐漸枯竭，以及對外依存度的不斷上升，使得非常規油氣資源的開發顯得尤為重要［1］。國家提出了推動能源生產和消費革命的戰略目標，強調轉變能源發展方式的必要性和緊迫性，為非常規油氣資源的開發提供了政策支持和方向指引。

非常規油氣資源在中國具有巨大的潛力。據研究顯示，中國非常規油氣資源豐富，包括致密油氣、頁巖油氣、煤層氣等多種類型［2］，其中頁巖氣可采資源量居世界前列［3］，頁巖油的可采資源量已從2015年的43.70×108t增長至2020年的145.00×108t［4］，顯示出非常大的開發潛力。這些資源的開發不僅可以緩解國內油氣供應的壓力，還能降低對進口油氣的依賴度，從而提高國家能源安全水平。技術進步是推動非常規油氣資源開發的重要驅動力。近年來，隨著勘探開發工程技術的不斷突破，如水平井鉆完井技術、多級壓裂技術等的應用，非常規油氣資源的開發成本逐漸降低，效率提高。在頁巖氣領域，中國已經成功實現了商業化開采，并在多個地區取得了勘探突破，例如，四川盆地上奧陶統五峰組—下志留統龍馬溪組中淺層海相頁巖氣（埋深3500m以淺）已取得商業開發突破和規模效益開發［5］。在鄂爾多斯盆地、松遼盆地等地區，煤層氣和致密油氣的勘探也取得了重要成果。這些進展表明，通過技術創新和政策支持，中國非常規油氣資源的開發潛力將得到進一步釋放［6］。這些技術進步不僅提升了非常規油氣資源的開發能力，也為未來大規模商業化生產奠定了基礎。國家政策的支持也是非常規油氣資源開發的重要保障。中國政府出臺了一系列鼓勵政策，旨在加快非常規油氣資源的勘探和開發。例如，《“十四五”現代能源體系規劃》明確提出要擴大非常規資源勘探開發規模，加快頁巖油、頁巖氣、煤層氣的開發。這些政策不僅為非常規油氣資源的開發提供了資金和技術支持，還通過市場開放和政策引導，促進了非常規油氣產業的健康發展。

柴達木盆地不僅蘊藏著大量的常規石油和天然氣資源，還擁有豐富的非常規油氣資源。第4次資源評價初步結果，柴達木盆地西部坳陷古近系頁巖油資源量達21×108t［7］。近年來，青海油田在非常規資源的成藏模式、地質工程雙甜點評價、優快鉆井等方面取得了顯著進展［8］。非常規油氣壓裂過程中面臨著諸多技術和施工管理方面的挑戰。首先，地質條件復雜，儲層改造難度大。青海油田的儲層地質特征具有較強的非均質性，巖石力學性質變化大，儲層埋藏深，給壓裂設計和施工帶來了很大難度。準確評估儲層特性和壓裂效果極具挑戰性，需要更深入的地質研究和分析技術。非常規儲層需要通過壓裂形成復雜的裂縫網絡來提高油氣的滲流能力。然而，實現有效的儲層改造并不容易，需要精確控制壓裂參數和工藝，以確保裂縫的形成和擴展符合預期。其次，現場作業環境惡劣，施工難度大。柴達木盆地地處高海拔、寒冷等艱苦地區，氣候條件復雜，很考驗施工設備的性能和人員的適應能力。此外，惡劣的環境也增加了施工風險和管理難度。大型壓裂作業參與施工單位多、作業周期長、作業工序多，化工用料多、設備工藝多，壓裂作業涉及高壓、易燃、易爆等危險因素，需要嚴格管理，確保施工過程中的安全及施工的連續性和高質量。但在復雜的作業環境下，實現安全管理的全面有效覆蓋面臨著諸多挑戰。施工進度和質量的控制也是難點之一，壓裂作業需要多個環節緊密配合，任何一個環節出現問題都可能影響整個施工進度和質量。同時，由于地質條件的不確定性和技術難度的存在，施工質量的穩定性也面臨巨大挑戰。

