李博

摘要：水力壓裂技術(shù)對(duì)于我國(guó)油氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。本文將對(duì)水力壓裂技術(shù)的研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并探究水力壓裂技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，以期促進(jìn)我國(guó)油氣產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：油氣;水力壓裂技術(shù);壓裂液

引言

現(xiàn)階段，我國(guó)主要油田的開采處于中期或末期，受多種因素影響，原有的水力裂縫出現(xiàn)一定程度的問(wèn)題。水力壓裂技術(shù)能夠有效實(shí)現(xiàn)油田增產(chǎn)，提升油氣田的采收效率的目的。因此，對(duì)于水力壓裂技術(shù)研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)的研究有著重要意義。

一、水力壓裂技術(shù)的研究現(xiàn)狀

（一）重復(fù)壓裂技術(shù)

重復(fù)壓裂技術(shù)是指，對(duì)油氣儲(chǔ)層進(jìn)行二次或多次壓裂作業(yè)。重復(fù)壓裂技術(shù)的應(yīng)用對(duì)象多為油氣產(chǎn)量不夠經(jīng)濟(jì)但具有一定改造價(jià)值的老油氣井以及壓裂效果一般的新油氣井。北美地區(qū)超過(guò)百分之三十的壓裂井使用重復(fù)壓裂技術(shù)。當(dāng)前，我國(guó)大部分油氣田的開發(fā)已經(jīng)進(jìn)入中后期，同時(shí)受多種因素影響，前期構(gòu)造的水力裂縫多數(shù)都已經(jīng)失效，并成為地下水運(yùn)動(dòng)的主要渠道。因此，為促進(jìn)老油氣田的油氣增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，提升老油田的油氣采收率;需要采用造新縫和油氣儲(chǔ)層堵水作業(yè)工藝。重復(fù)壓裂技術(shù)會(huì)對(duì)油氣井造成裂縫，其主要分為油氣層內(nèi)新裂縫與延伸變長(zhǎng)的老裂縫兩種形式[1]。在對(duì)老油氣井進(jìn)行重復(fù)壓裂作業(yè)時(shí)，會(huì)遇到上述兩種情況，重復(fù)壓裂技術(shù)產(chǎn)生的油氣層內(nèi)新裂縫的效果和收益要遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于延伸變長(zhǎng)的老裂縫。重復(fù)壓力技術(shù)效果的影響因素主要有三種，分別為影響新裂縫產(chǎn)生的因素、影響重復(fù)壓裂技術(shù)最優(yōu)實(shí)際的因素以及可忽略因素。影響新裂縫產(chǎn)生的因素主要包括滲透率、生產(chǎn)壓差、初次裂縫寬度、初次裂縫長(zhǎng)度、彈性模量以及遠(yuǎn)場(chǎng)水平地應(yīng)力差，若上述因素有一項(xiàng)低于核定臨界值，那么無(wú)論如何生產(chǎn)，都不會(huì)形成新裂縫;低滲透率、較大的初次裂縫寬度和長(zhǎng)度、較大的彈性模量以及較小的遠(yuǎn)場(chǎng)水平地應(yīng)力差，都可以對(duì)重復(fù)壓裂技術(shù)形成的新裂縫產(chǎn)生有利影響。影響重復(fù)壓裂技術(shù)最優(yōu)時(shí)機(jī)的因素有流體粘度、孔隙度、滲透率，重復(fù)壓裂技術(shù)更適合于低滲透率的油田，較長(zhǎng)的作業(yè)時(shí)間，具有較高粘度和孔隙度的流體地層，可以更容易產(chǎn)生品質(zhì)較好的新裂縫?？珊雎砸蛩匕ň壑睆脚c泊松比等參數(shù)。

（二）復(fù)雜井壓裂技術(shù)

現(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)作業(yè)環(huán)境復(fù)雜、滲透率低及孔隙度較低的油田數(shù)量日益增加，大位移井、大斜度井以及水平井的數(shù)量也在持續(xù)增加，因此復(fù)雜井壓裂技術(shù)逐漸被廣泛應(yīng)用。當(dāng)前，水平井壓裂技術(shù)主要有分段壓裂技術(shù)與限流法壓裂技術(shù)。限流法壓裂技術(shù)主要用于較短水平段的水平井，分段壓裂技術(shù)主要用于較長(zhǎng)水平段的水平井。壓裂液從孔眼攝入油氣儲(chǔ)層時(shí)會(huì)出現(xiàn)孔眼摩擦阻塞現(xiàn)象，摩擦阻力隨著與泵注排量正相關(guān)，會(huì)使油氣井的底部壓力出現(xiàn)上升;一旦油氣井底部壓力超過(guò)上方壓裂層段的壓力限值時(shí)，各壓裂層段會(huì)出現(xiàn)裂縫，即為限流壓裂技術(shù)。限流壓裂技術(shù)對(duì)于射孔工藝、油氣儲(chǔ)層性質(zhì)以及泵注排量有著嚴(yán)格要求，在實(shí)際運(yùn)用過(guò)程中，會(huì)出現(xiàn)壓裂針對(duì)性較差以及裂縫控制困難等問(wèn)題，使用范圍不廣[2]。分段壓裂技術(shù)采用段塞材料，在水平油氣井筒內(nèi)部壓裂井段，并逐段進(jìn)行壓裂。常用的分段壓裂方式為水力噴射分段壓裂、凝膠段塞法壓裂、封隔器壓裂以及橋塞壓裂。

