时间：2023-07-20 次
摘要：首先介绍了压裂工艺技术的应用要点，随后对国内压裂工艺技术的发展现状进行了分析，最后对新型压裂工艺发展的探讨。为了能够在保证安全的情况下提高石油的开采效率，增加石油的开采量，压裂工艺技术的应用必不可少。通过对新工艺的研究，提升压裂工艺技术的应用效果，有助于增加石油开采量。
一、压裂工艺技术应用要点
油田的生产过程存在诸多风险，为保证生产的安全性以及提高油田的生产效率，压裂工艺技术以及新型压裂工艺的应用必不可少，技术人员若想充分发挥技术及工艺作用，需要掌握一定的应用要点。需要在应用压裂工艺技术之前做好风险分析工作，重在考察与分析相关技术人员的技术操作能力以及实战水平等。除此之外，压裂工艺技术的应用易受环境因素的影响。常规情况下，油田生产环境的复杂性可能会增加裂缝中应力的抑制难度，如若生产过程中出现技术操作违规行为，则容易导致管线泄漏，引发安全事故。
二、国内压裂工艺技术发展现状
1、普通压裂技术
普通压裂技术就是通过不压井以及不放喷井口装置的方式，可以将压裂管柱及其相关配套器具下入至井内预定位置，以此完成不放喷操作。当第一层压完时，技术人员可以将不同直径的钢球通过井口球阀或者是投球器等投入油井中，随后使用滑套将喷砂器内部的水眼堵死，便于后期的压裂操作。待最后一层替挤完成后，活动管柱并放置堵塞器，以此完成油管的起出操作。该技术适用的地质条件：其地质剖面需要具有一定厚度的泥岩隔层，且高压下无层间窜通问题。该技术的应用优点如下：其一，可以完整不压井或不放喷操作，能够有效避免油层污染的同时，可以提高压裂的增产效率；其二，可以在不移动管柱的情况下，实现连续压多层的目标，既有助于减少作业量，又有助于施工效率的提高，且可以有效降低压裂施工的成本投入；其三，普通压裂技术可以与其他压裂技术配套使用，且能够适应不同含水期的挖潜改造要求。与此同时，该技术应用工艺操作简单，成功率较高的同时，经济效益也高。
2、多裂缝压裂技术
多裂缝压裂技术就是在压裂层段内部，需要优先压开吸液能力较大的层，随后使用高强度暂堵剂将先压开层的炮眼堵住，等待泵压上升，在泵压上升后再压开第二层，随后依次是三层等，以此可以形成多个裂缝，有助于高层段导流能力的提升。该技术主要适用的地质条件有三种：其一，适用于夹层厚度不大于2m，且层段内存在已经发育的多层低水量或不含水量的薄油层；其二，适用于经测试以及相关资料证实，高含水井中存在低含水或不含水层段；其三，适用于压裂井层与注水井相连通的油层环境；其四，适用于高含水层段内存在低含水或不含水的油层。
3、限流法压裂技术
限流法压裂技术，其应用原理介绍如下：首先是严格控制炮眼的数量与直径，施工过程中增加注入排量，并利用压裂液流通过孔眼时所产生的炮眼摩阻提高井底压力，完成压裂液分流操作，以此可以完成破裂压力地层的压开任务，进而可以进一步实现加砂一次便可以同时处理多个层的目标。此外，在该技术应用的过程中，其布孔方案的编制需要遵循一定原则。其一，保证性原则。保证炮眼摩阻值充足，并在充分利用相关设备提高排量的同时，在不突破套管所承受最高压力的情况下，应尽可能将破裂压力较高的目的层压开。其二，控强原则。针对于平面上容易水窜或者是存在积水的目的层，需要严格控制强度并进行区分的同时，合理划分厚层与薄层。另外，如若出现目的层与上下非目的层相窜通的情况，应适当延长射孔点与隔层的间距。如若隔层厚度小于规定界限，可通过减少孔数的方式避免出现窜槽现象。
4、多层分压技术
直井多层分压技术主要分为两种，一种是封隔器分层压裂技术，一种是连续油管分层压裂技术。前者虽然应用成本较高，且施工较为复杂，但其应用范围较广，类型多种，主要类型包括单封隔器分层压裂技术，该技术适用于各种类型的油气层；双封隔器分层压裂技术，该技术适用于以射孔的油气层；套管滑套多层分压技术，该技术可以完成无限极多层连续压裂操作。后者，连续油管分层压裂技术，主要被用于解决多层气藏分压改造问题，可以在规模较大的深井中进行应用，具有改造气井的优势。虽然技术应用涉及的设备较为复杂，且对于人员的操作水平要求较高，但技术应用的稳定性较强，各类设备运行期间不易出现不连续的问题，如若出现此问题，具体解决方案多种。
5、区块开发压裂技术
区块开发压裂技术应用的研究对象是低渗透油气藏整体区块，工作人员需要优先依据油气藏的地质条件构建裂缝模型以及区块地质模型等，随后需要对区块注采井网的条件以及压裂方案制定的可行性进行研究，在明确区块油气井实际生产量以及采油速度时，可制定一套压裂技术区块开发方案，以便于完成低渗透油气藏的开发工作。针对于低渗低压油藏包，其共14区块，具体的裂缝方位及长度需要通过电阻率层析成像的方式进行检测，又或者是可以使用微地震法进行检测，随后需要调整注采方式，企业若想提高区块注水驱油效率，可以在高水淹地区使用水平周期注水法。该技术主要分为两种，一种是重复压裂技术，具有恢复油气井产能的作用，另一种是煤层气压裂技术，具有提高单井产量的作用。
6、水平井分段压裂技术
水平井分段压裂技术，可以在较短的时间内压裂出多条水力裂缝，压裂效率较高，不仅具有快速排液以及伤害性较低的特点，还具有封堵方式多种的优势。依据封堵方式的不同，该技术可以具体分为限流压裂技术，技术应用的主要目的是压开各层段破裂压力不同的油气井，随后通过对射孔炮眼直径及数量的合理控制，可以提升井底压力；水力喷射压裂技术，该技术是水力压裂与喷射射孔的组合，技术应用可以在不需要机械密封装置的情况下完成多层压裂操作，且具有多层压裂周期较短以及能够有效降低对储层伤害的优势，应用范围相对较广，尤其是在国外。
三、新型压裂工艺的发展
1、酸化压裂工艺技术
油田企业想要确保油田的产量始终处于高产或稳产的阶段，则需要注重酸化压裂工艺技术的使用，该技术具有堵塞范围较深油气井以及低渗漏区油气井的作用，且可以为储油空间以及石油的渗流通道提供连接。为了能够充分发挥酸化压裂工艺技术的应用价值，技术人员应该依据现场实际情况尽可能的挖掘酸化压裂技术效能。具体的方式可以是通过开采石油时对碳酸盐含量成分的掌握，合理选择以及处理酸液，以此实现对反应条件的有效控制目标，进而有助于加快石油开采速度，减少石油开采中的资源浪费。除此之外，酸化压裂技术的应用，需要合理控制流体岩石孔隙流通的流畅度以及流体流失情况等，以此避免出现流体流动稠度增加而造成流体浪费的问题。若想提高流体的黏稠度，技术人员可以选择添加泡沫剂、活性剂、乳化剂以及聚合稠化酸等。
2、端部脱砂压裂技术
油气的开采技术逐步发展，加之多种工艺技术的综合应用，压裂工艺技术的应用范围逐步扩大，除了低渗透地层可以应用该技术之外，中、高渗透地层也可以应用该技术，且形成的裂缝短而宽。为进一步提高中、高渗透地层的产油量，在20世纪80年代，国外研究出了端部脱砂压裂技术，其英文缩写为TSO。当前，该技术已被应用于国内。不同于普通的压裂技术，端部脱砂压裂技术具有泵柱排量较小的优势，其可以减缓裂缝的延伸速度以及合理控制裂缝高度，且脱砂较为方便。此外，技术应用过程中，虽然前置液的用量较少，但加砂比较高，可以让砂浆前缘在停工之前达到裂缝周边，且能够提高裂缝的支撑效率。事实上，端部脱砂压裂技术的主要特点是裂缝短而宽，能够被应用于浅层或中、高深地层，其应用的前提条件是需要技术人员严格控制裂缝高度。
3、致密油高效渗吸压裂技术
针对于致密油储层的开采，常用的压裂技术为致密油高效渗吸压裂技术，该技术具有依据致密储层特点将致密油孔喉细小的缺陷转变成为优点的作用，其技术原理是通过体积压裂的方式形成缝网，随后可以打破储层，扩大人工裂缝面积，为油气提供“网络”渗流通道的同时，还可以扩大纳米洗油剂压裂液与储层的接触面积，以此创造良好的油水置换条件。如若压裂操作完成，可适度“闷井”，通过渗吸将储层基质中的原油进行置换，有助于提高致密油储层压裂效率。在工艺技术方面主要分为三种，分别是体积压裂、渗吸洗油以及高效纳米洗油剂等。体积压裂主要是利用大规模及大排量的人工控制方法“打破”储层，随后可以形成天然与人工交错的裂缝网，增大油气的改造体积。渗吸洗油，其主要是在压裂液中添加纳米高效洗油剂，以此改变岩石的湿润度，有助于促进渗吸的同时，可以有效实现油水置换。高效纳米洗油剂，其是由多种生物溶剂以及表面活性剂混合而成，在二者的相互作用下，可以完成低渗或超低渗储层原油的置换。
4、低渗层大砂量多级压裂技术
低渗层大砂量多级压裂技术的应用具有诸多特点，例如地下闭合应力较高以及岩性致密等特点。常规情况下，常用的压裂技术种类为水力压裂技术，该技术虽然具有裂缝闭合较快的优势，但也具有支撑砂易破碎的缺点。所以，该技术作业的有效期较短，技术应用期间需要考虑的经济影响因素较多，应用存在一定风险。而降低技术应用风险的关键在于裂缝高导流能力的提升，其具有在非稳定流期间保持高流量的作用，且是提高作业效率的有效方式。至此，近几年，低渗层大砂量多级压裂技术应用广泛。此外，该技术应用的主要作用是在生产阶段产生较大导流通道，而技术应用期间砂量需求较大，若想让无因次裂缝导流能力不小于10，砂量需要增加至300%，若是需要考虑裂缝的高度、机械风险、完井层段的间隔以及现场监控等，技术应用过程中砂量需要持续增加。
四、结语
众所周知，压裂工艺技术在油田的勘探、开采以及生产方面具有重要作用。近几年，国内压裂工艺技术的发展种类较为丰富，常见的压裂工艺技术包括普通压裂技术、多裂缝压裂技术、限流法压裂技术、直井多层分压技术、区块开发压裂技术以及水平井分段压裂技术等，具体应用水平有待提升。另外，例如酸化压裂工艺技术、端部脱砂压裂技术、致密油高效渗吸压裂技术以及低渗层大砂量多级压裂技术等新型压裂工艺，其发展趋势良好。