胡文瑞2017年在深入分析美國非常規油氣大規模開發成果及中國非常規油氣資源勘探開發面臨巨大挑戰，提出地質工程一體化是中國非常規油氣田和復雜油氣田效益勘探開發的必由之路［9］。趙福豪等在2021年總結了地質工程一體化技術的研究和應用現狀，梳理了我國地質工程一體化急需形成統一的地質工程一體化思想，建立健全地質工程一體化運行機制［10］。吳建發等在2024年概述了川南頁巖氣地質工程一體化的基本概念、核心內涵及其技術體系，形成的地質工程一體化技術體系為頁巖氣井全生命周期的方案設計、現場實施提供了重要的決策依據和指導，有效解決了“壓竄”“套變”等瓶頸問題，瀘州區塊套變率降低了19%，壓竄率降低了31%；同時，實施地質工程一體化高產井培育方法，可大幅提高單井產量，為國內外非常規油氣藏的規模效益開發提供借鑒［11］。劉合等在2020年為強化科技項目的執行管理，提出了頁巖油勘探開發“點—線—面”方法論。遵循由研究到實踐、由“點”到“線”再到“面”的認識過程，建立信息實時更新與共享的勘探開發工程一體化平臺，對基礎研究與技術攻關進行程序化監管和調控，建立全生命周期組織管理模式，加強頂層設計引領頁巖油示范區建設，以此推動我國頁巖油產業快速發展［12］。李國欣等2021年提出了“一全六化”方法論，作為提升非常規油氣勘探開發規模及效率的關鍵。“一全六化”工程管理理念的核心是圍繞“全生命周期管理”，設計上一體化統籌、實施中專業化協同、組織上市場化運作、輔助保障上社會化支持、生產運行上數字化管理、全生命周期實現綠色化發展。具體實施過程中，油公司的主體和主導作用，是實現“一全六化”的關鍵。最終實現提速提效、綜合降本、和諧雙贏［13］。

通過調研發現，國內外學者針對非常規壓裂管理方法，在非常規儲層地質工程一體化、頁巖油勘探開發“點—線—面”方法論、“一全六化”工程管理等方面開展了深入的研究，取得了豐碩的成果，這些方法對大型壓裂施工管理指導具有指導意義。但施工中仍存在關鍵施工工序銜接不夠緊湊、多單位施工協同作業不夠緊密的問題，無法解決青海油田非常規油氣大型壓裂施工面臨的施工復雜情況多、效率難以提高的難題。為此，在對青海油田非常規大型壓裂施工工序解剖的基礎上，通過專家對各重要工序進行打分，利用層次分析法對影響壓裂施工效率的關鍵工序的權重展開分析，從而確定各關鍵工序在整個系統中的相對重要性［14］，建立大型壓裂施工管理制度，支撐非常規油氣儲層大型壓裂施工高質量發展。

1方法過程

1.1室內研究

通過對影響大型壓裂施工主要環節和關鍵工序進行剖析，明確各環節和工序對大型壓裂施工效果的影響程度。利用層次分析法對影響壓裂施工效果主控因素權重展開分析，從而更準確地確定各主控因素在壓裂施工系統中的相對重要性。考慮各方面因素及其權重關系，綜合得出科學合理的壓裂施工質量管理制度，支撐非常規油氣勘探開發。

1.1.1影響壓裂施工效率主要因素分析

（1）壓裂方案設計優化。合理的壓裂方案能提高施工效率，確保施工進度按計劃推進。它能充分考慮各種地質條件和施工環境，使施工過程更加順暢。通過優化方案，可以更好地利用資源，降低成本，提升經濟效益。同時，能有效保障施工質量，使壓裂效果達到最佳，增加單井產量。還能減少施工風險，避免不必要的事故和損失。方案設計優化對項目的順利實施和目標實現起著重要的作用。

（2）壓前準備。柴達木盆地英雄嶺地區地貌以山地為主，大型壓裂壓前需要對平整井場、修筑道路、提前蓄水、調試設備車組、安裝地面管匯、拉運入井材料等工作，充足的壓前準備能夠確保施工方案的可操作性，充分的評估和規劃為施工的順利開展奠定堅實基礎，各種資源和設備齊全且性能良好，避免在施工過程中因物資短缺或設備車輛準備不足而導致停工。做好壓前準備有助于優化施工進度，使各環節銜接更加緊密，減少不必要的施工等停時間。