二、水力壓裂技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

（一）壓裂液技術(shù)的研究

壓裂液技術(shù)具有環(huán)保、成本低、摩擦阻力低、攜砂能力強(qiáng)、粘度高的特點(diǎn)。據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表明，全球有超過(guò)70%的油氣井采用壓裂液技術(shù)。壓裂液技術(shù)是未來(lái)水力壓裂技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。壓裂液技術(shù)主要為清水壓裂液技術(shù)、低損害壓裂液技術(shù)以及抗高溫清潔壓裂液技術(shù)。清水壓裂液技術(shù)的特點(diǎn)顯著，便于控制、成本低、配方簡(jiǎn)單。相較于凍膠壓裂液，清水壓裂液對(duì)裂縫的損害程度較小，具備更好的導(dǎo)流能力，成本只有其50%，具備極高的經(jīng)濟(jì)效益。針對(duì)清水壓裂液濾失量低、攜砂性能差的問(wèn)題，研發(fā)出改性清水壓裂液，能夠顯著提升其增產(chǎn)效果與適用范圍?，F(xiàn)階段，我國(guó)自主研發(fā)的由符合黏土穩(wěn)定劑與符合表面活性劑組成的低損害壓裂液，配合高效返排技術(shù)，降低稠化劑濃度并優(yōu)選添加劑，是國(guó)內(nèi)的低損害壓裂液體系?？垢邷厍鍧崏毫岩旱漠a(chǎn)生是為解決深層高溫致密地層的需求，其壓裂液體系的主要成分為表面活性劑，依靠特殊的助劑與表面活性劑實(shí)現(xiàn)增稠性能，因其壓裂液體系沒(méi)有高分子聚合物，能夠大幅減弱對(duì)孔隙的損害，實(shí)現(xiàn)抗高溫清潔效果，提升對(duì)深層高溫致密地層的壓裂效率和成功率。

（二）壓裂損害防控

在水力壓裂技術(shù)的未來(lái)發(fā)展中，應(yīng)提升對(duì)壓裂損害的防控意識(shí)。壓裂是目前對(duì)于低滲透油氣儲(chǔ)層的常有增產(chǎn)手段，若流體地層與壓裂液不夠匹配，會(huì)出現(xiàn)破膠不完善、滲透率低、顆粒位移以及黏土膨脹等現(xiàn)象，進(jìn)而造成二次損害，減弱甚至徹底破壞增產(chǎn)效果。我國(guó)自主研發(fā)的由符合黏土穩(wěn)定劑與符合表面活性劑組成的低損害壓裂液，高效返排技術(shù)，降低稠化劑濃度并優(yōu)選添加劑能夠在一定程度上控制壓裂損害。同時(shí)依照壓裂損害原理，可以采用研發(fā)高效返排工藝、優(yōu)化壓裂設(shè)計(jì)、研制低損害壓裂液;減少壓裂液中的高分子聚合物與固體顆粒含量;減少壓裂液在油氣儲(chǔ)層的浸泡時(shí)間，加速壓裂液返排等方式改善壓裂效果，預(yù)防并控制壓裂損害程度，減低二次損害出現(xiàn)概率，提升壓裂液技術(shù)的增產(chǎn)效果。

結(jié)論

綜上所述，水力壓裂技術(shù)是油氣勘探與開發(fā)的重要部分?，F(xiàn)階段，水力壓裂技術(shù)主要有重復(fù)壓裂技術(shù)與復(fù)雜井壓裂技術(shù)。水力壓裂技術(shù)的發(fā)展直接決定我國(guó)油氣研發(fā)能力，是我國(guó)能源發(fā)展的重要保障。因此，相關(guān)部門應(yīng)加大對(duì)水力壓裂技術(shù)的投入，促進(jìn)我國(guó)油氣產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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[2]付利琴.新溝嘴組深層油藏壓裂優(yōu)化技術(shù)研究與應(yīng)用[J].云南化工，2020，47（04）：157-158.