關于對水平井壓裂技術的研究

于高升

（中國石油集團川慶鉆探工程有限公司長慶井下技術作業公司，陜西 西安 710018）

一﹑水平分段壓裂部分技術的工藝原理﹑技術特點與局限性

1 裸眼封隔器完井壓裂技術

目前國內有75口井所用的技術是裸眼封隔器完井技術，可見此項技術在國內是極其重要的，也是水平井分段壓裂技術的核心技術。裸眼封隔器完井壓裂技術的工藝原理是根據不同地質的要求，將水平裸眼段分為若干段，然后在相應位置下入水力座封式封隔器，在需要改造的對應位置放入滑套，封隔器與滑套連接成管柱串，下完井管柱到設計位置，座封封隔器，施工時投球依次打開滑套，從而實現分段壓裂或酸化的目的。但它也有一定的局限性，就是裂縫起裂位置無法控制；封隔器膨脹時間為7-10天，比較長；封隔器無法解封。

2 泵送可鉆式橋塞分段壓裂技術

此項技術可同時射孔并且座封壓裂橋塞，所以節省鉆時。并且它可進行大排量施工，分壓段數不受限制，壓裂后可快速鉆掉，易排除（＜10min鉆掉，常規鑄鐵＞4h）。但此項技術也有一定的局限性，即對套管和套管頭抗壓要求高，對電引爆座封等配套技術要求高。

3 管內封隔器分段壓裂技術

此技術的工藝原理為從環空注入反洗井，提供干凈的井筒；然后投小球﹑座封﹑打掉球座，壓裂下端；然后投中球﹑開滑套甲﹑密封下端﹑壓中段；繼續投大球﹑開滑套乙﹑密封中部﹑壓上段；最后開井排液，進入生產。管內封隔器分段壓裂技術的技術特點是采用不動管柱，投球打開滑套分壓各段，導致滾珠引鞋與旋轉扶正器確保起下順利與居中，并且它的施工快捷。

4 雙封單壓分段壓裂技術

此項技術的工藝原理較為簡單，即一次性射開所有待改造層段，壓裂時利用導壓噴砂分隔器的節流壓差壓壓裂管柱，采用上提的方式，使用一趟管柱完成隔層隔斷的壓裂。它的技術特點是由于噴砂口膠筒距離小，可預防沉砂；工具串留有標準內通道，便于后續打撈；設計有液壓安全接頭，可投球打壓丟手。局限性便是拖動管柱，導致施工周期長，并且此技術不適合氣井。

5 水力噴砂分段壓裂技術

此項技術的工藝原理是用油管或連續油管下入帶噴槍的工具串（引鞋+篩管+下扶正器+單流閥+噴槍+上扶正器），在完成一段水力噴砂壓裂后，放噴壓井后拖動管柱到下一井段進行施工。它的技術特點是井下工具簡單，長度短；有反洗通道；砂卡管柱幾率小。局限性為一趟管柱施工段數僅可以為2-3段，并且施工周期長。

二﹑水平井分段壓裂技術的發展趨勢的分析

1 分段進行壓裂

為了實現滲流面積的有效擴大，提高儲層整體的導流能力，從而實現油井﹑氣井開采能力的提高，我們認為，水平井壓裂技術的發展趨勢是分段壓裂的方式。并且分段壓裂可以增加壓裂裂縫的數量，為含砂體的溝通提供條件。但分段壓裂也有一定的注意事項，首先在選擇壓裂技術的起裂點時，應注意選擇物理性能相對較好的井段，并且還要選擇穩定的坐封位置安裝坐封器。

2 選擇優質的壓裂液等材料

曾被人們大量應用的壓裂液為普通羥丙基胍膠壓裂液，此壓裂液便宜，但卻存在許多缺點不利于水平井壓裂技術的實施。此壓裂液對油氣井有一定的傷害作用，而且在使用過程中會留有較大的殘渣，不容易排放清理。基于這些，專家逐漸研制出了一種新型的羥甲基低傷害壓裂液，該壓裂液對油氣井傷害小，并且使用過程中留有殘渣少﹑易反排，使用量低，所以目前在水平井壓裂技術中應用較為廣泛。

3 液氮優化

液氮優化在水平井壓裂技術中是很重要的一項技術措施。為了保障安全施工，在被分為十個階段的壓裂通道中，有九個階段需要用到液氮技術。在最后一階段需要需要采用全程伴氮泵注的方法，確定水平井頂部的產能效果，而且還可以帶動水平段的整體的反排功效。

4 新技術工藝的選擇應用

隨著科學技術的發展，壓裂技術也逐漸向著新技術方法的應用上發展，例如水力噴砂壓裂技術﹑新型膠塞分段壓裂技術﹑多級封隔器分段壓裂技術等。總體上，這些新工藝的應用是水平井壓裂技術的一個發展趨勢。

結語

水平井壓裂技術在提高油田生產效益方面起到了重要的作用，而且這在油田生產中也是一項主流技術，在國內外取得了顯著成就，但它仍具有一定的局限性。所以，為了進一步的完善此項技術，我們應該進一步地研究如何選擇技術方法與封堵工具，研究水平井壓裂的不同技術方法，如化學技術，機械技術以及水力噴射技術等，為油田企業甚至于社會提高經濟效益做更多的貢獻。

[1]柴國興，劉松，王慧莉，李繼志.新型水平井不動管柱封隔器分段壓裂技術[J].中國石油大學學報（自然科學版），2010，34（4）：21-24.

[2]蔡文斌，李兆敏，張霞林，張波，張琪.低滲透油藏水平井壓裂理論及現場工藝探討[J].石油勘探與開發，2009，36（1）：79-80.