（3）橋射聯作作業。橋射聯作作業在英雄嶺頁巖油大型壓裂施工中至關重要。它能實現對目的層的精準射孔和壓裂，提高壓裂效率和效果［15］。同時，橋射聯作有利于提高施工效率，縮短施工周期，降低成本。可以說，橋射聯作作業是英雄嶺頁巖油大型壓裂施工中不可或缺的關鍵環節。

（4）入井材料質量把控。入井材料質量合格與否，直接關系到措施效果的好壞，入井材料把關主要由三道程序組成，一是施工前建設方要求施工方把各類入井材料送至設計方實驗室進行檢測；二是現場施工時由建設方、施工方和設計方在混砂車取樣進行粘度、pH、挑掛等性能檢測；三是在施工過程中不間斷留樣，施工結束后進行評價。通過三道程序的把控，確保英雄嶺頁巖油入井材料質量的合格。

（5）水、電及施工材料連續供給。大型壓裂施工期間，每日連續穩定的上萬方供水，確保壓裂作業能夠持續進行。電力的穩定供給保障了電驅設備的正常運轉，若出現供電中斷，將導致設備停機，嚴重影響施工效率和進度。施工材料的充足供應能保證工程按計劃推進，避免因材料短缺而停工。連續穩定的水、電及施工材料的供給可保障施工的連續性，降低壓裂施工成本，提高施工效率。

（6）施工設備及車組維護。大型壓裂對施工設備和車組要求較高，需要在高施工壓力條件下保持穩定及長時間的工作，精心維護能確保設備及車組始終處于良好狀態，保證施工的連續性和穩定性，能夠避免延誤工期及施工復雜的發生。此外，性能良好的設備有助于提高施工效率和質量，提升壓裂效果。

（7）施工管匯維護。壓裂管匯維護是確保施工順利的基礎工作，由于柴達木盆地地處高原，冬季氣溫低，管匯維護難度相對較大。通過建立施工管匯維護責任制，利用正確的方式和方法避免高壓管匯滲、刺、漏，從而提高大規模壓裂過程中工作效率、降低事故率［16］。

（8）壓裂施工中的每日總結分析。大規模體積壓裂是一項系統工程，施工過程中“連續供水、物料添加、設備維護、工具應用、施工指揮”等每個環節均可能對施工質量造成負面影響，因此，以“總結分析當日壓裂施工得失”的壓裂施工日總結分析凸顯其重大的作用和價值，通過總結和分析當日施工各要素，針對不利和負面因素及時制定針對性措施、及時糾正不合理方法，確保施工質量按技術要求執行。

（9）現場調整及指揮。現場調整及指揮能根據現場實際情況及時做出合理決策，確保施工順利進行。現場調整可以優化施工參數，提前預判砂堵和干擾的發生［17］，提高壓裂效果，指揮則能協調各方資源，保證施工的高效銜接。有效的現場調整及指揮能應對各種突發狀況，保障施工安全。同時，在施工中能及時發現問題并解決，避免不必要的損失。現場調整及指揮是保障英雄嶺頁巖油大型壓裂施工質量、進度和安全的重要因素。

以上主要施工環節和關鍵工序在海拔高、人煙稀少、社會依托程度低的青海油田英雄嶺頁巖油大型壓裂施工中起到了非常重要的作用，如同緊密咬合的齒輪，相互協作，推動著壓裂施工進程。

1.1.2基于層次分析法的權重分析

在大型壓裂施工管理過程中，工序環節眾多、各種突發情況層出不窮，層次分析法能夠通過評估找到施工管理中的關鍵因素，以便項目管理者做出正確決策。

層次分析法（AnalyticHierarchyProcess，簡稱AHP）是將定性分析與定量分析相結合的多目標決策分析方法。其基本原理是將復雜問題分解為不同層次的元素，通過兩兩比較確定各元素的相對重要性，進而構建判斷矩陣，計算特征向量和最大特征根，進行一致性檢驗，最終確定各元素的權重。

