油田井下压裂技术的优化策略

＊靳玉强 张乐 田磊 宋长海

（中石油玉门油田分公司 甘肃 735000）

引言

石油工业为我国提供了丰富的资源，在我国经济社会发展背景下，其很大程度上促进了经济发展。我国对石油工业发展也十分重视，随着科技时代的到来，机械化采油发展成为我国的龙头产业，鉴于对油气资源的需求增加和我国石油工业的发展，其提供了充足的资源，丰富的石油资源也促进了我国经济的发展和石油工业的发展，其强调与自身发展相关的机械水平，我国也增加了对油气资源的需求，促进了石油工业的发展。石油勘探的发展需要改进开采技术，提高其生产质量和生产总值。

目前，在世界技术发展背景下当属我国油田钻孔开采技术，其发展使我国在油田开采上具有足够的优势，但由于地理原因环境影响，部分油区距离较远，结合环境因素会导致采矿作业中出现一些问题，因此有必要制定相关井下工作的科学解决方案，从而确保在井下进行采矿作业时的安全，提高劳动效率，由此促进我国经济稳步发展。

油田开采工作在施工技术和施工标准上要求非常严格，其中最常见的施工技术就是井下压裂技术，对于油田开采工作来说十分重要。为了提高石油的质量和开采量；鉴于目前我国油田钻孔采矿技术的发展在全球技术水平的发展方面具有足够的优势，但由于地理环境的原因，一些油区距离较远，开采环境复杂，在开采过程中存在一些问题，因此有必要制定科学的解决方案。

1.井下压裂技术的类型

压裂技术是高效开发油气田特别是低渗透油气田提高采收率的重要手段。低渗透油藏压裂技术攻坚的突破进一步激发了油田石油精英们攻克低渗透油藏开发这一世界级难题的信心、决心和斗志。过去，胜利油田低渗透油藏素有“井井有油，井井不流”的现象，油流沉睡在素有“磨刀石”之称的岩石里，而打开低渗透油藏的唯一一把钥匙就是非“压”不行。

在胜利油田，有几句许多人耳熟能详的顺口溜，如“吃压裂饭，过压裂年，唱压裂歌”“要想油层吐油快，先给油层注能量”“搞好试油压裂，踢好临门一脚”等。以压裂为核心的井下作业，对胜利油田增储上产的意义不言而喻。因此，从某种程度上说，胜利油田低渗透油藏今日的油气“大场面”，是靠过硬的压裂技术“压”出来的。

(1)化学隔离技术

在目前有良好生产记录的我国油田石化生产中，最合适的隔离分馏处理技术应该是针对化学品的隔离分馏技术。化学物理绝缘隔离技术首先需要打破井下油管，用少量沙子进行填充，使其进行化学绝缘隔离，然后在不同安装井上采用这种化学绝缘隔离处理技术对其进行隔离处理，通过设备引入这种化学绝缘隔离处理技术，可以在整个设备安装实施过程中充分利用现场区域的天气情况，确保安装实施现场的安全。

在这两个方面，应特别注意检查分馏油管中液压橡胶油活塞的机械化学性和绝缘性，并要求对原油浓度大小进行合理化的控制。一般来说，必须与专业填砂技术相结合，才能有效提高填砂整体工程实施效果。在执行过程中还必须对其进行分析和审查。在技术难度较大的情况下，需要花费大量的时间，化学隔离技术的投资成本也是最高的。

(2)水力喷砂压裂技术

水力喷砂技术适用于将液体压入管道。它能迅速将管道中的压力转化，并以最快的速度输送液体，从而导致地层破裂。为了有效平衡裂缝井底破裂压力和控制破裂断层压力，有必要向井底裂缝内断层注入流体，可以有效率地控制裂缝井底破裂压力，按要求制定裂缝间距，也可以满足采矿作业的主要目的。施工单位使用安全性高，而且在实际使用生产过程中，成本最低，为我国石油化工行业发展创造了社会经济效益。

(3)限流压裂技术

在油田开采中，在低渗透或多层油藏的情况下，最合适的压裂技术是限制压裂技术，限流压裂技术可以有效控制射孔密度，逐步提高注入排量。根据开孔顺序，第一个压力将吸收部分流体产生的钻孔摩擦，从而增加井底压力。在使用限制压裂技术的限流技术时，第一个压力波将吸收部分流体产生的钻孔摩擦。20世纪70年代，专家对压裂工艺流程的局限性进行了研究，研究结果令人满意。该系统已在大庆油田的中得到应用，并取得了良好的效果。钻孔磨损对信息属性的影响，需要进一步研究和分析。

2.油田井下压裂技术应用的问题

(1)施工的机械设备过多

在我国油田项目开发的现场背景下，专业施工人员进行操作最重要的就是各种土木工程机械设备。同样，现场有大量的专业施工人员和各种机械设备，使得现场的设备施工非常混乱。这增加了现场机械管理的工作难度，工具太多会存在很多安全隐患，这将降低机械设备的使用水平，并增加现

场的潜在安全风险。

(2)存在安全风险

井下压裂技术整个操作过程非常复杂。专业技术人员进行科学操作，加强对实际操作的管理，使各工序按标准要求进行。如果现场开采油井操作施工人员缺乏专业知识，技术水平低，缺乏相关理论实践经验，在现场油井开采工程施工操作过程中，要及时加强对各种开采施工人员监督检查管理，避免出现施工差错，减少大型油田现场油井开采时对油井工程的不良影响。

特别针对那些是老旧型油田油井的开采，需要对老旧的现场油井开采设施进行一次翻新或者改造，这样就不需要施工人员花费大量的人力和精力都用来现场油井开采，增加了现场油井开采时的施工操作难度，增加了现场油井开采操作施工人员施工风险系数，在实践中，如果施工人员出现一些施工操作失误，会容易出现卡钻、井喷等不良现象。如果施工人员的专业技术水平不符合标准，会增加安全风险，将对石油行业产生严重影响。

