水平井分段壓裂工藝技術(shù)的探討

付寧 賈瑜 王凱

摘要：為進(jìn)一步提升油氣田開發(fā)效益，天然氣開采逐步向精準(zhǔn)找氣、高效開發(fā)的轉(zhuǎn)變。傳統(tǒng)直井開采產(chǎn)能效益低這使得各大油氣田企業(yè)將目光集中在了水平井的開發(fā)應(yīng)用上。然而從目前水平井技術(shù)應(yīng)用額情況來看，其依舊存在一定的問題。因此，本文針對水平井分段壓裂工藝技術(shù)的現(xiàn)狀進(jìn)行了研究與探討，并對其未來發(fā)展進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：水平井;分段壓裂工藝;工藝技術(shù);

一、水平井分段壓裂工藝技術(shù)分析

（一）易鉆橋塞射孔聯(lián)作分段壓裂技術(shù)分析

易鉆橋塞和射孔聯(lián)作多層壓裂技術(shù)開展，首先要進(jìn)行井筒的準(zhǔn)備工作，對井筒進(jìn)行通井、刮管等工序，進(jìn)而保證井筒內(nèi)保持干凈與整潔。壓裂的主要工序分為用爬行器進(jìn)行射孔槍下入射孔。之后將射孔槍去除，開始準(zhǔn)備第一層的壓裂工作。第一層的壓裂一般采用套管壓裂，但是也可以使用下入壓裂油管，具體情況應(yīng)該根據(jù)工程實(shí)際來決定。之后緊隨其后，需要完成電纜下入以及射孔聯(lián)作管串，并且對橋塞進(jìn)行坐封。再完成射孔，并起出射孔槍和橋塞下入工具，將投球至橋塞內(nèi)球座。完成第一層壓裂的封隔后，緊接著開始投入第二層壓裂。

易鉆橋塞射孔聯(lián)作分段技術(shù)作為當(dāng)下相對主流的水平井分段壓裂技術(shù)，在生產(chǎn)實(shí)踐中得到了良好的應(yīng)用。應(yīng)用此方法，可以通過連續(xù)的油井作業(yè)不斷進(jìn)行射孔壓裂，直到所有層段的油田均完成壓裂。在施工結(jié)束后，利用連續(xù)油管進(jìn)行橋塞的鉆磨，然后經(jīng)過測試及生產(chǎn)，能夠進(jìn)一步提升縫隙網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜性，進(jìn)而讓石油的增產(chǎn)達(dá)到更良好的效果[1]。

（二）水平井裸眼封隔器分段壓裂技術(shù)分析

水平井裸眼封隔器分段壓裂具有操作工藝簡單，工藝流程復(fù)雜性低等特點(diǎn)。且水平井裸眼封隔器分段壓裂技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，能夠取得的壓裂效率十分高，其效率的顯著優(yōu)勢在三低油氣藏水平井的改造當(dāng)中體現(xiàn)的更為明顯。在水平井裸眼封隔器分段壓裂過程中，直接將壓裂管柱進(jìn)行井下預(yù)定位置確定，然后進(jìn)行投球作業(yè)，當(dāng)壓力到達(dá)相應(yīng)數(shù)值，壓力可以移動至內(nèi)滑套的下位，并且作用緊縮機(jī)構(gòu)中，進(jìn)而促使其移動。然而，就當(dāng)下的技術(shù)水平而言，水平井裸眼封隔器分段壓裂技術(shù)想要長遠(yuǎn)應(yīng)用，仍然面臨諸多問題，例如在針對低密度球進(jìn)行控制時(shí)，難以保障作業(yè)的位置，使其無法達(dá)到設(shè)計(jì)的基本要求等。

（三）水力噴砂分段壓裂技術(shù)分析

水力噴砂分段壓裂技術(shù)能夠在實(shí)踐中被應(yīng)用于裸眼、套管等多種完井方式當(dāng)中，且其能夠有效實(shí)現(xiàn)射孔壓裂的一體化，還能夠基于一定條件實(shí)現(xiàn)自動隔封。管柱經(jīng)過多段的壓裂，能夠以較短的施工周期實(shí)現(xiàn)相對較小的儲層傷害。且水力噴砂分段壓裂技術(shù)能夠具有降破壓功能。在當(dāng)下，水力噴砂分段壓裂技術(shù)主要被應(yīng)用于新井的改造過程中，也時(shí)常被應(yīng)用于儲存改造的酸壓或加砂壓裂過程中，且其應(yīng)用的水平井的深度一般小于5000米。水力噴砂分段壓裂施工過程主要包括水力噴砂與小直徑封隔器聯(lián)作拖動壓裂、不動管柱多級滑套水力噴砂壓裂等過程。但是水力噴砂分段壓裂技術(shù)應(yīng)用，需要考慮試壓條件以及油管校深等。

