摘要：水平井与直井压裂改造不同，具有泄油面积大、单井产量高、穿透度大、储量动用程度高、避开障碍物和环境恶劣地带等优点，在石油工业的科研和实践中成了人们关注的焦点。本文调研了目前应用较多的水平井压裂工艺，并展望了水平井压裂技术的发展趋势，为同类油藏的改造提供了参考。
关键词：低渗透油气藏 水平井 压裂 工艺
水平井在开发过程中具有油气存储量大的优势，同时也会出现大面积泄油的现象。一些渗透性较差的油田开采，使用压裂开采工艺能够更加顺利的开采。对现有的压裂工艺进行概述和分析，我们可以发现不同的压裂工艺具有不同的使用特点。本文分析了现有的各种开采工艺的特点，研究未来压裂技术的发展趋势。
1.水平井压裂工艺概述
水平井是指具有一定角度的井，共斜角能够接近九十度左右，在水平方向上，井身有一定的延伸。压裂工艺是指采用一定的施工技术，使井筒周围地层产生一定数量的裂缝。通常压裂工艺用在油田开采，或是天然气等开采方面。
对比水平井压裂造缝的特点，能够分为横向裂缝，纵向裂缝以及水平裂缝。井筒和最小主应力之间的的作用力决定裂缝的形成。当井筒和最小主应力产生平行的位置状态，得到的裂缝就是横向裂缝。若两者处于垂直的关系，得到的裂缝就是纵向裂缝。除这两种位置关系之外，得到的裂缝统称为水平裂缝。根据裂缝类型，能够制定油田开采计划。油田开采工艺对油田开采效率有直接影响，合适的油田开采工艺能够提高油田开采收率。水平井压裂技术包括化学隔离分段压裂以及水力喷射等多种压裂工艺，根据所要开采油田的实际情况，制定合理的开采方案。
2.水平井压裂技术现状
2.1化学隔离分段压裂
施工流程为有井筒的末端改造层开始，进行逐级改造，首先射开前一段目的改造层后用油管进行压裂改造，压裂完成后进行填砂并加入粘稠完井液，形成液体胶塞实现压裂井段与未压裂井段的隔离，然后依次对所有改造层段进行压裂。
2.2限流分段压裂
限流法分段压裂是一种完井压裂技术，其机理是通过控制泵注排量来调节射孔处孔眼摩阻带动井底压力来达到各改造层段的破裂压力，来完成压裂改造，泵注排量、孔眼摩阻以及井底压力成正向变化关系。该项技术具有不用下井下工具，施工安全性高，时间短，等优势。但如果需要实现多层多段同时压裂，则当排量足够大时可带动井眼压力达到最大破裂压力改造层，则可一次性完成所有压裂层段的压裂改造。但因为各改造层的岩性差异，以及对地面泵注设备能力限制等问题，并不能保证每个改造层位都能实现裂缝启裂和延伸的均衡，甚至会造成一些破裂压力较高的层段不能压开，从而不能实现改造效果。
2.3水力喷射分层压裂
水力喷射分层压裂是目前较先进的新型增产技术。该技术采用伯努利方程原理，射孔、压裂、隔离“ 三位一体”。其特点是利用动力学原理实现全程水力封隔，通过管柱拖拉，依次用喷嘴压开需改造井段。由于该技术中，可实现一次管柱多段压裂，所以压井次数少，对储层伤害小，施工程序简单，施工安全性高，能够产生较高的经济效益，可广泛用于裸眼、套管完井施工中。
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2.4环空封隔器分段压裂
将封隔器下到离井底最近的第一个改造层的设计位置，然后通过油管进行加压坐封，完成坐封后从油套环空进行压裂施工，完成该层泵注程序后，通过油管打压剪断销钉实现解封，然后洗井，洗净后上提管柱，然后重复坐封压裂再次上提射孔压裂，实现分层压裂。该工艺所需下井工具较少，出现砂卡现象的处理也比较容易，而且液体流动容积大、摩阻小、施工压力低等优点，但对套管和固井质量要求较高，容易因套管或固井质量问题造成井壁坍塌，同时对套管寿命有一定影响，还需不断地改进和完善，该工艺主要应用于浅层水平井，不适用与高压改造层位。
3.水平井压裂技术前景展望
3.1分段压裂技术的改进
水平井和直井相比，具有较高的开采优势。随着开采量的增加，水平井的开采技术必须完善和改进，才能为油田等开采提供基础技术支持。未来水平井压裂技术改进，可以从分段压裂方面进行。连续油管压裂技术是一种新的开采技术，具有效率高，安全性能高的优势，能够提高开采经济效益。连续油管压裂能够快速起下压裂管柱，操作流程简单，能够在欠平衡条件下作业，从而减轻或避免对油气层的伤害，能使提高各个小层的改造程度，增产提效。
除了分段压裂技术改进之外，还会出现一种高性能压裂液。高性能压裂液的出现，能够降低压裂过程中对地层造成的损伤。未来压裂液具有低污染的特性，对地层造成的伤害能够降至最小。同时伴随着压裂液的创新，还会创新出新的技术，例如超稳定长效破胶剂技术以及无滤饼或是滤饼能够降解的技术。这些技术的发展，都能够推动油田开采的可持续发展。
3.2提高压裂技术的管理
压裂技术在不断改进和完善的过程中，对于技术的管理控制，也成为影响发展的因素。一般在进行技术施工控制时，由于对技术施工管理控制不严格，导致压裂出现质量问题或是造成安全隐患。在未来的技术发展过程中，监督管理制度也会不断完善。对于技术管理的完善可以从对施工设备的管理以及施工材料的选择方面进行改进。对于施工设备的管理，要按照设备适合保存的温度或是湿度保存管理。对于材料的选择，选择能够承受较大压力的材料，避免因为材料质量不符合设备使用要求，造成压裂施工中的质量问题。
对压裂施工人员进行培训，掌握与水平井压裂相关的理论知识和实践操作技能。水平井压裂存在一定的危险性，因此提高施工人员的综合素质，能够提高水平井的压裂质量。
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论文作者:周振锋
论文发表刊物:《基层建设》2018年第34期
论文发表时间:2019/1/15
标签：压裂论文; 水平论文; 技术论文; 裂缝论文; 工艺论文; 油田论文; 管柱论文; 《基层建设》2018年第34期论文;