石油开发技术中的体积压裂技术

张俊杰 贺用安

中海油田服务股份有限公司

石油开发技术中的体积压裂技术

张俊杰 贺用安

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近几年来，我国的石油开采量越来越大，许多油田经过长年累月的开采，很多开采工艺已经失去效用。由于体积压裂技术能够在特低渗透油田当中产生极大的开采效率，因此体积压裂技术成为目前最为火热的一项石油开采技术。本文不仅分析了体积压裂技术应用特点、效果和现状，而且还探讨了体积压裂技术在特低渗透油田当中的应用，以供相关人员能够充分了解体积压裂技术。

石油；开发技术；体积压裂技术

随着经济的不断发展，我国工、农业发展迅速，对石油等基础性能源的需求量越来越多。石油开采事业在国民经济地位中所占比重日益加大，石油开采中的技术应用也是越来越先进。能源需求的不断增多，提高了油田中低渗透油气藏在石油勘探和开采中的地位，因而促进了能适合于开采低渗透油田的体积压裂技术的应用。体积压裂技术作为高效开发低渗透油气藏的利剑，对于提高石油产量具有重要意义。

1 体积压裂技术应用分析

1.1 体积压裂技术应用特点

体积压裂技术不仅能够完成高难度的石油开发，还能极大提高石油开发效率，因此体积压裂技术是一项极其重要的石油开发技术。该技术一般利用水力压裂的方法，使油田中的裂缝自然扩张，并使得脆性岩石发生滑移，最终使其形成人工裂缝、突然裂缝相互交错而成的裂缝网络。因此体积压裂技术具有改造油田体积、开发率高的特点，在特低渗透油田当中极为受用。

1.2 体积压裂技术应用效果

在油田开采当中，体积压裂技术的应用效果十分显著，尤其是在特低渗透油田当中应用效果最佳。近几年来，我国的石油开采量越来越大，仅仅是对油井进行压裂的次数就有10万次以上，石油开采量接近一亿吨。

1.3 体积压裂技术应用现状

目前，我国有许多地方在油田开采当中，将油田储层的一类、二类储存转换成为了三类储存和四类储存；由于长期过多的开采，目前的压裂工艺在很多油田当中已经不适用，因此引进致密油体积压裂技术对油田进行开采至关重要；由于特低渗透油田急需各式各样的体积压裂技术开采石油，因此斜井多段压裂技术与多级水利射流孔压裂技术的研发与应用是目前国内很多业内人士最为关注的问题。

2 体积压裂技术在石油开采中的应用

2.1 体积压裂技术原理

体积压裂技术主要是利用水的压裂作用，扩大岩层中存在的天然裂缝的间隙，促使脆性岩石在剪力作用下发生滑移，从而产生人工裂缝。人工裂缝与天然裂缝纵横交错，形成新的网状裂缝，达到对油田储层进行改造的目的。同时，天然裂缝、岩石层理的沟通，会使主裂缝在外界侧向力的强制作用下生成次生裂缝，然后形成二级次生裂缝及更微小的次生裂缝，直至将原有的天然裂缝扩展成为新的裂缝网络系统，油田的改造体积不断增大，再利用技术将可以渗流的有效储层进行打碎，这就形成了长、宽、高三维度的全面改造。改造后的低渗透油田，渗流面积及疏导能力都有了大幅度提升，这对于提高油田的初始产量和最终采收率具有重要作用。

2.2 体积压裂技术适用范围

体积压裂技术主要应用于提高低渗透油田的产量。一般情况下，低渗透油田由于流体渗透性能差、产量低，不适宜直接开采，只有通过增产改造后，才能实现正常的生产开采。油田改造通常采用体积压裂技术，该技术是采用压裂的方式，对能进行渗流的有效储集体进行打碎处理，形成网状裂缝，增大裂缝壁面和储层基质的接触面积，缩短任意方向的油气基质到裂缝的距离，从而起到提高储层整体渗透率的目的。体积压裂技术在改造油田应用方面具有一定的局限性，只有满足以下条件，才能使用该技术进行改造：①油田所在地区的岩石具有天然裂缝。天然裂缝是体积压裂技术应用的必备前提，只有具备了这个前提，才能利用体积压裂技术促进油田的渗流。②岩石具有一定的脆性。具有一定脆性的岩石，才能在外界作用力的压迫下产生剪切破坏，从而形成复杂的网状缝隙，扩大裂缝的体积。③与其他技术的配套使用。对于不满足以上两点要求的不敏感地带，除使用体积压裂技术外，还应配套使用大型滑溜水压裂技术。这是因为滑溜水黏度低，可更充分的进入到天然裂缝中，提高改造效果。

2.3 体积压裂技术在石油开发中的应用成果

体积压裂技术在油田开发中的应用成果是极大的。压裂技术的进步，极大地促进了我国的石油增产。近10年来，采用过压裂技术的石油井达101645井次，增油6763万吨。压裂技术是低渗透油田提高单井产油量的极佳手段与首选技术。压裂技术在应用层面的日趋成熟，不仅提高了单井采油量，而且也使技术研究产生了巨大的进步。近年来，国内压裂技术逐步借鉴了国外非传统的油田开发理念的需求，在勘探公司积极组织研究的条件下，体积增加直井分层压裂技术和水平井分段压裂技术逐步实现了技术突破。

垂直纵向剖面的选择与使用是直井分层压裂技术的关键点。最大限度地提高单个生产;水平井分段压裂技术是提高储层渗透率石油的能力，增加水库的流域，提高油田生产的核心内容。垂直井分层压裂技术包括三类，分别是：连续油管射孔环喷砂压裂技术、分隔符滑套压裂技术和分层衬套的滑套完井技术。水平井分段压裂技术包括五类：固定字符串滑套分段压裂技术、双重密封单一水平井分段压裂技术、水力喷砂分段压裂水平井技术、水平井裸眼封隔器分段转换技术以及水平段复合材料桥塞压裂技术。其应用条件和技术特点各有不同，但都无一例外的标志了油田压裂技术的进步，标志了新进展的石油存储技术在中国改革。

总之，体积压裂技术是一项非常重要的油田开发技术。在特低渗透油田进行开采时，不仅要创造有利开采条件，还要控制体积压裂效果，并改善体积压裂技术的开采条件，才能使得油田开采效率、开采质量有效提高。运用体积压裂技术，不仅解决了特低渗透油田开采的难题，还为我国资源开发与利用做出了巨大的贡献。

[1] 李永丰.体积压裂技术在石油开发中的应用[J].化工管理，2014 (29)：109.

[2] 魏彦荣，张小衡，王维吉，等.浅析体积压裂技术在石油开发中的应用[J].科学与财富，2015(8)：285.