連續油管壓裂工藝技術在油田開發中的應用分析

楊鵬程

摘 要：近年來，在國內外油氣田的實際應用中，連續油管壓裂技術取得了很好的效果，為企業帶來了客觀的經濟收益。尤其在當前形勢下，對于非常規的油氣藏勘探開發過程中，低滲透類油氣藏所占比例呈連年增長態勢。尋找合理方法提高低滲透類油氣藏的采收率對于油氣藏的開發極為重要。而連續油管壓裂工藝剛好符合這一要求。本文對連續油管壓裂技術的工作原理進行分析，從全方位對連續油管壓裂技術的實用性和經濟性以及高效性進行解讀，同時對該技術在生產中展現的優缺點進行點評，為相關生產研究人員提供參考依據。

關鍵詞：連續油管；壓裂工藝；低滲透；氣藏；應用研究

連續油管壓裂技術具有其獨特的技術優勢，連續油管壓裂是一種新的安全、經濟、高效的油田服務技術，從九十年代后期開始在油、氣田上得到應用。建議在國內開展連續油管壓裂技術研究和先導試驗，一方面可以降低作業時間和作業成本，另一方面，從國外應用情況來看，這種壓裂技術有利于選層及最佳裂縫組合的產生，從而可以大幅度改善作業效果。首先將連續油管往下送入井眼內，于井口處進行隔斷，在壓裂增產時可以當工作管柱，然后將連續油管和井口處連接在一起，及當速度管柱使用。在這幾十年的發展中，連續油管壓裂技術在世界各地也都有了一定的應用空間。通過大量連續油管壓裂技術研究試驗，總結出該技術可以大大節約作業時間，并且在多層壓裂和漏掉產層的壓裂中作用更加明顯。這種作業方式在節約大量時間的同時還可以有效的降低事故發生的概率和減少作業成本。因此，越來越多的勘探團隊將連續油管壓裂技術應用到工程當中。

1.連續油管壓裂工藝的技術優勢

連續油管壓裂技術的原型是準時射孔壓裂技術，經過研究人員的改善而成。連續油管壓裂技術的關鍵是井底作業工具組合，組合工具應用于單個井眼同時對多個目的層進行射孔作業時，進行有效的密封。通過與其它技術效果相對比，發現連續油管壓裂技術的優點：

1.1降低鉆井事故發生率，節約鉆井液循環時間，降低作業成本

傳統鉆井過程中，接單根油管需要停泵作業，而使用連續油管壓裂技術不僅可以不停泵接管，還可以實現鉆井液的連續循環，減少鉆井時間，縮短整個鉆井周期，提高作業安全性，避免鉆井過程中作業失誤引發的井噴或者卡鉆事故發生。連續油管壓裂技術的安全性在敏感地層的作業環境中顯現更加明顯。不僅可以進行不放噴和放壓帶壓作業，還可以保護地層環境、保護油層、增加藏有采量。在水平井和大斜度定向井的勘探中，比其它技術更加方便作業的進行。

1.2高壓油層和欠平衡鉆井更加實用

在常規的欠平衡鉆井作業中，如果想連接單根油管，需要暫停鉆機液的循環，這樣對于密閉空間內的油藏壓力造成波動，并且因為停泵可能會形成巖屑掉落堆積。連續油管技術的使用可以免除連接單根管的環節，避免相應的影響，保證作業的安全性和連續性。鉆機液不間斷的循環也可以保證欠平衡井內的流動狀態保持穩定。

1.3有利于提高自動化水平

實現鉆井的自動化控制和隨鉆測量可以節約勘探工作中的人力資源，并且能夠避免一旦發生事故造成人員傷亡。連續油管的應用可以放置電纜，這就有利于自動化控制的實現和隨鉆直接對地層情況進行測量。連續油管技術的使用可以保持井底壓力的穩定，避免損害油藏，提高油藏采量。

2.連續油管壓裂技術發展現狀

多年來，通過對技術原理的研究和現場情況的分析，對技術進行一定的完善，使得連續油管壓裂技術得到了快速的發展。目前連續油管壓裂技術可以做到對壓裂時的精準定位、多層同時進行和漏掉產層壓裂。利用特殊工具，及時對測井資料進行整理分析，確定需要壓裂的油層位置，是連續油管壓裂技術精準定位作用的體現。傳統勘探作業中，對于待壓層位深度的控制控制問題一直沒有有效的技術解決，這極大程度的阻礙了勘探技術發展的主要因素。而連續油管壓裂技術雖然在勘探過程中顯示出了很多的優勢，但是也依然無法解決這個問題。在控制方法上，仍然運用輪式測量器來對測量連續油管長度，但是由于依附的滾輪上容易因為磨損而產生溝槽，會導致測量數據不準，進而產生作業誤差。

