油田井下压裂技术的种类与发展方向分析

周伟江 韩卫 郑红 唐义华 李强

摘 要：油田井下压裂工艺技术的发展，已经成为提高单井产量、挖掘老井潜力的一个有效途径。促进压裂工艺技术的发展，能够减少油田建设投资的消耗量，并提升油井的产能。在我国的油井开采中，需要在实地调查和研究的基础上，明确压裂技术的发展方向，克服技术难点，推广和应用有效的压裂工艺技术，使我国的油田井下压裂技术与国际领先水平接轨。文章从油井压裂技术简介出发，结合几种常见的压裂技术，对油井压裂技术的发展趋势做了有关论述，旨在为油田开采提供参考。

关键词：油田；压裂；工艺技术；种类；发展

随着我国经济的不断发展，人民生活水平的不断提高，在日常生活和生产当中，对石油产品的需求也越来越大，因此，对石油企业的开发就提出了更高的要求，而对于低渗透油田的开采就成了目前许多油田需要解决的问题，而压裂技术的应用，为解决低渗透油田的开采提供了保障，油田压裂工艺的应用，对我国的石油开采起了巨大的作用，本文阐述了油田井下压裂技术的种类，并提出压裂技术的现状问题，由此对压裂技术的发展方向进行了分析，以期为我国油田井下压裂技术的发展提供一定参考。

1.油井压裂技术简介

油田压裂是中、低渗透油田勘探、开发项目的一个重要组成部分。油田压裂过程中，由于中、低渗透油田储层属性限制在钻井和钻井液污染等原因，在过程中油井射孔后自然能力降低，生产效率差，要想投入正常生产必须经过压裂改造，压裂改造的创新是一种重要的科学评价在低渗透油田的开发过程中。油井压裂工艺做为石油工艺才有过程中的重要组成部分，也越来越多的受到人们的重视，通过中国几十年的不断发展完善，压裂技术已经到了一个非常高的水平，并能够与我们的石油行业非常成熟的相应用，现在大量的石油开发低渗层，在这一技术的发展取得了巨大的经济效益。

2.油田井下压裂技术的种类分析

2.1限流压裂技术

这项技术是利用压裂液的高速射孔来提高井底的压力，进而在层段上压开裂缝。限流压裂技术更适宜于纵向裂缝的水平井，但是在复杂的油井环境之下，它应用效果较小，无法适用于不同的井段，因此推广受限，不能在当前的油井勘探开发中得到较为广泛的应用。

2.2水力喷砂压裂技术

这项技术将压力转换为速度，加压处理油管内的流体，在喷嘴处形成高速射流，以促使地层裂缝的生成，之后注入液体，用以平衡井底以及裂缝的压力，由此实现井段的压裂改造。要提到的是，水力喷砂压裂技术是基于水力喷射分段改造技术而发展起来的，它有助于自动封隔，可以减免用于封隔处理的工具与步骤，同时也实现了在水平井下，用同一趟井柱压开多条裂缝。水力喷砂压裂技术的精准度高，可以与大直径的油管结合使用，尤其适宜于裸眼井、套管井等井况，因为其成本低，操作便捷、高效，所以广泛应用于目前的油井开采实践中。

2.3化学隔离技术

现在，套管井应用此项技术较多见。应用化学隔离技术，先对油管进行压裂，再使用砂子等隔离井管，从而实现对不同的井段进行分别处理。此项技术安全性较高，值得推广应用，但是它需要配合填砂技术，还需注意在技术实施过程中保护储层，这也给实际操作带来了一定困难。

3.油田井下压裂技术的发展方向分析

现在，开展油田井下压裂施工的风险性很高。施工现场的机器设备以及人员聚集，再加上作业过程复杂，尤其是老井，容易造成管线破坏，还容易引发井喷、卡钻、爆裂等问题。开展井下压裂施工，目的在于改善开采条件，提高油井的开采量。而我国目前应用的压裂技术还存在诸多问题，工艺技术仍然有待提高。比如，对于砂掩埋较深的油层，压裂效果不明显；在钻井过程中，压裂技术不能对井眼周围提供有效的保护，钻井所造成的伤害无法被抵消。

