試論石油開發中體積壓裂技術的應用

姜海洋（哈爾濱石油學院石油工程系，黑龍江哈爾濱 150000）

試論石油開發中體積壓裂技術的應用

姜海洋（哈爾濱石油學院石油工程系，黑龍江哈爾濱 150000）

從2014年末以來，石油價格持續走低，但這情況必然無法長久保持，我國的石油行業仍需加大投入，以滿足我國越來越大的能源需求。這一局面下，通過使用體積壓裂技術達到增產增收是我們當前的主要工作之一。

石油開發；體積壓裂；應用

隨著我國國民經濟的不斷發展、人們生活水平的逐漸提高，社會對于能源的需求量也處于激增的狀態，對于石油勘探行業來說，如何提高石油的開采效率，如何能夠更大限度的發掘資源是我們當前工作的重點。特別是近年來體積壓裂技術的不斷應用，很大程度上改善了我國能源緊缺的現狀，下面筆者先對體積壓裂的概念進行解析，繼而對其應用情況進行詳細的論述，希望能夠對我國石油石化行業的發展起到積極地促進作用。

1 體積壓裂技術的概念及特點

經過了多年的研究和探索，伴隨著研究的不斷深入、透徹，加速了體積壓裂技術在現實中的應用速度。體積壓裂技術是指在水力壓裂的過程中，通過在主裂縫形成多條天然裂縫或者分支縫，以此形成更為復雜的裂縫網絡，實現儲集層與井筒接觸體積的擴大，并且改善儲集層的滲流能力與特征，以實現增產、增收的目標。通過多年的歸納，該技術主要有四個特點，分別是：

1.1 網絡裂縫擴展形態的復雜性

傳統的壓裂技術主要以形成雙翼對稱裂縫為目的，但是在致密油藏中傳統的裂縫并不能有效改善基質的滲流能力。通過體積壓裂技術的應用，能夠形成更多的樹狀或網狀的裂縫，這些裂縫的產生，能夠有效改造體積，使泄油體積不斷增加。

1.2 體積壓裂技術應用下的復雜滲流機理

在復雜裂縫中的油氣滲流機理至今仍舊沒有較大突破的情況下，筆者通過對頁巖基質在復雜縫網中的滲流狀態分析，并綜合考慮基質中擴散流以及裂縫中的達西流的雙機理滲流以及壓敏性對滲透率的影響，可以部分實現滲流機理的簡化分析。當前，大多數的觀點都比較認可使用分形理論來進行縫網內滲流特性的精確刻畫，利用縫網中主裂縫與次裂縫的自相似性，建立一個更加符合油氣情況的滲流模型，以便于進行模擬、分析。

1.3 裂縫的滑移、錯斷

巖石在外力作用下會發生碎裂，產生的裂縫會不斷進行位移、滑動，在巖石表面形成凹凸不平、不規則的形狀，這些裂縫我們稱之為剪切縫，這類裂縫具有良好的自我支撐能力。在體積壓裂的過程中，裂縫會不斷擴展，擴展形式并不是單一的張開型，在外界壓力小于最小水平主應力的情況下，就會形成剪切斷裂。

2 體積壓裂技術的應用分析

當前石油行業中的一項關鍵人物就是提高低滲透油田的產能，在這一過程中體積壓裂技術充分發揮了它獨有地技術優勢。特別是近年來伴隨著油田開發技術的不斷進步，壓裂技術水平也在迅速提升，在很大程度上改善了我國的石油采收率較低的情況。特別是近年來，我國已經對油井進行了近二十萬次的壓裂，石油增收量獲得了喜人的成績。

隨著技術水平的不斷進步，在低滲透油田的開采開發過程中，已經逐步將改造工作的重心從一、二類儲層轉移到了三類以及四類儲層的改造。特別是由于低滲透油田的開采難度原本就高，伴隨著開發過程的逐步深入，開采難度也在激增，雖然壓裂技術能夠在一定程度上改善石油增收率，但是伴隨著開采難度的增加，原有的壓裂技術與工藝已經無法滿足開采開發的需求。面對這一困難情況，為了保證出油率，我們必須加大對低滲透油田的開發力度，這就需要迅速改善儲層改造的技術水準，保證單井產量，將致密油體積壓裂技術大規模的應用在油田開采中，通過先進技術的使用，實現對不同油田泄流體積等的研究，據此加速體積壓裂技術的研發速度。目前在實際的石油開采過程中已經贏了了多級水力射流孔壓裂以及斜井多段壓裂等技術。根據相關部門的統計十二年來近二十萬次的壓裂井次，已經實現了石油增收近8000萬噸，而且改變了原有低滲透油田產能較低的現狀。在2011年11月14日，，中國石油大慶油田壓裂施工規模最大的水平井——垣平1井壓裂成功。這口井共壓裂6個層段、注入959立方米支撐劑和9880立方米壓裂液，動用大型車100多輛次，創造大慶油田壓裂規模最大紀錄。隨著壓裂技術的不斷成熟，不僅能夠提高采油量，還能夠帶動其他研究領域的技術進步，而且我國近年來對體積壓裂技術重視程度的不斷提升，已經突破了國外油田公司對我們的技術封鎖，并通過加大研究力度，已經實現了分層壓裂技術以及分段壓裂技術的突破性成果。

3 結語

綜上所述，隨著能源需求量的日益提升，我們必須加大石油產量，唯有如此，才能夠保證我國國民經濟的快速、健康發展。這就對石油開采工作帶來了極大的挑戰。隨著我國近年來在體積壓裂技術的研究力度逐步提升，已經取得了喜人的成果，在一定程度上提高了石油產量。但是我們仍需加大研究力度，在保護環境的前提下，實現低成本、高產出的開采。

［1］潘洪磊.芻議體積壓裂技術在石油開采方面的成果［J］.青海石油，2013，11.

［2］曹國志.淺談我國體積壓裂技術的開發應用現狀［J］.中國石油和化工標準與質量，2012，7.