论压裂技术在油田增产中的应用

摘要：随着我国经济和社会的发展，油田的开采已进入某程度的枯井期，对于面临的储层改造，油气田的勘探和开采等难题来讲，采用压裂技术已成为提高油田产量的重要手段。本文就油田勘探和开采过程采用压裂技术提高产量，进而增加经济效益来谈谈几点看法。

关键词： 压裂技术 油气田 增产

伴随着我国经济和社会的发展，油田的开采已进入某程度的枯井期，难以开采，对于面临的储层改造，油气田的勘探和开采等难题来讲，采用压裂技术已成为提高油田产量的重要手段。下面谈谈油田勘探和开采过程中如何采用压裂技术提高产量，进而增加经济效益。

一、压裂技术概述

压裂技术是通过向油层下打入推进剂，通过药物燃烧而产生高温、高压对油藏周围进行振荡、冲击，使更多的油井井筒周围岩石径向断裂，从而达到缩短施工周期，提高油藏开采效率的措施。由于压裂技术所产生的压力比地层破裂压力大，因此，对于油井气井试油储层和油气水井的解加工来说比较适合，另外对于油井堵塞后的输通，油井加注等改造情况来讲也是大有用武之地的。因此压裂技术的采用可以有效地提高油气的开采效率和促进油田增产。

二、压裂技术在油田开采中的应用

（一）重复压裂技术的应用

对于低渗透油藏来讲，必须经过压裂技术的改造才能很好地进行开发与开采，可是在首次压裂技术采用过后，油井的水力裂缝会慢慢没有了作用。也就是说经过压裂技术之后所持续的作用是比较短的，有效期的缩短给低渗透油藏的开采带来了难度。为了解决这个问题，通过实践检验来看，最好的办法是在第一次压裂过后，一段时间马上采取重复压裂。以保证油气藏稳产增产，提高油气田采收率。因此，能过在重复压裂物理模拟试验的基础上，对裂缝的扩展规律还有地应力场、裂缝和渗流场进行研究，就可以达到有效地开采石油和天然气的目标。

1.重复压裂可行情研究

在研究重复压裂技术之前，要先设置实验模型，要从材料，时间，边界，模型尺寸等方面进行考虑，要达到极高的相似度才可以进行实验。一般要考虑通过混凝土块来制作模型。通过采用真三轴加载方法。实验时将现场地应力设为58MPa。经过计算，实验中的应力水平实际数为四分之一，实验模拟井筒口向下，和预制裂缝的夹角要综合考虑，通过单向射孔、双向射孔、单翼裂缝和双翼裂缝等实验，可以看到：重复裂缝首先从射孔处起裂，在裂缝的扩展过程中，假设没有预制裂缝的影响，裂缝就会在射孔处起裂后.通过实验来看，主要在四倍井筒直径处开始逐渐转向水平最大主应力方向；但是如果一旦碰到预制裂缝，裂缝就马上改变方向，顺着预制裂缝扩展。总之，压裂液容易沿着模拟井筒向上传播.并形成裂缝，实验是有效的。

2重复压裂技术在油区的应用研究

在选择压裂井时，根据开况和应力场的状态情况，一般要充分考虑水平主应力情况。一方面为了获得充足的开采能量，因此所选择的压裂井应该靠近注水井。另一方面是压裂井和注水井的连线平行于水平最大主应力方向。为此，我单位选取ygt77号井为试验井，ygt77号井和ygt78号井的连线近似平行于水平最大主应力方向。通过计算。得到该井通过压裂后出现两种裂缝。裂缝呈现近西北方向、东南方向37度排列，不考虑边界处，区块内部的裂缝方向比较均一。这表明，重复压裂可以得到裂缝场，能够把空间展布裂缝投影到水平面和垂直平面上。在靠近东西向、东北35度二个方向上存在潜在的岩石裂缝网络。因此，压裂技术有重要意义。通过监测获得ygt77号井在压裂后自喷30天。压后初步日产油达每天18吨。后期经过八个月的稳产，日产原油达到每天13吨。经数据统计，最优半缝是100米至150米，可以说效果十分良好。

（二）高能气体压裂技术的应用

高能气体压裂技术是利用高能气体进行压裂以改造油藏地层，从而提高开采效率的技术。它有利于增加原油产量。成本低，结构简便，效果好，无损储层等优点。得到了越来越广泛地应用。高能气体压裂技术前期采用火药，现在可采用火箭推进剂，在特制装药结构装置配合下，用压裂液在井筒中事先为控制层的高温、高压气体燃烧产生射孔。之后再在地上加大对地层的压力，当压力大于地层压力时，就会出现油藏地层断裂。

1.高能气体压裂技术裂缝研究

高能气体压裂技术的压裂过程一般经历增压阶段，裂纹扩展阶段。增压期间，推进剂药物和产生的高压气体脉冲作用使近井地带地层受到影响，逐步出现裂缝，而且裂缝的数量和条数受到压力的影响，压力增长率越大，裂缝的数量和条数越大，反之就少。一般来讲，压力随着时间的增长会出现呈线性增加。地层裂缝从不平处产生，而由于切削方向的破解不是压力相对位移方，因此，发生在引导槽和表面裂纹的是永久位移，也就是岩石发生塑性变形，从而产生大的裂缝。

高能气体压裂技术采取逐段射孔、逐段压裂的技术。施工顺序是：A通洗井——B在预定位置坐封下桥塞——C释放下桥塞——D井筒试压——E射孔——F压裂——G试油求产——H打捞桥塞

首先，从端部开始射开第一段，采取油管压裂施工，压后机械桥塞坐封封堵；然后，射开第二段，油管压裂，机械桥塞坐封封堵，按照该方法依次压开所需改造的井段。全井段施工完成后，开始打捞桥塞，合层排液求产。封隔器+机械桥塞分段压裂技术虽然具备双封分压的优点，而且一旦砂卡，处理事故比双封管柱容易，但是砂卡风险还是比较大，频繁起下管柱，对高压气井作业影响较大，施工周期比较长，使地层浸泡时间长，易造成污染。依次完成全井压裂。

2.高能气体压裂之后产生的问题解决

高能气体压裂后，由于压裂时间加大，会出现重质油藏堵塞地层管材的问题。而且压裂后的封隔器堵塞容易引起压裂技术施工人员的误判，从而加大了压裂施工的难度。因此，在采取高能气体压裂技术之前，要先用热水循环，洗净封隔器，之后密封，压裂压力夹应根据停泵压力系数来选择合适规格的喷管控制淤塞阀，避免安装时不按规定和操作规程进行施工，从而破坏门球阀，出现重质油藏堵塞地层管材的问题。

除了上述的先期预防以外，另一种情况就是虽然在采取高能气体压裂技术之前，已进行了严格的操作，但是仍有堵塞现象发生，那么，一是利用管钳将开关手轮锁好，但注意不要伤到手轮锁键等部件。二是避免开关手轮安装不到位，在压裂的过程中把阀门和闸门损坏了。从而出现大面积的重油堵塞。

另外，需要注意当压裂液高速通过射孔孔眼后，到油藏后会产生孔眼阻塞，从而带动井底压力的上升，达到破裂，产生裂缝。但是，由于物性差异和地面设备的局限性，就会导致各裂缝不均衡，长度受限，甚至有的层段不能压开，影响油藏的增产效果。

三、结束语

综上所述，压裂技术在油气田中的应用，能够有效地提高油气的开采效率和促进油田增产。笔者所谈的重复压裂技术和高能气体压裂技术是压裂技术中的两个重要方面。希望几点浅显的认识对于压裂技术的应用起到积极推进作用。

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