油田井下壓裂技術的種類與發展方向分析

周偉江 韓衛 鄭紅 唐義華 李強

摘 要：油田井下壓裂工藝技術的發展，已經成為提高單井產量、挖掘老井潛力的一個有效途徑。促進壓裂工藝技術的發展，能夠減少油田建設投資的消耗量，并提升油井的產能。在我國的油井開采中，需要在實地調查和研究的基礎上，明確壓裂技術的發展方向，克服技術難點，推廣和應用有效的壓裂工藝技術，使我國的油田井下壓裂技術與國際領先水平接軌。文章從油井壓裂技術簡介出發，結合幾種常見的壓裂技術，對油井壓裂技術的發展趨勢做了有關論述，旨在為油田開采提供參考。

關鍵詞：油田；壓裂；工藝技術；種類；發展

隨著我國經濟的不斷發展，人民生活水平的不斷提高，在日常生活和生產當中，對石油產品的需求也越來越大，因此，對石油企業的開發就提出了更高的要求，而對于低滲透油田的開采就成了目前許多油田需要解決的問題，而壓裂技術的應用，為解決低滲透油田的開采提供了保障，油田壓裂工藝的應用，對我國的石油開采起了巨大的作用，本文闡述了油田井下壓裂技術的種類，并提出壓裂技術的現狀問題，由此對壓裂技術的發展方向進行了分析，以期為我國油田井下壓裂技術的發展提供一定參考。

1.油井壓裂技術簡介

油田壓裂是中、低滲透油田勘探、開發項目的一個重要組成部分。油田壓裂過程中，由于中、低滲透油田儲層屬性限制在鉆井和鉆井液污染等原因，在過程中油井射孔后自然能力降低，生產效率差，要想投入正常生產必須經過壓裂改造，壓裂改造的創新是一種重要的科學評價在低滲透油田的開發過程中。油井壓裂工藝做為石油工藝才有過程中的重要組成部分，也越來越多的受到人們的重視，通過中國幾十年的不斷發展完善，壓裂技術已經到了一個非常高的水平，并能夠與我們的石油行業非常成熟的相應用，現在大量的石油開發低滲層，在這一技術的發展取得了巨大的經濟效益。

2.油田井下壓裂技術的種類分析

2.1限流壓裂技術

這項技術是利用壓裂液的高速射孔來提高井底的壓力，進而在層段上壓開裂縫。限流壓裂技術更適宜于縱向裂縫的水平井，但是在復雜的油井環境之下，它應用效果較小，無法適用于不同的井段，因此推廣受限，不能在當前的油井勘探開發中得到較為廣泛的應用。

2.2水力噴砂壓裂技術

這項技術將壓力轉換為速度，加壓處理油管內的流體，在噴嘴處形成高速射流，以促使地層裂縫的生成，之后注入液體，用以平衡井底以及裂縫的壓力，由此實現井段的壓裂改造。要提到的是，水力噴砂壓裂技術是基于水力噴射分段改造技術而發展起來的，它有助于自動封隔，可以減免用于封隔處理的工具與步驟，同時也實現了在水平井下，用同一趟井柱壓開多條裂縫。水力噴砂壓裂技術的精準度高，可以與大直徑的油管結合使用，尤其適宜于裸眼井、套管井等井況，因為其成本低，操作便捷、高效，所以廣泛應用于目前的油井開采實踐中。

2.3化學隔離技術

現在，套管井應用此項技術較多見。應用化學隔離技術，先對油管進行壓裂，再使用砂子等隔離井管，從而實現對不同的井段進行分別處理。此項技術安全性較高，值得推廣應用，但是它需要配合填砂技術，還需注意在技術實施過程中保護儲層，這也給實際操作帶來了一定困難。

3.油田井下壓裂技術的發展方向分析

現在，開展油田井下壓裂施工的風險性很高。施工現場的機器設備以及人員聚集，再加上作業過程復雜，尤其是老井，容易造成管線破壞，還容易引發井噴、卡鉆、爆裂等問題。開展井下壓裂施工，目的在于改善開采條件，提高油井的開采量。而我國目前應用的壓裂技術還存在諸多問題，工藝技術仍然有待提高。比如，對于砂掩埋較深的油層，壓裂效果不明顯；在鉆井過程中，壓裂技術不能對井眼周圍提供有效的保護，鉆井所造成的傷害無法被抵消。

