頁(yè)巖氣壓裂增產(chǎn)技術(shù)的研究與應(yīng)用

洪玉奎(四川圣諾油氣工程技術(shù)服務(wù)有限公司,四川 廣漢 618300)

頁(yè)巖氣壓裂增產(chǎn)技術(shù)的研究與應(yīng)用

洪玉奎(四川圣諾油氣工程技術(shù)服務(wù)有限公司,四川 廣漢 618300)

頁(yè)巖氣是一種具有很高商業(yè)價(jià)值的特殊的天然氣，現(xiàn)階段在國(guó)外的一些國(guó)家已經(jīng)具備有非常成熟的頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)技術(shù)，我國(guó)由于對(duì)頁(yè)巖氣的研究比較晚，現(xiàn)階段并不具備非常成熟的頁(yè)巖氣技術(shù)，頁(yè)巖氣的地質(zhì)環(huán)境以及儲(chǔ)藏特性很大程度上決定了頁(yè)巖氣智能借用儲(chǔ)層改造才能夠有效的實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)目的，其中增產(chǎn)過(guò)程中主要通過(guò)對(duì)壓裂技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用。本文對(duì)頁(yè)巖氣的分布情況，并且就頁(yè)巖氣壓裂增產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行了研究。

頁(yè)巖氣；壓裂增產(chǎn)技術(shù)；研究

頁(yè)巖氣是一種相對(duì)比較特殊的天然氣，多以溶解，游離以及吸附等多種方式賦予在粉砂質(zhì)泥巖，暗色泥頁(yè)巖的夾層以及底層部位。頁(yè)巖存在有生產(chǎn)周期長(zhǎng)并且開(kāi)采壽命并較長(zhǎng)等多種優(yōu)勢(shì)，如今已然成為具有很大商業(yè)價(jià)值的一種特殊天然氣。

1 頁(yè)巖氣的分布

根據(jù)相關(guān)專(zhuān)專(zhuān)家的研究以及估算，我國(guó)現(xiàn)階段存在的可以被開(kāi)采的頁(yè)巖氣資源有大概26x1012平方米，基本上可以和美國(guó)持平。頁(yè)巖氣主要分布在準(zhǔn)格爾，塔格爾，吐哈，松遼，江漢，鄂爾多斯，渤海灣以及四川等地，同時(shí)在我國(guó)的陸相地層，海陸交互項(xiàng)頁(yè)巖等也有比較廣泛的分布。

2 頁(yè)巖氣壓裂增產(chǎn)技術(shù)研究

因?yàn)轫?yè)巖氣的實(shí)際產(chǎn)能相對(duì)比較低，對(duì)于那些底層壓力比較高，埋深比較大的頁(yè)巖儲(chǔ)層必須對(duì)其展開(kāi)壓裂改造，才能使頁(yè)巖氣的經(jīng)濟(jì)性得以最大化的發(fā)揮。

(1)水平井分段壓裂技術(shù) 在對(duì)頁(yè)巖氣進(jìn)行開(kāi)采工作時(shí)經(jīng)常會(huì)用到分段壓裂和水平鉆井相結(jié)的技術(shù)，水平井技術(shù)具體指的是在水平方向進(jìn)行打井的技術(shù)，主要借助的是鉆桿完全，拿水平井和豎直井進(jìn)行比較，可以發(fā)現(xiàn)水平井具有以下明顯的優(yōu)勢(shì)，其一，井筒可以和儲(chǔ)層有更大的接觸面積，裂縫可以相交的幾率比較高，非常適用于對(duì)滲透率低并且開(kāi)發(fā)空隙非常小的頁(yè)巖進(jìn)行開(kāi)采。其二，因?yàn)榈孛娴脑O(shè)施比較小，地面的限制也就變小，可以使開(kāi)采延伸至更大的范圍。

根據(jù)上面內(nèi)容講述，可以發(fā)現(xiàn)應(yīng)用水平井分段壓裂技術(shù)可以獲得比較高的經(jīng)濟(jì)效益，但是因?yàn)轫?yè)巖氣的儲(chǔ)層滲透率底氣阻相對(duì)比較大，所以另外還需要對(duì)水平井展開(kāi)壓裂增長(zhǎng)，具體的情況如圖所示。

分段壓裂通過(guò)對(duì)分割器進(jìn)行利用，在水平井筒之內(nèi)進(jìn)行井段壓裂工作，采用逐級(jí)進(jìn)行壓裂的方式，并且進(jìn)行多條裂縫的壓開(kāi)，其中具體的做法分為以下三個(gè)階段，其一，在儲(chǔ)層進(jìn)行前置液的泵入工作。其二，在儲(chǔ)層內(nèi)進(jìn)行壓裂液的泵入，其中壓裂液中支撐劑的濃度適中濃度適中。其三，在儲(chǔ)層中進(jìn)行存在有高濃度支撐液的壓裂液的泵入，數(shù)量不定。該技術(shù)一方面可以在單一的儲(chǔ)層區(qū)域進(jìn)行使用。