（1）構建大型壓裂施工管理層次結構模型。基于AHP法對大型壓裂施工進行層次結構構建。首先，本研究邀請壓裂設計單位設計及管理人員13位、生產建設單位技術及管理人員5位、施工單位技術及管理人員7位，構成大型壓裂施工評價小組對評價指標體系進行評價；其次，要求評價人員對大型壓裂施工層次分析模型中同一層級的需求項進行兩兩比較并打分，對其所打的分數進行有依據加權，并得到一致性意見，從而構建判斷矩陣［18］，如圖1所示。

從圖1中可以看出，基于油田對大型壓裂施工管理的需求進行歸類，構建層次結構，層次結構分為三層，分別是目標層、準則層、方案層。目標層是大型壓裂施工管理體系；準測層由壓前、壓中兩個狀態組成；方案層由大型壓裂施工的方案設計優化、壓前準備、橋射聯作作業、壓裂管匯維護、設備車組維護、現場調整及指揮、入井材料質量把控、日總結分析等9項關鍵工序組成。

（2）判斷矩陣的構建與權重計算。構建好判斷矩陣后，計算特征向量和最大特征值。特征向量代表了各評價指標在可壓性評價中的相對重要性權重，最大特征值用于進行一致性檢驗。以和積法為例，首先將判斷矩陣的每一列進行歸一化處理，然后將歸一化后的矩陣按行求和，再將得到的行向量進行歸一化，即可得到特征向量。特征向量中的每個元素即為相應評價指標的權重，見表1。

從表1中可以看出，構建9階判斷矩陣進行基于AHP層次法的大型壓裂施工關鍵因素重要程度研究（計算方法為和積法）。通過評價分析，得到特征向量，計算出9項對應因素的權重值。從結果可知，影響大型壓裂施工因素的相關性從大到小排序依次為：橋射聯作作業、壓裂管匯維護、設備車組維護、方案設計優化、現場調整及指揮、壓前準備、入井材料質量把控、日總結分析、連續供水電料。

（3）一致性檢驗。為確保判斷矩陣的可靠性和有效性，進行一致性檢驗。一致性檢驗通過計算一致性指標和一致性比率來進行，當一致性比率小于0.1時，認為判斷矩陣具有滿意的一致性。一致性指標通過CI等于（λmax?n）/（n?1）計算，其中n為矩陣的階數，λmax為本矩陣的最大特征值，計算最大特征值為9.946。隨機一致性比率通過CR等于CI/RI計算，其中RI為平均隨機一致性指標，計算RI值為1.46，一致性檢驗結果通過CR等于CI/RI計算，計算CR值為0.081，CR≤0.10，說明通過一致性檢驗。

以英雄嶺頁巖油“井工廠”壓裂作業為契機，建立了柴達木盆地非常規儲層高質量壓裂管理制度，大型壓裂施工工作標準逐步完備，進一步夯實工程管理基礎，修筑人才培養、技術提升快車道，青海油田大型壓裂施工工作進入“方案響應立即化、工程管理流程化、總結分析模板化、支撐團隊專業化”階段，英雄嶺頁巖油大型壓裂施工管理制度見表2。

從表2中可以看出，對大型壓裂施工工序進行拆解，基于層次分析法關鍵因素權重分析評價，形成了大型壓裂施工管理制度，明確關鍵施工環節的任務，并將責任落實到位，是構建大型壓裂施工管理制度的核心所在。不僅有助于確保整個壓裂過程的順利進行，提高施工效率和質量，還能有效避免因職責不清而導致的混亂和復雜，保障大型壓裂工程的圓滿任務目標的完成。

1.2現場實踐

柴達木盆地英雄嶺頁巖發育于古近系下干柴溝組上段（E32）咸化環境，埋深小于5500m的頁巖油資源量約為21×108t，是青海油田增儲上產最現實的勘探接替領域之一［19］。英雄嶺頁巖油儲層具有巨厚的特點，垂向厚度1000m以上，層系劃分數量多，根據高頻旋回組合將頁巖層系劃分為23個箱體。頁巖油巖性為灰云質頁巖和黏土質頁巖，具有深層、特低孔低滲、天然裂縫局部發育、TOC偏低，熱演化程度高的特征，為源儲一體型頁巖油藏［20］。彈性模量40.08GPa，泊松比0.279，計算脆性指數平均為0.52，為一類脆性級別，主應力差10.3～16.8MPa，水平應力差較大，需要采取大規模的體積壓裂才能獲得工業油流。