3.1優化壓裂設計，多項工藝技術配套使用

根據壓裂技術的成就，我國也需要繼續引進外國先進的壓裂技術，提升在我國自主研發的新型壓裂技術，裸眼封隔器的外國研發團和射孔技術，為了獲得壓裂新技術的突破，獨立調查將大大提高致密油氣的分割效果。可溶性球需要重點研究快速突破。同時，還將引入和應用國外先進微地震波裂縫監測技術，提高油田特殊地質構造形成的增長，也為我國新型壓裂技術的發展在未來條件和提供強有力的技術支持。要不斷探究優化的壓裂計劃，比如，聯合應用儀表和管式流變裝置，以測試壓裂液的流變特征；等等。與此同時，在油井施工的過程中，要注意配合應用壓裂、堵水、分采等多種工藝技術，合理配置資源，綜合協調矛盾，進而提升可采儲量的有效性。

3.2壓裂技術降低成本，提高產出

實踐表明，在油井壓裂施工中采用連續管壓技術，不僅能夠進行壓裂多層的操作，還可以實現選擇性壓裂產層，這樣避免了人工重復勞作，減少了作業時間，也在很大程度上保障了低滲透油田試油測試及配套技術的有效開展，油井開采能力得以提升。

3.3壓裂技術轉變為體積壓裂技術

面對一些低滲透的油氣藏，一般的開采技術則不能那么有效的進行開采，這時候體積壓裂技術解決了這一難題。體積壓裂技術一般指的是將有效儲層滲流“打破”的壓裂方式，形成一個網絡裂縫，裂縫在墻上和接觸面積，最大的儲層使石油和天然氣從任意方向裂縫滲流距離最短，大大提高整個儲層滲透率，實現儲層的長度、寬度和高度的三維方向的“立體改造”。

3.4壓裂液向零傷害的目標發展

為了使油田實現經濟效益和社會效益，在未來的發展過程中，壓裂液的發展特點，沒有污染，沒有傷害。在我國油田開發中，壓裂液的發展，遵循著高傷害-低傷害-零傷害的發展方向。事實證明，零傷害的壓裂液更適合于現代油田產業，也更有利于保護我國的資源環境，因此，相關企業有必要努力研究和配置優勢明顯的壓裂液。比如，二氧化碳壓裂液無殘渣，能夠使裂縫避免受傷害；粘彈性表面活性劑壓裂液，返排徹底，而且無需使用破膠劑。液態二氧化碳壓裂液對裂紋沒有傷害，沒有污染油層等特點，在未來發展過程中，可能從一個不含聚合物壓裂液逐漸發展成一種長鏈脂肪酸得到氨基酸鹽，不需要使用任何添加劑，其壓裂液的優點是無污染、無傷害。。

3.5改進和應用壓裂新工藝技術

第一，高效能氣體壓裂技術。現階段，先進的高效能氣體壓裂技術，還不能夠廣泛應用于我國的油田產業之中，但是實踐表明，應用了此項技術的油井開采區域，已經取得較高的經濟效益，因此，這項技術值得進一步改進和推廣。第二，三元復合驅油井防堿固砂技術。這項技術應用了三元復合體系，使驅油的效果更加優化，同時它克服了三元復合體系自身可破壞地層巖芯、可致油層松散等問題，在很大程度上控制了工程事故的發生。而且，隨著此項技術的進一步研發，其中的固砂劑已經實現了耐酸、耐堿，且能夠在較短時間內完成壓力松開。由此可見，三元復合驅油井防堿固砂技術在油井產業中，具有較為廣泛的推廣前景。

4.結論與認識

井下壓裂技術的應用與發展，在我國油田勘探開發中發揮著關鍵性的作用。而我國油田布局相對分散，各油田產區的地質特征、資源環境等因素都存在很大差異，這就給井下壓裂技術的應用與研發提出了更高要求。現階段，要根據油田油井的實際情況，借鑒先進的井下壓裂技術成果，探索出壓裂工藝技術的發展新動向，這有助于保持我國油田的穩定生產，提高油井開采的工作效率，進而實現最大化的社會經濟效益。

參考文獻：

[1]呂紅普.論井下修井作業的常見問題與治理方法[J].科技創新與應用，2014年33期.

[2]謝遠偉.壓裂井裂縫參數優化研究[J].斷塊油氣田，2010，17（6）：762—764

[3]胡昌友.體積壓裂技術在石油開發中的應用分析[J].化工管理，2017（01）.