關于油田水力壓裂工藝技術的若干探討

陳曉毅 田磊

摘要：油田水力壓裂工藝技術在油田增產上產中發揮了不可替代的作用，特別是在低滲難采油田中更是有效的儲層改造手段，在油田的采油、注水工程中成為不可或缺的技術體系。油田水力壓裂發展至今，工藝技術體系已經非常成熟，通過技術不斷優化，水力壓裂的成本不斷降低，通過工藝的實施，儲層改造效果良好，人工裂縫滲透性不斷增加，達到了預期的措施作業效果。這種情況下，通過開展水力壓裂工藝技術探討，既能提高壓裂作業成功率，也能提高儲層壓裂效果，對油田勘探、開發效果提高具有重要作用和意義。

傳統意義上的水力壓裂施工工藝技術在經過多年發展以后，從理論和實踐上都取得了巨大成功。但是，由于當前油田勘探開發朝著低滲、特低滲方向發展，常規的水力壓裂工藝技術已經難以滿足這種類型儲層改造的要求，壓裂效果有時達不到預期。所以，油田水力壓裂工藝技術措施研究工作勢在必行，通過優化壓裂工藝設計，確保壓裂措施達到預期，以滿足不同油藏儲層改造的需求。文章以此為背景開展了關于油田水力壓裂工藝技術探討研究工作，以期為油田水力壓裂工藝技術提升提供思路和借鑒。

1 油田水力壓裂工藝技術基本理論

油田水力壓裂的基本工藝比較簡單，就是利用高壓泵機組，將配制好的壓裂液在水力作用下泵送至設計層段，通過加壓將液體壓力升高至地層破裂壓力，在高壓情況下，將地層裂縫壓開。然后將支撐劑導入到裂縫中確保裂縫不閉合，這種情況下，裂縫會延伸到一定長度，從而大幅度提高地層裂縫的導流能力。裂縫導流能力提高到一定程度后，必然會有良好的增產增注效果。利用水力壓裂方式能夠改變地下流體的滲流特征，減少甚至讓節流損失消除，都可以有效改善儲層流體的流動性能[1]。這樣就能使得地層中近井地帶的油流阻力下降，從而有效改善地層流體的滲流特征。在壓裂過程中或者壓裂施工之前，需要對壓裂工藝進行討論和持續優化，最大可能的將壓裂施工風險降至最低。通過壓裂工藝技術的優化，能夠取得更好的水力壓裂效果。這就要求充分認識待壓儲層的油藏特征。如果壓裂施工單位具備實驗條件，可以在實驗室內對壓裂工藝進行模擬，通過構建合理的壓裂施工模型，確保壓裂工藝設計具有可操作性。對壓裂措施井的措施效果或者壓裂后的產量，應該進行科學預測。通過科學預測，確保壓裂施工完成后，措施效果能夠達到預期，進而能夠更好的提高壓裂效果，更有效的改善油田開發效果。

2 油田水力壓裂工藝技術措施論述

（1）重復壓裂工藝技術探討

所謂重復壓裂，顧名思義指的是通過對儲層進行重復壓裂，將前次壓裂后閉合的裂縫重新造縫，重新釋放油藏潛力，重新提高裂縫的導流能力和改善滲流特征。重復壓裂的對象大多數產量下降嚴重或者吸水量下降顯著的低滲儲層，這類井由于儲層物性差，往往前期壓裂效果不理想，需要利用重復壓裂工藝技術對儲層二次或者多次壓裂改造，使油水井重新恢復產能或者吸水。

（2）水平井壓裂工藝技術探討

水平井開發在油田中也較為普遍，對于水平井的壓裂，常選擇限流法壓裂技術和分段壓裂工藝技術實施，這些技術由于工藝具有優勢，更容易達到預期儲層改造特點。如果水平段較短，則首選限流壓裂工藝，這樣施工才可以達到水平壓裂的要求。如果水平段較長，則首選分段壓裂工藝技術，這樣能夠更好的達到儲層改造效果。在完成水力壓裂施工以后，要跟蹤好壓裂工工藝效果，通過開展效益和成本、產量、有效期的綜合預算，全面評價水平井壓裂的可行性，才能更好的為其他水平井的壓裂施工提供參考和依據。也才能更好的評價水平井壓裂實施效果，更好的提高水平井壓裂施工成功率，更好的提高水平井開發效果[2]。

第一、限流壓裂工藝技術措施分析

將壓裂液經由已經射孔的孔眼泵入到或者攜帶到儲層的孔隙中，受孔縫影響，會產生較大的摩擦阻力。當井底壓力上升到一定程度時，經過孔眼射出的壓裂液在儲層裂縫形成后，會在各個儲層段上產生更多的油層，然后每個層段壓裂液會有不同流速。這便是分層限流壓裂工藝技術，利用這種工藝技術，達到高效開發水平井層段的效果。這種壓裂工藝的核心技術為孔眼密度設計，結合鄰井或者已相鄰已壓裂井的地質資料及壓裂資料，科學布置孔眼密度，最終確定炮眼的數量和炮眼的直徑，實現限流壓裂設計要求。在此基礎上對壓裂液進行優化和優選，不斷提高壓裂液的壓力，提高多段壓裂施工和儲層改造效果。

第二、分段壓裂工藝技術探討

實施該項壓裂技術時，需要下入封隔器或者橋塞將儲層進行分段，在壓裂施工時，需要分段開展水力壓裂施工，最終達到設計要求的分段壓裂效果。常用的工藝手段包括橋塞壓裂、連續油管攜帶封隔器壓裂、水平噴砂射孔壓裂等技術手段，都能較好的提高儲層改造效果，有效實現增產增注。

（3）水力壓裂工藝技術的發展趨勢

油田水力壓裂工藝技術正朝向多元化方向發展，下面以水平井壓裂工藝為例進行說明。由于水平井具有一定的獨特性，對水平井進行壓裂時，對目的層進行精準壓裂具有一定難度，常借助連續油管克服地層傾角帶來的施工困難，結合壓裂液的優化，才能提高水平井壓裂實施效果。從發展趨勢看，水力壓裂施工的研究趨勢集中于新型壓裂液體系的研究攻關、井下數據采集系統的研究使用、體積壓裂工藝的現場實踐等，特別是對新型壓裂液體系的研究，正朝著低傷害壓裂液體系、高密度支撐劑研發方向發展，這樣才能較高的提高壓裂實施效果，最大限度的降低地層傷害。在數據采集方面，借助井下數據信息實時采集系統，可以實時監測到井下流量、壓力等信息，能夠較好的提高水力壓裂效率和成功率。工藝技術方面主要朝著特殊件壓裂工藝、體積壓裂工藝、超深超高溫井壓裂工藝、多分支井壓裂工藝、多段多簇等壓裂工藝發展，可以說，壓裂工藝越來越現代化和智能化，這是壓裂工藝發展的必然趨勢。

3 結束語

文章對油田水力壓裂工藝技術進行了全面分析，在選擇壓裂施工時，必須結合儲層地質特征，選擇最優的壓裂工藝，應用最科學的壓裂液體系，設計最合理的壓裂規模、裂縫方向等參數，只有這樣才能提高油田水力壓裂成功率，才能進一步降低壓裂施工成本與費用，才能顯著提高壓裂施工效益，為油田高效開發提供可靠技術保障。

參考文獻：

[1] 都占海.水力壓裂工藝技術研究及應用[J].化工管理，2019，6（14）：244-245.

[2]張軍.大型水力壓裂技術在歐利坨油田的應用[J].當代化工，2018，11（12）：93-95.