油田压裂工艺技术综述

摘 要：在油田油气开采过程中，压裂技术的应用比较广泛，作用不容小视，它为油田实现稳定、高产的目标起到了良好的支持。压裂技术的提高有效地起到了沟通与连接蓄油空间与渗流通道的作用。下面结合笔者工作实际谈一谈压裂技术的工艺特点，施工流程以及高砂比压裂技术在长庆油田中的应用。

关键词：酸化 压裂 应用

在油田油气开采过程中，压裂技术的应用比较广泛，作用不容小视，它为油田实现稳定、高产的目标起到了良好的支持。下面结合笔者工作实际谈一谈压裂技术的工艺特点，施工流程以及高砂比压裂技术在长庆油田中的应用

一、油田压裂工艺技术介绍

1.滑套式分层压裂技术。采用水力扩张式封隔器和滑套式喷砂器组成的压裂管柱，自下而上不动管柱施工，完成对一至三个层段的压裂。适用于高、中、低渗油层。

2.选择性压裂技术。压裂施工时利用暂堵剂对井段内渗透率高的层进行临时封堵后，再压裂其它层，以达到选择油层压裂的目的。该技术适用于层内不均质的厚油层或层间差异大的油层。

3.多裂缝压裂技术。在施工时用高强度暂堵剂对已压开层进行临时封堵后，再压裂其它层。一趟管柱可以压裂三至四个层段，每层段可以形成二至三条裂缝。适用于油层多、隔层小、高密度射孔的油水井。

4.限流法压裂技术。压裂时通过低密度射孔、大排量供液，形成足够的炮眼磨阻，实现一次压裂对最多五个破裂压力相近的油层进行改造。适用于油层多、隔层小、渗透率低、可以定点低密度射孔的油水井完井压裂。应用此技术共压裂增产效果显著。

5.平衡限流法压裂技术。采用与油层相邻的高含水层射孔的方法，使其与目的层成为统一的压力系统，平衡高含水层，以实现对低密度射孔部位油层的压裂，压后将高含水层炮眼堵死。适用于油层与高含水层隔层为零点四至零点八米的井的压裂完井。一次压裂可以实现最多五个层的改造。

6.定位平衡压裂技术。在压裂施工时利用定位压裂封隔器和喷砂器控制目的层吸液炮眼数量和位置，平衡高含水层，实现一次压裂三至五个目的层的改造。该技术适用于高密度射孔井的薄互层、目的层与水淹层隔层厚度在零点八至一点二米之间的薄油层及厚油层低含水部位的挖潜。

7.水平缝脱砂压裂工艺技术。在压裂时控制前置液量、排量、滤失速度，使携砂液在裂缝尖端或其附近脱砂，阻止裂缝继续向前延伸，以形成一条高导流能力裂缝。适用于井距七十至一百二十米、厚度大于一米、有效渗透率较大的密井网油层改造。其压裂井效果比同条件下常规压裂井多增油百分之三十左右。

8.燃爆复合压裂技术。压裂时先进行高压气体压裂，在井筒附近形成数条径向微裂缝，再进行水力压裂，达到有效提高井筒附近泄流能力的目的。该技术适用于固井质量良好的低渗透或致密的油层。现场应用中压裂弹升压时间为零点三至零点五毫秒、升压速率十五点四至九十二点四六兆帕每毫秒，峰值压力低于六十兆帕。

9.热化学复合压裂技术。利用预前置液中的化学药剂反应产生的自生热量，提高缝内温度，降低原油流动阻力，达到提高效果的目的。该技术适用于低渗、稠油、含蜡量高的地层改造。

10.二氧化碳压裂技术。把液态二氧化碳和水基压裂液形成的混合液泵入井中，实施压裂，达到增产增注的目的。其压裂液具有残渣低、返排率高、滤失小和弱酸性解堵的特点，可减少对油层的伤害，适用于低渗透、致密层的油气井改造。

二、油田压裂工艺技术施工程序

压裂施工的基本程序如下：循环——试压——试挤——压裂——支撑剂——替挤——反洗或活动管柱

1.循环。将压裂液由液罐车打到压裂车再返回液罐车。循环路线是液罐车——混砂车——压裂泵——高压管汇——液罐车，旨在检查压裂泵上水情况以及管线连接情况。循环时要逐车逐档进行，以出口排液正常为合格。