(2)重復(fù)壓裂技術(shù) 重復(fù)壓裂技術(shù)具體指的是對(duì)同一地層展開(kāi)多次壓裂，是已經(jīng)存在的裂紋得到優(yōu)化，對(duì)儲(chǔ)層到井眼之間的線(xiàn)性流進(jìn)行重建，這樣可以實(shí)現(xiàn)對(duì)直接沒(méi)能采集的頁(yè)巖氣的成功開(kāi)采。為了可以有效的實(shí)現(xiàn)重復(fù)壓裂技術(shù)想要達(dá)到的目標(biāo)，需要對(duì)重復(fù)增產(chǎn)處理可以獲得成功的實(shí)際原因進(jìn)行分析，在了解可以獲得成功的原因的基礎(chǔ)上對(duì)接下來(lái)的處理進(jìn)行優(yōu)化。要想科學(xué)的了解重復(fù)壓裂技術(shù)可以獲得成功以及導(dǎo)致該技術(shù)失敗的原因，需要對(duì)導(dǎo)流能力，有效雷鋒長(zhǎng)度，滲透率厚度乘機(jī)以及平均儲(chǔ)存壓力等各方面的嚴(yán)肅展開(kāi)合理的評(píng)估。

(3)同步分裂技術(shù) 該技術(shù)具體是指在同一時(shí)間內(nèi)對(duì)多個(gè)井展開(kāi)壓裂，采用該技術(shù)可以讓壓裂液在受到高壓作用下兩井之間的運(yùn)移距離降到最短，從而使水力壓裂裂縫網(wǎng)絡(luò)的表面積以及密度都得到增加，同步壓裂技術(shù)可以作業(yè)的區(qū)域非常大，但與此同時(shí)還技術(shù)的費(fèi)用也相對(duì)比較高，同時(shí)需要有完善的后勤保障以及很多協(xié)調(diào)工作。應(yīng)用該技術(shù)可以讓頁(yè)巖氣井在非常短的時(shí)間內(nèi)獲得非常明顯的增產(chǎn)效果[1]。

(4)新型壓裂技術(shù) 科技在不斷發(fā)展，頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)技術(shù)在不斷成熟，在頁(yè)巖氣壓裂增產(chǎn)技術(shù)上也增添了很多的新技術(shù)以及新工藝，從而使頁(yè)巖氣的實(shí)際產(chǎn)量得到明顯提高。

①新型的重復(fù)壓裂技術(shù)。該技術(shù)和微地震解釋技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)技術(shù)以及裂縫攢肚的控制體系進(jìn)行有效的結(jié)合，借助這三個(gè)技術(shù)的應(yīng)用，新型的重復(fù)壓裂技術(shù)可以使儲(chǔ)層增產(chǎn)體積得到進(jìn)一步增加，將裂縫控制區(qū)之外的一些其他天然氣都有效的開(kāi)采出來(lái)，從而使頁(yè)巖氣開(kāi)此產(chǎn)量得到明顯提高。在該技術(shù)中，微地震檢測(cè)技術(shù)是其中非常關(guān)鍵的一環(huán)，當(dāng)展開(kāi)壓裂工作之時(shí)，和氣藏的實(shí)際分布范圍進(jìn)行結(jié)合，對(duì)由裂縫造成的微地震信號(hào)展開(kāi)檢測(cè)，定向以及定位，從而裂縫的分布圖有效的繪制出來(lái)，方便后期的調(diào)整工作[2]。②減阻水壓裂。很大一部分的頁(yè)巖地層都需要對(duì)其展開(kāi)縫網(wǎng)壓裂工作從而實(shí)現(xiàn)和天然裂縫的溝通，然而液體的攜砂能力相對(duì)比較差，效率也比較低，用量也非常大，很難達(dá)到大排量的壓裂工作提出的要求，這就導(dǎo)致泵送摩阻數(shù)值較高，在這種情況下，人們便進(jìn)行了減阻水壓裂技術(shù)的研發(fā)。該技術(shù)具體指的是在清水中進(jìn)行減阻劑的加入從而實(shí)現(xiàn)降低摩阻的效果，可以更好的負(fù)荷大排量工程提出的要求。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，我國(guó)存在的頁(yè)巖氣資源非常豐富，因此需要我們給予頁(yè)巖氣壓裂增產(chǎn)技術(shù)一定的重視，通過(guò)積極對(duì)壓裂增產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行研發(fā)以及改進(jìn)來(lái)有效提升頁(yè)巖氣的實(shí)際開(kāi)采效率。

[1]劉廣峰,王文舉,李雪嬌,等.頁(yè)巖氣壓裂技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展方向[J].斷塊油氣田,2016,23(2):235-239.

[2]丁波.頁(yè)巖氣水平井壓裂技術(shù)研究[D].西安石油大學(xué),2014.