刍议水平井压裂技术研究现状及发展趋势

（延长油田股份有限公司 志丹采油厂 油田工程作业大队 陕西延安 717500 ）

摘要：本文首先阐述了水平井压裂增产原理，分析了水平井压裂技术的现状及发展趋势，总结了水平井开发技术的发展目的。旨在促进水平井压裂技术的研究力度加大，从而提高水平井压裂技术水平。

关键词：水平井压裂技术；研究；发展

一、水平井压法增产原理

将油气流通的通道一压裂后形成的裂缝向其提供，有利于开采基岩中的油气资源就是水平井压裂的机理。最终压裂后的裂缝形态由最大主应力和水平井筒决定。经过压裂后水平井主要呈现出三种裂缝形态：纵向裂缝、横向裂缝和扭曲裂缝。井筒轴向与最大应力的方向平行就是纵向裂缝形态。最大应力方向与井筒轴向垂直就是横向裂缝。扭曲裂缝是一定的夹角在井筒轴向与最大应力方向之间存在。经过压裂之后，形成从裂缝，一定程度上能够给将改造效果提高，实现对油气资源更好的开发。

二、水平井压裂技术现状

（一）双封压单层压裂

将分层压裂关注在井筒内下入，并在节流器定压球座位置将钢球投入，将二级封隔器用液压的方式进行坐封，将下部油层压裂完成之后，在定压喷砂器球座位置投入一颗钢球，将剪钉进行加压剪断，下行中心管，将下行液流通道关闭，为了实现压裂施工，需要将节流阀打开，以便支撑剂和压裂液进入上部油层，完成压裂施工后，在补偿器的作用下，将封隔器进行逐级的解封，最后将压裂管柱提出，就是双封压单层压裂的工作原理。

（二）化学隔离分段压裂

环空压裂管柱在水平井最低处下入射，进行射孔压裂时使用水枪，将水溶性自破胶液体塞注入，在上一层将射孔压裂管柱上提，将多段地层一次压开，是目前较为先进的使用较为广泛的化学隔离分段压裂技术。具有对成胶时限调整、破胶时间控制的优质，能够有效封堵压裂，伤害低，不会出现残渣。

（三）限流分段压裂

限流压留在对炮眼的数量和半径进行精准控制后，将排量在施工中进行诸如，进行限流时通过先开部位的炮眼，同时将境地压力大幅提升，对压裂液分流起促进作用，一次性亚ぱ沽训乃有裂缝。其优点是周期短，工艺间断，能对油层保护发挥有利的作用等，在未射孔的新井中广泛应用。但是也有一定的缺陷存在，较少的单条裂缝孔数，当不易控制单条裂缝和较长的水平井筒造成较多裂缝的情况下，影响改造的强度。

（四）水力喷射分层压裂

在目前对其进行运用和发展的过程中，这一技术具有一定的先进性。将伯努利方程原理作为出发点，连接隔离、压裂和射孔。在封隔全程水力时通过对动力学原理的利用，对管柱拖拉进行利用，在需改造井段运用喷嘴使其一次压开，是这一技术的特点。通过运用这一技术，能够将多段压裂在一次管柱上实现，较少的压井次数，对储层的伤害小，具有简单的施工工序，极高的施工安全性，能够将这一工程的经济效益实现，在裸眼、套管完井施工中可以广泛的运用这一技术。

（五）环空封隔其分段压裂

将环空封隔器进行定位安装，在油管内施加一定的压力，进行压裂时是以油套环空的方式。为了将解封销钉剪断需要给油管加压，从而实现解封，将洗井通道打开，将压裂管柱在洗井完成后提出。不断重复作业的流程，将分段压裂实现。具有较少的工具用量的优势，当纱卡事故发生时，能够容易对其进行处理，同时较小的液体摩擦阻力，有效将施工的压力较少，实现施工排量的增加。

三、水平井压裂技术的发展趋势

水平井c直井相比，具有明显的优势。水平井的发展趋势，特别是增加的复杂结构井数量，施加压力给水平井技术改造。通过国内外的水平井压裂技术的研究和分析，随着时间的推移，水平井压裂技术的发展趋势包括以下内容。

（一）多次油管分段压裂

作为一种新型的技术，连续油管压裂具有安全、高效、经济的特征。在开发油气资源中，在上世纪80年代就进行了运用。这一技术具有将压裂管柱快速起下、简便操作、较短的作业时间等优点，在对各种压裂管柱进行作业时具有适用性，对于水平井逐级压裂作业和分段压裂作业具有较高的适应能力。

（二）多次水力喷射分段压裂

在相关技术的发展过程中，这一技术具有较大的发展潜力和发展空间。水力喷射器辅助压裂是这一技术的前提，对管柱工具和结构进行改进，能够将10段以上压裂通过一趟管柱施工实现，将较广的使用范围、简单的管柱结构等作用的发挥，并且施工风险小，在整个行业发展的过程中，最终会成为主导技术。

（三）高性能压裂液

应用水平井压裂技术时，对于压裂液的要求在较长的施工时间内较高，实现降低对地层伤害。近几年，国内外对压裂液研究的主方向时环境型、低伤害。为了实现对伤害降低要求的适应，要将超低界面张力技术等进行加强，实现增能助排技术的智能化安装，研究压裂液低成本清洁、无固相等。

（四）水平并压裂检测

将压裂裂缝产生和扩展产生的微型地震波通过适当的仪器进行接收，从而为裂缝相关参数分析提供依据。在这一原理的基础上，对井下微地震裂缝进行检测。将反地层裂缝参数理论与研究压裂过程的检测数据相结合，能够对施工裂缝进行全面的掌握，并且将裂缝的形态及相关参数进行获取，改造相似地层时提供相关经验。

四、总结

综上所述，在21世纪以来，水平井开发的技术得到了发展，但是在其进行运用中还是有一些具体的问题存在。为了实现水平井开发技术的长足发展，要将压裂现场工艺研究的力度加大，研发压裂液和支撑剂，从而实现水平井开发技术的提高。

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