頁巖氣壓裂技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展建議

李睿

摘要：頁巖氣屬于非常規(guī)的天然氣資源，由于巖性的致密性，給頁巖氣的開發(fā)帶來一定的難度。實施頁巖氣的壓裂技術(shù)措施，為合理開采頁巖氣提供依據(jù)。分析我國頁巖氣開發(fā)壓裂技術(shù)的現(xiàn)狀，解決頁巖氣開發(fā)的技術(shù)難點問題，預(yù)測頁巖氣壓裂技術(shù)的發(fā)展趨勢，促進(jìn)頁巖氣的快速開發(fā)，為充分利用頁巖氣資源莫定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：頁巖氣;壓裂技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展

頁巖氣資源具有非常大的開發(fā)潛力，由于頁巖氣藏的特點，實施水力壓裂技術(shù)措施后，才能順利進(jìn)行開采，因此有必要研究頁巖氣壓裂技術(shù)的現(xiàn)狀，解決頁巖氣壓裂的技術(shù)難點問題，提高頁巖氣開發(fā)的效率，達(dá)到頁巖氣開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益指標(biāo)。

一、頁巖氣壓裂技術(shù)現(xiàn)狀

對頁巖氣藏實施水力壓裂技術(shù)措施，促使致密性的頁巖形成人工裂縫，提高頁巖氣的滲透能力，達(dá)到氣藏開采的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，更好地開發(fā)頁巖氣。頁巖氣低孔低滲的特點，給氣藏的開發(fā)帶來巨大的難度。壓裂作業(yè)施工成為頁巖氣開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)措施，有待于進(jìn)一步的完善和開發(fā)，使其達(dá)到最理想的勘探開發(fā)的效果。

（一）連續(xù)油管分層壓裂技術(shù)措施

針對直井的壓裂作業(yè)施工，以連續(xù)油管的壓裂技術(shù)、水力噴砂射孔壓裂技術(shù)及環(huán)空壓裂技術(shù)為主，提高直井段的水力壓裂的效果。促使頁巖氣層形成更多新的裂縫，提高儲層的滲透能力，為合理開發(fā)頁巖氣提供依據(jù)。

連續(xù)油管的應(yīng)用，縮短油層水力壓裂的周期，減少起下管柱的工作量。井下作業(yè)的工具簡單，壓裂施工的成功率高。經(jīng)過水力噴砂射孔，環(huán)空加砂的方式，保證頁巖氣層的壓裂狀態(tài)，形成更多的人工裂縫，達(dá)到頁巖氣層壓裂施工的技術(shù)要求。

（二）水平井分段壓裂技術(shù)措施

水平井各個井段的井斜角不同，實施分段的多級壓裂技術(shù)措施，達(dá)到設(shè)計的壓裂作業(yè)施工的效果。應(yīng)用多級可鉆式橋塞封隔的壓裂技術(shù)措施，進(jìn)行套管壓裂，多段的分簇射孔，利用可鉆式橋塞進(jìn)行封隔，壓裂施工后，將橋塞鉆穿，恢復(fù)井筒的正常運行狀態(tài)。

水平井的封隔器分段壓裂技術(shù)措施的應(yīng)用，選擇多級滑套封隔器，有井口落球系統(tǒng)控制滑套，實施分段壓裂施工，達(dá)到分段施工的作用效果。采用機(jī)械式的封隔器，主要應(yīng)用于套管完井的方式，達(dá)到更好的壓裂施工的效果。

選擇膨脹式封隔器的分段壓裂作業(yè)施工技術(shù)，適合裸眼完井的井筒，實現(xiàn)分層分段的壓裂作業(yè)施工的效果。將封隔器實施坐封，保證封隔的質(zhì)量。壓裂作業(yè)的可靠性高，壓裂作業(yè)施工的風(fēng)險性低，具有突出的作業(yè)施工的安全環(huán)保性，在頁巖氣壓裂中得到廣泛地應(yīng)用。

水平井的水力噴射壓裂技術(shù)措施的應(yīng)用，將射孔、壓裂、封隔結(jié)合起來，利用水力噴砂設(shè)備進(jìn)行射孔作業(yè)施工，結(jié)合水力壓裂作業(yè)施工程序，對儲層進(jìn)行壓裂作業(yè)，然后借助于封隔器的作用原理，達(dá)到分層開采的效果。如果選擇連續(xù)油管的管柱系統(tǒng)，大大提高作業(yè)施工的效率，不需要封隔器的使用，達(dá)到封隔的狀態(tài)。節(jié)約了設(shè)備的使用成本，促進(jìn)頁巖氣層的有效開發(fā)。