3.連續油管壓裂技術的應用

鉆井過程中，如果控制不好鉆頭的鉆探角度和深度，很容易會使儲油層遭到鉆井液和壓裂液的反復污染，在具有“三低兩高”特點的非均質性強的碎屑油氣藏中，一旦發生這種反復污染，會使天然氣極難釋放出來。結合這一原因，在大多數氣井作業時，技術人員都不進行壓裂方面的改造，導致工業氣流無法獲得。而連續油管壓裂技術可以應用工具組合對壓裂進行改造。將工具組合中的可選擇性射孔槍安裝在離第一個目標層較近的平穩位置，隨后引爆射孔槍，將目標層顯露出來。之后將工具組合放入到目標層，安裝好卡瓦和封隔器，將壓裂液通過連續油管和套管注入地層。這樣就可以避免鉆井液和壓裂液對儲層的污染。

低滲透油氣藏應用連續油管壓裂技術的具體操作流程為：首先利用連續油管輸送高壓水，利用高壓水進行噴砂射孔；然后對管柱四周的空間進行主壓裂；之后在主壓裂的末段進行填砂分層；最后及時調整砂面位置，避免不能封隔已完成壓裂的油層或者填砂過多。當完成砂面封隔后，再進行對下一層的施工。

4.連續油管壓裂技術在當前存在的問題

雖然連續油管壓裂技術在當前的勘探技術中應用范圍較廣，效果相對理想，但是在應用過程中，依然暴露除了許多問題。（1）缺少技術性軟件支持，在施工控制過程仍然存在一定問題。連續油管壓裂技術理論性強，但是在具體的施工過程中，一部分功能仍然無法發揮，技術的開發不完全。（2）連續油管由于材質原因，在井下受力情況復雜，在斜面井眼作業時因為剛度較小，難以承受縱向方向的壓縮載荷，在油管經過彎曲井段時，容易不穩，產生油管變形，影響管內液體輸送。在井底作業時，因為油管材質較軟，無法承受較大的力，這就使得在下管時會有一定難度。（3）連續油管為了滿足在腐蝕和擠壓等情況下，不發生破壞失效的效果，所以其使用壽命相對較短，在內部壓力和外部擠壓的情況下，容易對管體造成破損。（4）因為材質的原因，連續油管受底層溫度和壓力的影響極為嚴重，所以作業深度具有極限性。而連續油管的成本較高，在一定程度上限制了連續油管的使用范圍。（5）目前針對連續油管的力學特性，我們缺乏深入的研究和了解，對于連續油管在受力后發生的彎曲程度無法進行大致的預測，這也導致無法結合具體的施工環境對連續油管的形狀進行合理的設計。

5.結論與認識

隨著連續油管壓裂技術的出現以及應用于勘探工程中，使得勘探范圍得到了增大，作業效果較之從前也得到了大幅度的提高。由于連續油管壓裂技術具有高效性和經濟性等特點，并且可以在壓裂方面對位置精準定位，可以多層同時進行。作業過程中的時間和成本節省極為明顯。總的優勢決定了連續油管壓裂技術在勘探工程中的重要地位。近年來隨著科技的進步，低滲油氣藏探明量逐年增多，已經超過目前我國總探明量的一半。而由于國內常規的壓裂技術成本過高，為油氣開采帶來了極大的掣肘，連續油管壓裂技術就變得越發重要。在對連續油管壓裂技術進行應用的同時，我們也從中發現了技術上存在的一定不足，因此，相關科研人員要不斷完善現有技術，并且與國外先進技術進行結合，爭取早日創新出更加先進的壓裂技術，為我國的油氣采集做出技術上的支持。

參考文獻：

[1]林英松.連續油管壓裂新技術[J].斷塊油氣田；2008年02期

[2]馬發明.連續油管水力噴射壓裂關鍵參數優化研究[J].天然氣工業；2008年01期

[3]王海濤.連續油管壓裂技術進展（英文）[J].科學技術與工程；2009年16期