楊鵬程
摘要:隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展,人民生活水平的不斷提高,在日常生活和生產(chǎn)當(dāng)中,對石油產(chǎn)品的需求也越來越大,因此,對石油企業(yè)的開發(fā)就提出了更高的要求,而對于低滲透油田的開采就成了目前許多油田需要解決的問題,而壓裂技術(shù)的應(yīng)用,為解決低滲透油田的開采提供了保障,油田壓裂工藝的應(yīng)用,對我國的石油開采起了巨大的作用,文章從油井壓裂技術(shù)簡介出發(fā),結(jié)合幾種常見的壓裂技術(shù),對油井壓裂技術(shù)的發(fā)展趨勢做了有關(guān)論述,旨在為油田開采提供參考。
關(guān)鍵詞:油井開發(fā);壓裂技術(shù);發(fā)展趨勢
油田井下壓裂工藝技術(shù)的發(fā)展,已經(jīng)成為提高單井產(chǎn)量、挖掘老井潛力的一個有效途徑。促進壓裂工藝技術(shù)的發(fā)展,能夠減少油田建設(shè)投資的消耗量,并提升油井的產(chