水平井压裂工艺技术的发展现状探微

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2023年06月07日 17:29

...0 2012 水平井分段压裂工艺技术规范免费下载 给排水规范

刘志前

[摘 要]利用压裂增产方法来优化改进水平井, 能够使单井的产油率大大提高。我国早在上个世纪八十年代就已经开始注重水平井压裂技术工艺的研发,通过这几年的发展,我国水平井压裂技术已经有了很大的进步。本文先是论述了我国常见的水平井压裂技术,之后探究了水平井压裂技术的发展方向。

[关键词]水平井压裂;发展;问题

中图分类号:G421 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)21-0040-01

1、前言

石油是一种非常重要的资源,同时也是不可再生能源,我国的油田开发历史较长,由于石油的特殊性,一定要对其展开充分的运用。随着社会发展对石油的需求不断上升,这使得石油开发范围正逐步扩大,再加上油田具有一定的特殊性,并且渗透率比较低,这使得石油的自然产能一直提升不上去,若使用传统的竖井则不能保证采油的效果。随着我国经济的不断进步,水平井技术在石油开采中的优势正越发凸显,压裂技术也得到了很大的推广。

2、水平井压裂工艺技术论述

2.1 单封压双层压裂方法

该方法的难度较高,需要先在所指定的区域放置好一个钢球,由于压液作用会产生一定的压力,会使得该区域的地层受到压迫后压开。在该区域的地层的压裂工作结束之后,应当再将一粒钢球放在此处,以使压液得到封隔作用,从而使压液可以进入到上层区域,之后在继续进行地层压开作业。在完成所有的压开作业之后需要根据顺序,逐个地解封封隔器,并将压裂管柱工具取出。

2.2 化学隔离分段压裂方法

该方法的核心在于化学反应,由于相关材料在出现化学反应之后会发生一定的压力以及能量,可以使地层得到分段压开。化学隔离分段压裂方法优势的在于其控制难度较小,可以对化学物质的浓度以及配比比例等展开调整,并使反应时间以及反应力度得到控制,进而更好的控制地层的压开质量。具体的使用方法为,先于水平井底部下放射孔压裂管柱工具,之后根据一定的比例融合水以及相关的化学材料,将其注入到水喷设备之内,通过水喷设备使压裂管柱材料进行射孔压裂,由于在此环节可以根据需求来移动压裂管柱工具的位置,所以地层可以受到分段压裂。

2.3 水力喷射分层压裂技术

该方法主要是通过动量-冲量这一重要的水动力学原理。由于在移动管柱结构时,水力会维持封隔状态,在此基础上应基于实际情况通过专业的设备在预定的地层实施压开作业,从而使射孔、压裂以及隔离三项作业实现了一体化。水力喷射分层压裂技术具有众多的优势,比如说只通过一根管柱就能够进行所有的压裂工作,操作流程相对简单,可以降低施工成本等等。

2.4 限流分段壓裂技术

该方法的适用范围是还没有射孔的新井,主要是通过炮眼的限流优势,在排量处于饱和情况之下,井底压力会发生上升趋势,压裂液会发生分流情况,具体的裂缝会被压开产生,水平井的地层压裂即可以完成。限流分段压裂技术具有很多的优势,比如说施工周期相对较短,难度效果,油层不容易受到破坏等,但是其实施的难点以及重点在于炮眼的大小以及数量的控制,这关系到限流分段压裂技术的实施优劣。

3、水平井压裂技术中突出的问题与其未来的发展趋势

水平井压裂分段技术是一种现在投入力度较大的水平井压裂技术,其在我国仍处于试验摸索环节,在开展低渗透油气藏该类型水平井的研究开发时,需要综合全面的开裂各个阶段,像是水平井钻井轨迹设计环节、完井阶段以及压裂改造环节等。水平井分段改造已经成为优化水平井开发效果以及增强经济效益的重要工作。当前,在对水平井分段压裂技术进行优化改造时,仍旧出现了很多的问题:一是,限流压裂各个层段之中的优化仍旧不完善;二是,当前水平井固井质量很难获得充分的保证,造成封隔器有效分段具有过大的风险。水平段钢球很难入座,所以不可以通过工具进行坐封,这就造成致封隔器密封出现失效风险。若是水平井油井之中的压裂管柱很难上提,这会导致水平井后续处理工作的复杂性和难度大大提升;最后,虽然水力喷射压裂方式不仅施工工艺简单,同时操作也较为简便,前景非常广阔,然而在井段埋藏深度过深时,会造成水力喷砂射孔很难喷神过深,从而造成水平井分段压裂技术的应用受到限制。

由于水平井分段压裂技术的众多情况,改造难度较高,可以由以下几方面入手进行更为深入的研究:首先,注重水平井固井方法的攻关,从而使固井的质量获得充分的提升;其次,需要注重扩张式胶筒的开发和利用,要求扩张式胶筒同时具备大膨胀比以及小外径、高压差这几方面的特性。通过缩小封隔装置的外径,同时使管柱下入及起出更为容易,可以避免砂卡问题的发生。优化喷砂设备的设计,使用无弹簧以及大缝隙导液结构,从而避免压裂液受到喷砂设备的剪切破坏。对喷砂设备出口部位展开科学设计,可以避免支撑剂破坏损伤套管结构。为了降低施工的风险,同时使起下管柱结构的次数有所降低,需要选择压裂以及生产一体化管柱。

结语

水平井通过若干年的开展已经取得了很大的成就,可以使水平井、低渗透以及边底水等类型的油气藏得到高效的开发,有利于开发时间的延长,所以一定要注重水平井压裂技术的应用。另外由于水平井压裂技术存在一定的特殊性,所以需要注重开发压裂液以及支撑剂,同时做好各种配套技术的研发。总之,在应用水平井压裂技术的同时还需要注意其缺点,有针对性的实施水平井压裂技术的开发工作。

参考文献

[1] 彭成勇.页岩油气水平井压裂工艺技术展望[J].天然气勘探与开发,2014,(01):68-71+100.

[2] 钱继贺,龚德银,石磊,吕芬敏,杨汝成,李军.吐哈油田水平井压裂工艺技术现状与评价[J].新疆石油天然气,2009,(02):59-62+115.

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