頁巖氣壓裂技術現狀及發展建議

李睿

摘要：頁巖氣屬于非常規的天然氣資源，由于巖性的致密性，給頁巖氣的開發帶來一定的難度。實施頁巖氣的壓裂技術措施，為合理開采頁巖氣提供依據。分析我國頁巖氣開發壓裂技術的現狀，解決頁巖氣開發的技術難點問題，預測頁巖氣壓裂技術的發展趨勢，促進頁巖氣的快速開發，為充分利用頁巖氣資源莫定基礎。

關鍵詞：頁巖氣;壓裂技術;現狀;發展

頁巖氣資源具有非常大的開發潛力，由于頁巖氣藏的特點，實施水力壓裂技術措施后，才能順利進行開采，因此有必要研究頁巖氣壓裂技術的現狀，解決頁巖氣壓裂的技術難點問題，提高頁巖氣開發的效率，達到頁巖氣開發的經濟效益指標。

一、頁巖氣壓裂技術現狀

對頁巖氣藏實施水力壓裂技術措施，促使致密性的頁巖形成人工裂縫，提高頁巖氣的滲透能力，達到氣藏開采的技術標準，更好地開發頁巖氣。頁巖氣低孔低滲的特點，給氣藏的開發帶來巨大的難度。壓裂作業施工成為頁巖氣開發的關鍵技術措施，有待于進一步的完善和開發，使其達到最理想的勘探開發的效果。

（一）連續油管分層壓裂技術措施

針對直井的壓裂作業施工，以連續油管的壓裂技術、水力噴砂射孔壓裂技術及環空壓裂技術為主，提高直井段的水力壓裂的效果。促使頁巖氣層形成更多新的裂縫，提高儲層的滲透能力，為合理開發頁巖氣提供依據。

連續油管的應用，縮短油層水力壓裂的周期，減少起下管柱的工作量。井下作業的工具簡單，壓裂施工的成功率高。經過水力噴砂射孔，環空加砂的方式，保證頁巖氣層的壓裂狀態，形成更多的人工裂縫，達到頁巖氣層壓裂施工的技術要求。

（二）水平井分段壓裂技術措施

水平井各個井段的井斜角不同，實施分段的多級壓裂技術措施，達到設計的壓裂作業施工的效果。應用多級可鉆式橋塞封隔的壓裂技術措施，進行套管壓裂，多段的分簇射孔，利用可鉆式橋塞進行封隔，壓裂施工后，將橋塞鉆穿，恢復井筒的正常運行狀態。

水平井的封隔器分段壓裂技術措施的應用，選擇多級滑套封隔器，有井口落球系統控制滑套，實施分段壓裂施工，達到分段施工的作用效果。采用機械式的封隔器，主要應用于套管完井的方式，達到更好的壓裂施工的效果。

選擇膨脹式封隔器的分段壓裂作業施工技術，適合裸眼完井的井筒，實現分層分段的壓裂作業施工的效果。將封隔器實施坐封，保證封隔的質量。壓裂作業的可靠性高，壓裂作業施工的風險性低，具有突出的作業施工的安全環保性，在頁巖氣壓裂中得到廣泛地應用。

水平井的水力噴射壓裂技術措施的應用，將射孔、壓裂、封隔結合起來，利用水力噴砂設備進行射孔作業施工，結合水力壓裂作業施工程序，對儲層進行壓裂作業，然后借助于封隔器的作用原理，達到分層開采的效果。如果選擇連續油管的管柱系統，大大提高作業施工的效率，不需要封隔器的使用，達到封隔的狀態。節約了設備的使用成本，促進頁巖氣層的有效開發。

（三）頁巖氣壓裂液體系的應用

為了提高頁巖氣壓裂施工的效果，加強對頁巖氣壓裂液體系的研究，提高壓裂液的應用效果，通過高水平的壓裂作業施工，避免壓裂液對儲層造成的污染，提高壓裂液的綠色環保水準，使其成為綠色健康壓裂施工的組成部分，達到頁巖氣壓裂施工的作用效果。

滑溜水壓裂液體系的應用，結合頁巖氣壓裂的特點，使用于裂縫性的地層，添加少量的降阻劑，對儲層的傷害小。支撐劑的用量少，壓裂施工的成本低，屬于經濟適用型的壓裂液體系，具有更好的應用價值。

復合壓裂液體系的應用，對粘土含量高，脆性較強的頁巖氣層的壓裂施工，形成具有一定的縫寬，并提高攜砂的能力，達到更好的壓裂施工的效果。減緩支撐劑的沉降，提高裂縫的導流能力，促使頁巖氣開采的產能得到提高，滿足頁巖氣高效開發的需要。

二、頁巖氣壓裂技術的發展建議

針對頁巖氣壓裂技術應用的實際，不斷研究和應用頁巖氣壓裂的新技術措施，提高頁巖氣的壓裂施工的效果，最大限度地開采頁巖氣，提高頁巖氣藏的開發效率。

電動泵壓裂技術措施的研究和應用，電動壓裂泵的研制和應用，與傳統的壓裂車對比，降低了施工的成本，提高了水力壓裂施工的效率，具有廣闊的發展前景。電動壓裂泵的通過機電的融合，電機直驅的技術措施，將電動機與壓裂泵納入一體化設計，采用電動機頂置的方式，直接對壓裂泵進行驅動，避免電動機的動力傳遞受阻，影響到動力的傳遞。利用電力系統、燃氣系統及電網的發電提供能源，向地層注入高壓液體，給液體足夠的能量。取消原來壓裂車組的多種設備組合的形式，降低了設備的維護成本。應用電動壓裂泵施工的成本低，清潔衛生，智能化程度高，為頁巖氣的開發提供了一個嶄新的平臺，不斷提高頁巖氣的勘探開發水平，達到頁巖氣生產的技術要求。

不斷研究和開發水平井的多井同時壓裂的技術措施，將兩口或者更多的相鄰井組合起來，形成一個同一個儲層的壓裂施工體系，同時完成水力壓裂的施工，整體提高頁巖氣的開發水平，保證頁巖氣藏的開發效率，達到設計的標準。

三、結論

通過對頁巖氣壓裂技術現狀及發展建議的研究，結合頁巖氣壓裂施工的實際狀況，采取最佳的技術措施，提高頁巖氣的壓裂施工的水平，為合理開采頁巖氣提供依據。電動壓裂泵是未來壓裂系統從機械驅動時代向著數字化、智能時代發展的趨勢，具有非常廣闊的發展前景。不斷研究和開發頁巖氣壓裂的新工藝技術措施，結合新設備的應用，保證頁巖氣的壓裂施工作業達到最理想的狀態，為增加頁巖氣的產能奠定基礎。

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