关于页岩气井水力压裂的探讨

徐志强（长城钻探工程有限公司压裂公司页岩气压裂项目部，辽宁　盘锦　124010）

关于页岩气井水力压裂的探讨

徐志强（长城钻探工程有限公司压裂公司页岩气压裂项目部，辽宁盘锦124010）

页岩气是一种新型的绿色能源，在当前的高油价时期，对于页岩气的应用不仅在一定程度上增加了与油价对等的新能源，同时还能够实现绿色环保，与社会发展密切联系。但能源过度开发势必会造成环境污染，不利于解决能源短缺与环境保护之间的问题。本文通过对页岩气井水力压裂技术进行分析，以期实现资源开发与环境保护的黄金结合。

页岩气；井水力压裂技术；应用研究

页岩气是蕴藏在页岩层可以开发的天然气资源，其主要以游离或者吸附状态聚集在泥页岩当中，而且资源十分丰富，我国的海相页岩气排世界第一位，我国的陆相页岩气占全球陆相页岩气的22%，由此可见，对于页岩气资源的开发利用仍有很大空间［1］。此外，页岩气还具有无气水界面、自生自储、能够大面积成藏、低渗漏率、低孔隙度的特点，需要采用水平井技术或大型水利压力技术才能进行开采，由此引出了井水力压裂技术的应用。

1　页岩气开发情况

美国是世界上开发页岩气最早的国家，发展非常快，而且年产量占据世界第一，1947年，美国出现第一口页岩气井，进入70年代，页岩气开始得到大规模开发和应用。美国的页岩气资源约占据全球资源的13%，主要分布在东北部、西南地区及墨西哥湾岸区，2013年，美国的页岩气生产量已经达到0.309万亿m3，2014年达0.373万亿m3，环比增幅达33%，由此可见，美国对于页岩气开发的产量不断增长。

加拿大的页岩气资源也十分丰富，资源主要集中在加拿大的沉积盆地、泥盆系底层等，当前，已有多家尤其生产商在加拿大进行页岩气开采实验，并逐步进行大规模开发。

我国的页岩气资源丰富，随着油价水平的不断提升，当前也在不断探求页岩气的开发和应用，以此缓解油价高涨带来的资源紧张。

2　页岩气井水力压裂技术应用

由于页岩气的储层具有空隙多而小、渗漏率低的特点，由此使得在开发页岩气的过程中需要采用适当的技术措施，保证资源开发的产量及减少对储层的损害［2］。对于页岩气储层的开发必须经过压裂处理才能够生产，而且还需要明确页岩气的测量测量点，为开发提供依据，另外，如何进行压裂，并保证压裂后能够得到合格的井眼也是在开发页岩气过程中需要关注的重点问题。

2.1多级压裂

多级压裂主要是指应用限流或者封堵技术将储层分隔开，然后进行分段压裂处理的技术措施，此种技术方法对储层含气特点进行分析，并针对同一个井眼中的不同位置地层进行分析，采用分段压裂措施，如滑套完井或连续油管压裂方法，以完成页岩气生产。页岩气水力压裂中主要采用的是多级压裂技术，可以起到良好的增产效果。另外，多级压裂除了可以进行分段压裂，还能够进行多段压裂，针对同一口井的不同产层采取单独压裂方法。多级压裂方法具有技术成熟、增产率高的特点，在产层多、水平井段长的井内适用性较强。在我国，对于多级压裂技术的应用也较为成熟，可行性较高。

2.2清水压裂

在美国的页岩气开发过程中，采用清水压裂技术能够提高开发产量，清水压裂方法主要是在清水中添加减阻剂，将其作为压裂液，此种压裂液的成分较为简单，成本较低，尤其是其中所应用的水属于低粘度的流体，可以产生一些裂缝网络，从而可以减少清理次数，也是一种清洁度较高的压裂技术。此外，此种压裂技术还可以提供较长的裂缝，对于一些低渗透的页岩气储层中能够获取很好的压裂效果。

2.3重复压裂

重复压裂方法主要是指页岩气井的初始压裂处理出现无效的情况，或者是由于时间关系导致现有支撑剂的质量被损坏，从而使得页岩气的产量出现大幅下降的情况，然后应用压裂技术队气井重新实施压裂增产工艺措施。在经过初始的压裂处理后，再生产一段时间，井眼周围的应力会出现变化［3］。另外，重复压裂能够促使页岩气的产井恢复到初始状态，在天然裂缝存在储层或非均匀底层的应用效果较为显著。重复压裂并不是新研制的压裂技术，而是属于压裂作业中的一种工艺措施，关键在于选择适当的气井，当前，我国对于重复压裂工艺的应用也比较多，对于改造页岩气开发中的后期改造具有重要意义。

2.4同步压裂

同步压裂技术主要是指针对两口或两口以上的邻近气井同时进行压裂处理，这样可以增加裂缝的网格密度及表面积，从而大大提升页岩气井的生产量［4］。此技术的应用能够促使水力裂缝在扩展过程中产生相互作用，进而产生更加复杂的封网，增加相应的改造体积，实现气井产量的增加，提高采收率。当前，此项技术对于应用已经可以保证多口井实现同时压裂作业，不仅能够节约作业时间，还能够强化压裂效果，应用也越来越广泛。

3　结语

随着页岩气开发技术的不断推广应用，世界各国对于页岩气的开发也不断提高重视，页岩气井水力压裂已经成为当前开发页岩气的主要措施之一。在未来的发展过程中，除了要加强页岩气开发技术研究，提高开发产量外，还应当加强页岩气开发与环境保护相结合的研究，实现两者的黄金结合，从而更好的满足资源开发及应用需求。

［1］钱伯章，李武广.页岩气井水力压裂技术及环境问题探讨［J］.天然气与石油，2013，01：48～53+4.

［2］贾利春，陈勉，金衍.国外页岩气井水力压裂裂缝监测技术进展［J］.天然气与石油，2012，01：44～47+101～102.

［3］卢伟，李强，万方来.国内外页岩气井水力压裂技术的发展及探讨［J］.能源与节能，2012，12：115+122.

［4］张鑫，金立平，董建安.页岩气井水力压裂技术的研究进展［J］.中国高新技术企业，2016，02：157～158.