大型壓裂改造是實現頁巖油高效開采的關鍵技術，施工管理制度則是保障這一關鍵技術順利實施的基石。通過柴達木盆地英雄嶺頁巖油高質量壓裂管理制度的建立及實踐，規范了非常規體積壓裂管理制度，支撐了非常規大型壓裂改造體系升級換代，助推了柴達木盆地頁巖油勘探開發。

1.2.1支撐了柴達木盆地頁巖油壓裂改造體系的升級換代

（1）升級了非常規儲層大型壓裂技術及施工管理制度。在大型壓裂技術體系方面，壓裂理念由提高改造體積向提高裂縫的接觸面積轉變，更加追求“打碎”儲層基質，大幅提高儲層的整體滲流面積和能力；壓裂工藝技術由“大排量+適度改造+滑溜水施工”向以“差異設計重精準+多簇射孔密布縫+可溶球座硬封隔+適宜規模避干擾+同步立體造復雜+暫堵轉向促充分”轉變；壓裂方式由常規的“單井壓裂”向平臺“井工廠壓裂”轉變，更加的注重改造的整體性、立體性；壓裂設備由傳統的柴油驅壓裂車組向“以電力驅為主、柴油驅為輔”的混合壓裂車組轉變，更加的注重綠色低碳施工。壓裂關鍵指標有了顯著的提升，施工排量，用液強度、加砂強度等參數達到國內先進水平。在大型壓裂施工管理制度方面，嚴格執行橋射聯作、施工車組及管匯維護、連續供水、連續供料、日總結分析等壓裂管理制度，強化了施工連續性和施工質量的控制，建構了壓裂各環節全流程質量控制規范，實現了大型壓裂施工從粗放式管理向精細化管理的轉變。

（2）提高了英雄嶺頁巖油壓裂施工效率。大型壓裂施工管理制度對壓裂效率的提升至關重要。以橋射聯作作業、車組及管匯維護、連續供水電料、現場調整及指揮為主的管理制度，在其中發揮著關鍵作用。橋射聯作作業的合理安排，以及與壓裂車組的交叉作業，確保了關鍵環節的緊密銜接。壓裂車組及管匯的精心維護，減少了因設備故障而導致的停工時間。連續供水電料則為施工提供了穩定的動力和物料支持。現場調整及指揮則起到了統籌全局的作用，根據實際情況及時做出調整，保證施工的順利推進。一系列施工管理制度促進了大型壓裂施工壓裂效率的提升，大型壓裂施工效率從1.2段/d提升至3.2段/d。

（3）實現了英雄嶺頁巖油“井工廠”壓裂作業零丟段。地質工程一體化設計確保了方案設計的精確性，為現場施工提供了科學的依據和指導。日總結分析對每天施工情況的全面梳理和總結，及時發現問題并進行調整優化。橋射聯作的規范作業使得壓裂作業更加高效，確保施工的連續性。平臺壓裂段數設計和施工段數如圖2所示。

從圖2中可以看出，通過地質工程一體化設計優化、日總結分析、橋射聯作作業、現場調整及指揮等管理措施，青海油田英雄嶺頁巖油上甜點YY1H平臺壓裂方案共設計162段，現場壓裂施工完成162段；中甜點YY2H平臺壓裂方案共設計98段，現場壓裂施工完成98段。兩個平臺現場壓裂施工均未丟段，英雄嶺頁巖油“井工廠”壓裂作業實現了零丟段。

（4）降低了英雄嶺頁巖油單井投資成本。在技術和市場的雙驅動下，頁巖油壓裂資源得到更優化配制，提高了施工效率和質量。施工管理制度的創新，確保了每一個環節都能夠高效有序地實施，降低了壓裂施工成本，如圖3所示。