（三）頁巖氣壓裂液體系的應(yīng)用

為了提高頁巖氣壓裂施工的效果，加強對頁巖氣壓裂液體系的研究，提高壓裂液的應(yīng)用效果，通過高水平的壓裂作業(yè)施工，避免壓裂液對儲層造成的污染，提高壓裂液的綠色環(huán)保水準(zhǔn)，使其成為綠色健康壓裂施工的組成部分，達(dá)到頁巖氣壓裂施工的作用效果。

滑溜水壓裂液體系的應(yīng)用，結(jié)合頁巖氣壓裂的特點，使用于裂縫性的地層，添加少量的降阻劑，對儲層的傷害小。支撐劑的用量少，壓裂施工的成本低，屬于經(jīng)濟(jì)適用型的壓裂液體系，具有更好的應(yīng)用價值。

復(fù)合壓裂液體系的應(yīng)用，對粘土含量高，脆性較強的頁巖氣層的壓裂施工，形成具有一定的縫寬，并提高攜砂的能力，達(dá)到更好的壓裂施工的效果。減緩支撐劑的沉降，提高裂縫的導(dǎo)流能力，促使頁巖氣開采的產(chǎn)能得到提高，滿足頁巖氣高效開發(fā)的需要。

二、頁巖氣壓裂技術(shù)的發(fā)展建議

針對頁巖氣壓裂技術(shù)應(yīng)用的實際，不斷研究和應(yīng)用頁巖氣壓裂的新技術(shù)措施，提高頁巖氣的壓裂施工的效果，最大限度地開采頁巖氣，提高頁巖氣藏的開發(fā)效率。

電動泵壓裂技術(shù)措施的研究和應(yīng)用，電動壓裂泵的研制和應(yīng)用，與傳統(tǒng)的壓裂車對比，降低了施工的成本，提高了水力壓裂施工的效率，具有廣闊的發(fā)展前景。電動壓裂泵的通過機(jī)電的融合，電機(jī)直驅(qū)的技術(shù)措施，將電動機(jī)與壓裂泵納入一體化設(shè)計，采用電動機(jī)頂置的方式，直接對壓裂泵進(jìn)行驅(qū)動，避免電動機(jī)的動力傳遞受阻，影響到動力的傳遞。利用電力系統(tǒng)、燃?xì)庀到y(tǒng)及電網(wǎng)的發(fā)電提供能源，向地層注入高壓液體，給液體足夠的能量。取消原來壓裂車組的多種設(shè)備組合的形式，降低了設(shè)備的維護(hù)成本。應(yīng)用電動壓裂泵施工的成本低，清潔衛(wèi)生，智能化程度高，為頁巖氣的開發(fā)提供了一個嶄新的平臺，不斷提高頁巖氣的勘探開發(fā)水平，達(dá)到頁巖氣生產(chǎn)的技術(shù)要求。

不斷研究和開發(fā)水平井的多井同時壓裂的技術(shù)措施，將兩口或者更多的相鄰井組合起來，形成一個同一個儲層的壓裂施工體系，同時完成水力壓裂的施工，整體提高頁巖氣的開發(fā)水平，保證頁巖氣藏的開發(fā)效率，達(dá)到設(shè)計的標(biāo)準(zhǔn)。

三、結(jié)論

通過對頁巖氣壓裂技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展建議的研究，結(jié)合頁巖氣壓裂施工的實際狀況，采取最佳的技術(shù)措施，提高頁巖氣的壓裂施工的水平，為合理開采頁巖氣提供依據(jù)。電動壓裂泵是未來壓裂系統(tǒng)從機(jī)械驅(qū)動時代向著數(shù)字化、智能時代發(fā)展的趨勢，具有非常廣闊的發(fā)展前景。不斷研究和開發(fā)頁巖氣壓裂的新工藝技術(shù)措施，結(jié)合新設(shè)備的應(yīng)用，保證頁巖氣的壓裂施工作業(yè)達(dá)到最理想的狀態(tài)，為增加頁巖氣的產(chǎn)能奠定基礎(chǔ)。

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