3.1优化压裂设计，多项工艺技术配套使用

根据压裂技术的成就，我国也需要继续引进外国先进的压裂技术，提升在我国自主研发的新型压裂技术，裸眼封隔器的外国研发团和射孔技术，为了获得压裂新技术的突破，独立调查将大大提高致密油气的分割效果。可溶性球需要重点研究快速突破。同时，还将引入和应用国外先进微地震波裂缝监测技术，提高油田特殊地质构造形成的增长，也为我国新型压裂技术的发展在未来条件和提供强有力的技术支持。要不断探究优化的压裂计划，比如，联合应用仪表和管式流变装置，以测试压裂液的流变特征；等等。与此同时，在油井施工的过程中，要注意配合应用压裂、堵水、分采等多种工艺技术，合理配置资源，综合协调矛盾，进而提升可采储量的有效性。

3.2压裂技术降低成本，提高产出

实践表明，在油井压裂施工中采用连续管压技术，不仅能够进行压裂多层的操作，还可以实现选择性压裂产层，这样避免了人工重复劳作，减少了作业时间，也在很大程度上保障了低渗透油田试油测试及配套技术的有效开展，油井开采能力得以提升。

3.3压裂技术转变为体积压裂技术

面对一些低渗透的油气藏，一般的开采技术则不能那么有效的进行开采，这时候体积压裂技术解决了这一难题。体积压裂技术一般指的是将有效储层渗流“打破”的压裂方式，形成一个网络裂缝，裂缝在墙上和接触面积，最大的储层使石油和天然气从任意方向裂缝渗流距离最短，大大提高整个储层渗透率，实现储层的长度、宽度和高度的三维方向的“立体改造”。

3.4压裂液向零伤害的目标发展

为了使油田实现经济效益和社会效益，在未来的发展过程中，压裂液的发展特点，没有污染，没有伤害。在我国油田开发中，压裂液的发展，遵循着高伤害-低伤害-零伤害的发展方向。事实证明，零伤害的压裂液更适合于现代油田产业，也更有利于保护我国的资源环境，因此，相关企业有必要努力研究和配置优势明显的压裂液。比如，二氧化碳压裂液无残渣，能够使裂缝避免受伤害；粘弹性表面活性剂压裂液，返排彻底，而且无需使用破胶剂。液态二氧化碳压裂液对裂纹没有伤害，没有污染油层等特点，在未来发展过程中，可能从一个不含聚合物压裂液逐渐发展成一种长链脂肪酸得到氨基酸盐，不需要使用任何添加剂，其压裂液的优点是无污染、无伤害。。

3.5改进和应用压裂新工艺技术

第一，高效能气体壓裂技术。现阶段，先进的高效能气体压裂技术，还不能够广泛应用于我国的油田产业之中，但是实践表明，应用了此项技术的油井开采区域，已经取得较高的经济效益，因此，这项技术值得进一步改进和推广。第二，三元复合驱油井防碱固砂技术。这项技术应用了三元复合体系，使驱油的效果更加优化，同时它克服了三元复合体系自身可破坏地层岩芯、可致油层松散等问题，在很大程度上控制了工程事故的发生。而且，随着此项技术的进一步研发，其中的固砂剂已经实现了耐酸、耐碱，且能够在较短时间内完成压力松开。由此可见，三元复合驱油井防碱固砂技术在油井产业中，具有较为广泛的推广前景。

4.结论与认识

井下压裂技术的应用与发展，在我国油田勘探开发中发挥着关键性的作用。而我国油田布局相对分散，各油田产区的地质特征、资源环境等因素都存在很大差异，这就给井下压裂技术的应用与研发提出了更高要求。现阶段，要根据油田油井的实际情况，借鉴先进的井下压裂技术成果，探索出压裂工艺技术的发展新动向，这有助于保持我国油田的稳定生产，提高油井开采的工作效率，进而实现最大化的社会经济效益。

参考文献：

[1]吕红普.论井下修井作业的常见问题与治理方法[J].科技创新与应用，2014年33期.

[2]谢远伟.压裂井裂缝参数优化研究[J].断块油气田，2010，17（6）：762—764

[3]胡昌友.体积压裂技术在石油开发中的应用分析[J].化工管理，2017（01）.