從圖3中可以看出，2021—2024年英雄嶺頁巖油單井建井成本和單段壓裂成本均呈現明顯的下降趨勢。其中從圖（a）看出頁巖油單井建井成本從6188萬元下降至4584萬元，下降了25%，降幅明顯。單井建井成本的降低，得益于壓裂工程成本的降低、得益于鉆井的周期縮短、得益于工程施工管理質量的提高。從圖（b）看出頁巖油壓裂施工單段成本從153萬元下降至106萬元，下降了30%。壓裂工程中采用石英砂替代90%的陶粒、提高滑溜水比例至90%，電力驅設備車組替代柴油驅設備車組，以及施工平穩連續運行，不僅大大降低了施工材料成本，還減少了碳排放，使得大型壓裂施工更加環保和可持續［21］。通過技術的迭代升級和管理制度的完善降低非常規儲層建井成本，是非常規油氣資源得以有效開發的必由之路，也是效益開發的關鍵所在。

1.2.2助推了英雄嶺頁巖油勘探開發突破

（1）縱向增添了新甜點箱體。按照“整體部署、分步實施，提質提效”的思路。2021年，英雄嶺頁巖油立足源內油藏大面積含油的思路，引入“非常規”理念，對C902井Ⅳ油層組進行壓裂試油，日產油32.53t，證實了該區頁巖油直井具備高產能力。為最大程度增大流體與裂縫網絡的接觸面積，縮短滲流距離提高單井產量［22］，在CP1井開展了“水平井+體積壓裂”試驗，壓后4mm（直徑）油嘴放噴，日產油124m3，獲得成功，證實了“水平井+體積壓裂”是頁巖油高效動用方式。2021～2023年通過不同箱體“水平井+體積壓裂”的試油評價，證實E32下段Ⅳ—Ⅵ油層組發育上、中、下3套甜點段9個有利箱體［23］。

2024年，持續落實頁巖油大型壓裂施工管理制度，成功壓裂了CP12、CP13兩口評價井。部署在13箱體的CP12井壓后4.5mm油嘴日產油13.6m3、氣31911m3，152天累產油1060m3、氣346.6×104m3。部署在12箱體的CP13井壓后3.5mm油嘴日產油13.2m3，70天累產油603m3。兩口井壓裂試油均獲得工業油流，縱向上在原有9個有利箱體的基礎上，增添了12、13兩個新有利箱體。

（2）推動了頁巖油中甜點的開發突破。2022—2023年在英雄嶺頁巖油上甜點、中甜點共部署及鉆探2個平臺11口水平井，其中上甜點1個平臺7口水平，井距以300m為主，同時開展200m井距試驗。中甜點1個平臺4口水平井，井距以500m為主。兩個平臺設計為“W型”雙層水平井網，水平段長度設計為1500m。

2022年，采用地質工程一體化方式，優化并制定YY1H平臺壓裂技術方案［24］。現場完成7口水平井162段壓裂施工任務，但現場施工管理相對粗放，對壓裂竄擾預警不足，導致了壓后干擾嚴重，壓裂效果不理想。

2023年，通過優化壓裂方案，采用了以“擴大井距至500m、優化壓裂改造強度、鄰井老井提前關井提壓、同步+拉鏈立體改造、竄擾監測及預警”等防干擾措施，現場建立了大型壓裂施工管理制度，順利完成了YY2H平臺4口井98段壓裂施工，施工排量16m3/min，單井施工用液41092～45572m3，平均43220m3，單井用液強度26～32m3/m，平均29.0m3/m，單井加砂強度2.6～3.2m3/m，平均2.88m3/m，設計完成符合率99.8%，施工時采用了井下微地震監測手段，整體來看井下微地震監測事件點相對比較分散。單段壓裂事件點的長度在300～450m之間，寬度在60～90m之間，高度在40～55m之間，達到預期的改造效果。雖然從微地震事件點的覆蓋范圍來看，井間形成了交叉覆蓋，但通過壓后井間示蹤劑檢測評價分析，均未檢測到鄰井示蹤劑的微量元素，說明人工裂縫并未產生竄擾，井間也未發生壓裂竄擾，壓裂生產效果如圖4所示。