二、水平井分段壓裂工藝技術(shù)的發(fā)展趨勢分析

（一）水平井分段壓裂理論的深化分析

水平井的井下作業(yè)往往存在作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)大、卡機(jī)率高、周期漫長等問題，在進(jìn)行水力噴射分段壓裂研究過程中必須要盡可能進(jìn)行井下工具的簡化，保證其能夠滿足井下作業(yè)工程的需求。而水平井分段壓裂工藝的選用，需要結(jié)合水平井的具體情況進(jìn)行分析與探討，針對油氣田水平井分段壓裂工藝的優(yōu)化，同樣也需要進(jìn)行理論與實(shí)踐的雙重優(yōu)化才能從根本上改進(jìn)水平井壓裂工藝技術(shù)水平。

（二）水平井分段壓裂工藝和工具的優(yōu)化完善

水平井分段壓裂工具需要具備良好的可操作性，并且能夠精準(zhǔn)定位水平井的分段壓裂位置。此外，為了保證水平井分段壓裂工具能夠滿足相對復(fù)雜的水平井井下作業(yè)環(huán)境，則在選擇水平井分段壓裂工具時(shí)，必須要保證一定的耐用性，例如能保證工具能夠具有一定的耐溫性，以滿足密封條件下不同區(qū)塊儲層的不同壓裂需求。而針對于射噴器，同樣有一定的性能要求，即其應(yīng)該滿足一次管柱壓裂兩段以上的要求。

針對水平井分段壓裂工藝的選擇，當(dāng)下常見的完井方式有套管完井、裸眼完井、管外封隔等。具體到不同的完井方式，在水平井分段壓裂工具的選擇上，也存在一定的不同。另外，為了完善工藝技術(shù)，進(jìn)而提升分段壓裂效率，在未來發(fā)展當(dāng)中，也需要逐漸提升水平壓裂技術(shù)的適應(yīng)性。多分支井的分段壓裂也將成為未來研究的重要方向之一。

（三）高性能壓裂液和支撐劑的探討

高性能壓裂液與支撐液的研究與討論，針對的是長周期，這一油氣田水平井分段壓裂作業(yè)施工特性，為了保證在水平井分段壓裂施工過程中，不會出現(xiàn)生產(chǎn)事故，針對壓裂液的選擇應(yīng)該始終堅(jiān)持無傷害或低傷害原則。但是就當(dāng)下壓裂液的研究、生產(chǎn)與應(yīng)用現(xiàn)狀來說，壓裂液的市場普遍價(jià)格較高，且壓裂液普遍性能無法滿足水平井分段壓裂的工藝需求。因此，針對壓裂液的研究，需要考慮壓裂液成本的降低以及壓裂液性能的提升兩個(gè)方向。需要針對超低表界面張力，嘗試在智能等方面進(jìn)行突破，同時(shí)加強(qiáng)低成本的清潔壓裂液的研發(fā)工作。

而針對于支撐劑的研究，已經(jīng)取得了一定的突破性進(jìn)展。新興技術(shù)能夠提升支撐劑的使用能力及性能指標(biāo)，進(jìn)而使當(dāng)下的支撐劑的使用范圍得到一定的拓展。當(dāng)下，進(jìn)一步研究低密度的支撐劑纖維以及熱縮膜覆膜技術(shù)等，將成為之后的重要研究方向之一。

三、結(jié)束語

本文主要針對常見的水平井分段壓裂工藝進(jìn)行了介紹，并對未來水平井分段壓裂的發(fā)展方向進(jìn)行了展望，認(rèn)為在水平井壓裂技術(shù)理論逐漸深化的同時(shí)，工藝與工具的優(yōu)化也將持續(xù)進(jìn)行，并且我們認(rèn)為壓裂劑與支撐劑的改良同樣是水平井分段壓裂未來的重要研究及發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]鐘詩宇，關(guān)馨，王小紅.水平井分段壓裂用橋塞研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].新疆石油科技，2018，028（003）：35-38.

[2]王曉惠，張濤，劉煒，等.新疆油田九區(qū)石炭系油藏水平井分段壓裂關(guān)鍵技術(shù)研究及應(yīng)用[J].鉆采工藝，2019，042（002）：76-78.

[3]巫修平，張群.碎軟低滲煤層頂板水平井分段壓裂裂縫擴(kuò)展規(guī)律及控制機(jī)制[J].天然氣地球科學(xué)，2018，029（002）：268-276.

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