3.压裂技术在井下应用的优化策略

(1)优化压裂液技术

在油田生产钻孔中使用钻井技术的中心工作是液体处理的分馏，它直接影响到整个生产工作。然而，随着我国现代技术水平的不断提高，分馏液技术得到了优化，主要是通过胍橡胶分馏液，可进一步研究井深，提高分馏液粘度，满足现代石油工业中空采油的需要。压裂技术用于诱导油层产生裂缝，并向油层注入部分流体。

但是在作业过程结束后，油库仍然会继续释放出大量的废气返油和排液，不仅严重浪费资源，而且严重污染环境，因此，必须加强返排液的处理，合理利用，降低生产成本，提高压裂效率，保护生态环境。要不断提高我国油田的压力采收率，必须不断优化油田压力控制技术。通过不断研发新的压力采油技术，可以大大提高压力采油机的速度，提高生产效率。压力泵在工艺上的优化通常有两种操作方法：

一是优化压力工艺流程。要不断优化我国油田井下重力压裂加工技术，通过各技术阶段的不断优化技术升级，全面优化提升油田压力压裂技术。

二是在防水裂缝发生处还应设置防水砂浆和井壁。为了有效稳定两个储层中间裂缝，可以在两个储层中间裂缝中直接设置压裂砂储层井壁，防止外力压裂砂井壁进入储层裂缝，防止两个储层中间裂缝开口提前完成闭合，影响油田生产。

(2)对水利喷砂技术的创新

在油井钻井技术分类中，我们从中了解到水利喷砂技术的作用和影响，它运用最低的运行成本在其实施过程中还能够达到最安全的技术水平，随着我国现代社会的快速发展，水燃料技术在其对应的应用领域上非常少，因此需要提高对它的技术要求，提高技术人员水平，能够满足各种类型油井，提高其在油田开采过程中的工作效率和产量。

(3)技术方面参数的设置

在采矿方面，钻孔采矿技术是最重要的一项技术，尤其是砂混合比的参数化。在整个建设项目中，混砂比重对其有很大的影响。如果其比重较高，那么将逐渐增加底部裂缝的长度，但其宽度也随之逐渐减小。为了保证油田生产的顺利实施，必须重视混砂比例的控制，使其能够促进长裂缝的形成，并且提高其工作效率和采油总量。

(4)对返排液进行处理和回收利用

对于油田回流液的二次开发利用，在油田生产开发建设过程中继续使用先进技术和人力资源。例如，在我国油田井下油层压裂开采工艺生产过程中，压裂液通过油田高压压裂泵直接压入油田油层内部，利用各种相关压裂技术即可使油田油层内部开裂压力明显高于油田地面外部压力，促使油田油层内部产生较大裂缝，使油田石油原料能够顺利进入开采。压裂液体在作业运行过程中，储层系统会自动产生大量返水和排液。

为了提高污水资源综合利用效率，可以充分利用创新技术对污水回流液资源进行综合再利用。这不仅可以有效减少土壤返水和排液对自然环境的直接污染，而且还可以降低技术开发成本，最大限度地节约自然资源，提高石油产能。

同时，要通过继续研究学习国外先进的井下采油生产技术，吸收其技术优势，结合当前我国自身大型油田工业生产情况进行工艺改进和技术创新，进一步提高我国大型油田井下油气压裂机的技术水平。

4.井下压裂技术为油田上产提供强力支撑

在保障东部原油上产和助力非常规大发展形势任务面前，井下压裂大队积极推广应用先进工艺技术，不断提升施工服务水平。

从强化员工素质入手，加强员工培训工作的安排规划，提高培训内容的适应性、针对性、实效性和超前性。认真开展员工各类操作证和技能等级证取证，加强基层管理人员和班组长的工作责任心、业务素质和管理技巧的培训，抓好压裂工艺和前瞻技术的培训，特别是水平井分段压裂工艺、2500型压裂优化配套等业务，为提升常规和非常规压裂施工速度、质量和效益奠定了扎实基础。

在疑难储层改造中，先后采用机械分层压裂工艺和水力喷射多级压裂技术完成纯26-斜019、河86-70等多口压裂施工，均取得了良好的油层改造效果。特别是应用深层低渗透高凝油储层分层热压裂技术，成功对王古101井进行分层压裂改造，该井的成功标志着胜利油田热压裂技术走向成熟。

积极推广应用直井分段压裂技术，2021年上半年，采用该技术完成压裂施工54井次，施工有效率达到95%以上，平均单井日增液14.9m3，单井日增油6.9t，压后产量达到同区块同层位邻井笼统压裂产量的1.5～2倍。其中在滨660块、滨685块累计实施20余井次，累计增油2.4万吨，在桩606区压裂改造3口井，初期单井平均日油达到20.8t。

此外他们还在桩83-1井创出机械分层压裂井深最深纪录。在高94井施工中，为“东营凹陷石油勘探”作出重要贡献，荣获“石油工程重大油气发现奖”一等奖，充分展现了一流的施工能力和技术水平。

5.结语

随着我国经济社会的快速健康发展，人民群众基本生活水平不断改进提高，人民对油气资源的需求不断增加。确保油田压裂生产稳步有效健康发展，不断探索总结改进油田井下深层压裂生产技术的不足，全面研究优化改进油田井下深层压裂生产技术。通过对井下原油压裂控制技术的全面改进优化，找到一条最适合我国油田开发的发展道路，为我国渤海油田持续发展建设做出新的贡献。必须优化和更新石油工业的生产技术，提高安全生产，增加石油产量，成为充分发挥最佳效果的油田之一。