從圖4中可以看出，英雄嶺頁巖油兩個平臺壓后日產油差異較大，部署在上甜點的YY1H平臺，壓裂7口水平井，壓后平均單井日產油3～5t左右，平臺日產油20～35t，該平臺壓裂期間施工管理制度尚在建設階段，壓裂施工時發生了竄擾。部署在中甜點的YY2H平臺，壓裂4口水平井，壓前通過對以往壓裂施工過程的剖析與分析，建立了大型壓裂施工管理制度，壓后日產油13～20t，平臺日產油50～75t。中甜點的YY2H平臺壓后單井產量是上甜點YY1H平臺的4倍左右，優選有利甜點箱體與實施大型壓裂施工管理制度為英雄嶺頁巖油中甜點有效開發提供了有力的支撐。

2結果現象討論

2.1壓裂施工復雜降低9個百分點的原因分析

大型壓裂管理制度執行前，YY1H平臺設計及壓裂162段，發生壓裂施工復雜27段，壓裂施工復雜率16.67%，壓裂施工復雜較高，其中高低壓管匯復雜和壓裂車輛復雜較多。大型壓裂管理制度執行后，YY2H平臺設計及壓裂98段，發生壓裂施工復雜9段，平均復雜率7.68%。通過大型壓裂施工管理制度的執行，壓裂施工復雜降低了9個百分點，提高了施工的連續性，為完成壓裂工程目標任務提供了支撐。

結合實踐分析，英雄嶺頁巖油壓裂施工復雜降低，主要得益于以下三方面原因：

（1）加強了設備及車組維護能力。壓裂施工中的壓裂車組堪稱復雜的工程集合體。它由二十余輛大功率車輛構成，每輛車都配備精密的泵送系統、復雜的壓力控制裝置與繁多的管線連接部件。車組需協同作業，要根據不同地質條件與施工要求，精確調節壓力、流量等參數，且各車之間的動力傳輸、信號反饋必須精準無誤，否則將影響整體施工效果。在施工過程中，還要應對各種突發狀況，如設備故障、地層異常變化等。形成設備及車組維護制度，按要求進行檢修及維護，對提高設備和施工車組的穩定性起到了重要的作用，管理制度執行前設備及車輛復雜頻發，管理制度執行后，極大的降低了設備和車輛的復雜。

（2）強化了橋射聯作作業的精細操作。大型水平井壓裂橋射聯作是一項復雜的工程，它涉及到多個環節和技術，需要高度的電纜、連續油管方面專業知識和經驗。在射孔過程中，需要選擇合適的射孔方式和射孔參數，以提高射孔效率和效果［25］。此外，還需要進行聯作施工，確保各個環節之間的協調和配合，以提高施工效率和質量。橋射聯作管理制度建立并規范操作對降低橋射聯作的復雜率起到了重要的作用。

（3）保障了連續供水能力。大型壓裂供水的穩定和連續對于降低壓裂施工的復雜程度具有至關重要的意義。穩定連續的供水能夠確保壓裂過程中壓力的均衡與持續，避免因水壓波動而導致施工中斷或出現意外狀況。這不僅保證了施工的順利進行，還減少了因供水問題引發的一系列復雜情況，如壓力失衡、設備故障等［26］。同時，穩定的供水也有助于提高壓裂液的混合效果和施工效率，使整個壓裂施工更加流暢。通過管理制度執行前后單平復雜的對比，采用了精細化的管理制度后，因不連續供水而導致的復雜下降明顯。

2.2壓裂效率提高2.6倍的原因分析

2021年-2024年，英雄嶺頁巖油加快了勘探開發進程，4年間壓裂24口水平井。通過統計，壓裂效率呈現出逐步上升的趨勢，常規水平井壓裂效率在0.8～1.5段/d，平均1.2段/d。大型壓裂管理制度執行后，平臺井的壓裂效率逐步提高，YY2H平臺歷經31d壓裂4口井98段，最大壓裂效率5段/d，平均壓裂效率3.2段/d，較常規水平井壓裂效率提高2.6倍。通過總結和分析，提高大型水平井壓裂施工效率，重點做好如下四個方面工作。