2.试压。关死井口总闸，对地面高压管线、井口、连接丝扣、油壬等憋压三十至四十兆帕，保持2-3min不刺不漏为合格。

3.试挤。试压合格后，打开总闸门，用一至二台压裂车将试剂液挤入油层，直到压力稳定为止。目的是检查井下管柱及井下工具是否正常，掌握油水的吸水能力。

4.压裂。在试挤压力和排量稳定后，同时启动全部车辆向井内注入压裂液，使井底压力迅速升高，当井底压力超过地层破裂压力时，地层就会形成裂缝。

5.支撑剂。开始混砂比要小，当判断砂子已进入裂缝，相应提高混砂比。

6.替挤。预计加砂量完全加完后，就立即泵入顶替液，把地面管线及井筒中的携砂液全部顶替到裂缝中去，防止余砂乘积井底形成砂卡。

7.反洗或活动管柱。顶替后立即反洗井或活动管柱防止余砂残存在井筒封隔器卡距之内，造成砂卡。

三、高砂比压裂技术在油田中的应用

针对长庆油田进入中高含水开发阶段的问题，开展高砂比压裂技术攻关，完善压裂液技术体系，逐步形成了这一新型的压裂技术。

高砂比压裂技术采用胶囊破胶剂来保持黏度和减少裂缝伤害，应用延迟交联剂来提高压裂液上水效率，可降低摩擦阻力百分之二十至百分之四十。在压裂工艺上，适当增大前置液用量到百分之六十至百分之六十五；设计一二个百分之五至百分之十的低砂比加砂段塞，以减弱近井筒裂缝弯曲及降低孔眼摩擦阻力；加砂后期尾追百分之六十至百分之七十支撑剂，以提高砂比。应用三维压裂优化设计技术，根据储层实际情况，进行裂缝规模优化，在裂缝规模优化的基础上，进行单井压裂优化设计，克服了以前人为定缝高的弊端。针对压裂液自喷返排率较低的情况，研究应用了压后气举快速排液技术，减少了对地层的伤害。

截至目前，长庆几大主力油田压裂二百二十井次，平均施工砂比大于百分之三十五的有九十九井次，占总井次的百分之四十五，压裂施工成功率百分之九十一点八。高砂比压裂技术增产明显，已为长庆油田增产两万吨，压后平均单井日增液十四立方米，日增油八吨以上，有效期一百八十天以上。其中CQ-257井压前日产油二点三吨，压后初期日产油一百吨，稳定产量为每天四十吨。高砂比压裂技术采用胶囊破胶剂来保持黏度和减少裂缝伤害，应用延迟交联剂来提高压裂液上水效率，可降低摩擦阻力百分之二十至百分之四十。在压裂工艺上，适当增大前置液用量到百分之六十至百分之六十五；设计一二个百分之五至百分之十的低砂比加砂段塞，以减弱近井筒裂缝弯曲及降低孔眼摩擦阻力；加砂后期尾追百分之六十至百分之七十支撑剂，以提高砂比。应用三维压裂优化设计技术，根据储层实际情况，进行裂缝规模优化，在裂缝规模优化的基础上，进行单井压裂优化设计，克服了以前人为定缝高的弊端。针对压裂液自喷返排率较低的情况，研究应用了压后气举快速排液技术，减少了对地层的伤害。

四、结束语

综上，笔者结合工作实际谈了压裂技术的工艺特点，施工流程以及高砂比压裂技术在长庆油田中的应用。希望几点浅显的认识能为压裂技术的进一步提高起到帮助作用。也望压裂技术的广泛应用，为油田实现稳定、高产的目标起到良好的支持。

参考文献

[1]贺前华，韦岗，陆以勤；基因算法研究进展[J]；电子学报；2012年10期.

[2]吴建发，郭建春，赵金洲；压裂酸化选井选层的模糊决策方法[J]；断块油气田；2011年02期.

[3]段玉倩，贺家李；压裂算法及其改进[J]；电力系统及其自动化学报；2012年01期.

[4]魏海坤，徐嗣鑫，宋文忠；压裂网络的泛化理论和泛化方法[J]；自动化学报；2011年06期.