压裂技术为油气开发带来了什么

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目前,储层品质由相对**化向劣质化转变已经不是一个区域、一个油田的问题,而是中国乃至全球油气田开发共同面临的难题。

低渗透、超低渗透油气储量正成为我国各主力油田的上产主体。如何可持续地把巨大的油气资技术进步支撑油田上产

时势造英雄。我国复杂、多样的油藏为压裂技术进步提供了土壤,中国石油油气生产和工程技术服务企业立足油田,开展了卓有成效的压裂技术攻关,形成了各具特色的压裂技术,为油气增储上产提供了技术保障。

在大庆油田,致密薄互层水平井压裂技术推进了大庆油田4000万吨持续稳产;在长庆油田,直井多级压裂、水平井分段压裂等技术的大规模应用,使“井井有油、口口不流”的“三低”油气藏不再“沉默”,产量箭头持续向上,“西部大庆”呼之欲出;在吉林油田,套管内封隔器滑套分段压裂技术可一次性射开多个层段,已有400多口井现场应用,黑H平2井分压已达15段,为吉林油田扶杨油层有效开发动用提供了重要技术支撑;在塔里木油田,诞生了库车凹陷超7000米超深层高压致密砂岩气工业化压裂技术;在西南油气田,压裂技术推动了“三高”油气藏的有效开发。

从1955年玉门油田进行首口单井压裂施工到目前的大规模水平井分段、体积压裂施工;从常规小规模加砂压裂到如今的平台式多井工厂化压裂;从“百方砂、千方液”的单井次施工规模发展到“千方砂、万方液”,50多年的时间,中国石油的压裂技术实现了长足进步和**性突破,成长之路走得稳、走得快。

封隔器滑套分段压裂示意图

追赶:技术研发考验重重

虽然我国在直井分层压裂、水平井分段压裂等关键技术攻关方面取得较大进展,但是与******相比还存在一定差距。这使我国储层改造技术研发与应用之路任重道远。

目前,我国低渗透致密砂岩储层的超深井压裂已经超过7000米,碳酸盐岩储层酸压及水力压裂也超过5000米,施工压力达到130兆帕,地层温度不断升高,达到目前的200摄氏度,有效动用储量下限也在不断延伸,储层渗透率不断下降。储层改造对象越来越复杂,对压裂设备、井下工具、压裂酸化材料等提出更高要求。这些都意味着储层改造技术需要不断挑战极限。

同时,我国致密砂岩油气具有明显的多薄层特点,储层改造技术的研究思路及改造模式需要从低渗走向致密。这对如何实施细分小层压裂提出了技术发展不走常规路

压裂技术的发展方向在哪里?什么样的储层更适合体积改造技术?储层改造究竟要达到什么程度?用什么液体和工具压裂效果更好?如何实现压裂效果与环保的双赢……一个个问题的解决,将推动储层改造技术的进步以及难动用储层和非常规油气资“我国油气藏类型很多,岩性不同、厚薄不同、含水不同,压裂技术就不一样。压裂技术的发展不石油工程学院副教授温庆志

1.目前中国现有压裂技术,过去没有很好的技术手段,基本上没有得到有效开发。现在压裂技术进步了,压裂施工。50多年中,我国的压裂技术得到了长足进步,大致可以分为解堵压裂、单井压裂、整体压裂、开发压裂、直井分层压裂、水平井分段体积压裂六个阶段。目前,我国在体积压裂方面与国外还有一定差距。

高速通道压裂技术(HiWAY)是压裂工艺的革中,所有支撑剂颗粒都相互接触,流体流动局限于支撑剂颗粒之间的空隙。而不连续支撑剂填充层(图右)由支撑剂聚合块或段组成,形成离散的高速通道

无水压裂技术:连续油管+环空加砂分层压裂技术:套管滑套完井分层压裂技术:

是在形成一条或者多条主裂缝的同时,通过分段多簇射孔,高排量、大液量、低黏液体,以及转向材料与技术等应用,实现对天然裂缝、岩石层理的沟通,以及在主裂缝的侧向强制形成次生裂缝,并在次生裂缝上继续分支形成二级次生裂缝,以此类推。这项技术让主裂缝与多级次生裂缝交织形成裂缝

主要有泡沫压裂、纯气体(二氧化碳/氮气)、液化石油气(LPG)压裂等,目前国外已开始规模试验LPG压裂技术。

与传统水基压裂液相比,LPG压裂液

特别适合对具有多个薄油层或气层的井进行逐层压裂作业,是20世纪90年代以来发展*快的技术之一。

这项技术起下压裂管柱快,移动封隔器总成位置快,大大缩短作业时间;

以斯伦贝谢公司的套管滑套完井分层压裂技术为代表,可以实现直井不限层数的改造。滑套是实现这项技术的核心部件,滑套可以通过投球进行开关,通过投入一系列尺寸不同的球连续地将不同尺寸滑套打开、关闭,实现多个油层生产。

这项技术压裂级数不受限制,工序简单高效,标枪可钻、滑套可关,完井周期短,

是一种集水力喷砂射孔、水力压裂和水力隔离等多种工艺于一体的

是使用一定的裸眼封隔器将水平井段按压裂设计,分为许多不同层段,在每一层段进行单独压裂。这样可以增强压裂目的性,且可使用封隔器隔开地层中的不稳定部分,取得较好压裂效果。这一技术又可以分为逐级上提管柱分段压裂、不动管柱多级分段压裂两种类型。

这种方法可以保证分段压裂的针对性,但是工具

是通过控制各层的射孔孔眼数及孔眼直径的办法,在大排量供液时,依靠各段射孔数不同产生的摩阻差异,实现一次压裂对*多5个破裂压力相近的油层进行改造。限流法需在完井射孔时按照压裂要求设计射孔方案,包括孔眼位置、孔眼密度及孔径。压裂施工一开始就形成*高压力、*大排量,压裂层段很快相继压开。

同步压裂技术:

是指对两口及以上有一定距离的井,采用两套甚至多套车组同步压裂施工,或采用一套车组进行两口井配合射孔等交叉施工、交叉压裂。

同步压裂大多是在相近或相同的深度,沿着*小主应力方向钻进的水平井中相对井段进行同时压裂,通常先在分支端部同时压裂,然后从端部到根部多级依次同步压裂,目的是通过利用裂缝周围的张性应力区域,使邻井诱导水力裂缝充分接近。

同步压裂的操作效率很高。相对常规单井压裂来说,同步压裂

这项技术将单井压裂与丛式水平井结合,按工厂流水线、批量化生产模式进行压裂施工,可以实现一个平台井场控制范围内地层整体压裂形成更加复杂的裂缝网络系统,还可以大幅度降低成本,将成为未来非常规油气资源实现经济有效开发的核心技术。

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