（1）給予壓前充足施工準備。英雄嶺頁巖油大型壓裂前需要進行充足的施工準備。英雄嶺地貌以山地為主，施工前進行削山填谷，以滿足大型壓裂施工要求。距生產基地40余公里，需提前準備好壓裂液和支撐劑等材料，并進行嚴格的質量檢測。對施工設備進行全面檢查和維護，確保其性能穩定可靠。同時，要制定科學合理的施工方案和應急預案，做好人員培訓和組織協調工作。此外，還需與相關部門和單位進行溝通協調，確保施工過程中的各項保障措施落實到位。充分的壓前準備工作為大型壓裂的順利實施奠定堅實基礎。

（2）嚴謹的施工計劃安排。英雄嶺頁巖油大型壓裂現場施工需要有科學合理的計劃安排。在施工前，要根據地質條件和工程要求，精確計算壓裂液和支撐劑的用量，并制定詳細的施工進度表。在施工過程中，要嚴格按照計劃進行，合理安排施工隊伍和設備的調配，確保各個環節緊密銜接，高效有序。同時，要充分考慮可能出現的各種情況，如天氣變化、設備故障等，提前制定應對措施。對施工過程中的各項數據進行實時監測和記錄，以便及時調整施工方案，保證施工質量和進度。通過科學合理的計劃安排，能有效提高英雄嶺頁巖油大型壓裂的施工效率。

（3）保持穩定的設備和工具。在英雄嶺頁巖油大型壓裂過程中，施工設備及車組的穩定運行至關重要。各類先進的壓裂設備如壓裂車、混砂車、儀表車等，必須保持良好的工作狀態，以確保壓裂作業的順利進行。施工前要對設備進行全面檢查和維護，確保其性能可靠。在施工過程中，要安排專業人員對設備進行實時監控，及時發現并解決可能出現的故障問題。車組的操作人員要具備熟練的技術和豐富的經驗，能夠準確無誤地操作設備，保證施工的連續性和穩定性。同時，還要做好設備的保養和維修工作，為英雄嶺頁巖油大型壓裂現場施工提供堅實的保障。

（4）采用高效組織管理模式。大型壓裂作業協同單位多、作業周期長、作業工序多、化工用料多、設備工藝復雜。通過科學合理的規劃和協調，將各個環節緊密銜接起來，形成一個高效運轉的整體。施工方面，各機組之間像拉鏈一樣緊密配合，相互銜接，確保施工過程的連貫性和穩定性［27］。人員管理方面，通過明確的職責劃分和有效的溝通機制，讓每個人都清楚自己的任務和目標，從而提高工作效率。在資源配置方面，根據施工進度和實際需求，動態調整資源分配，以達到最佳的利用效果。在施工流程方面，加強現場管理，嚴格按照操作規程進行施工，確保施工質量和安全。通過高效的組織管理模式，英雄嶺頁巖油大型壓裂的施工進度更加順暢、效率更高。

3結論建議

（1）采用層次分析法構建了大型壓裂施工管理評價體系，對英雄嶺頁巖油大型壓裂施工進行了系統的定量評價，結果表明橋射聯作作業、壓裂管匯維護、設備車組維護是影響大型壓裂施工關鍵的因素，以此研究建立了大型壓裂施工管理制度。通過英雄嶺頁巖油井工廠壓裂作業的實踐，該制度降低了施工復雜率9個百分點，提高了壓裂效率2.6倍，取得了顯著的成效，具有廣闊的推廣應用前景。

（2）柴達木盆地非常規大型壓裂施工仍然面臨一些技術和管理問題，如高含鹽儲層地層水及返排液重復利用，內地員工在高原連續施工不適應等問題，還需在技術和管理層面持續開展研究。

（3）非常規壓裂管理制度的構建符合當下“頁巖油革命”工程的發展趨勢。持續評價非常規油氣資源的大型施工過程和關鍵環節分析，通過不斷循環迭代，進一步完善和升級非常規油氣大型壓裂施工管理制度，推動該制度向煤層氣、高溫深井等領域應用。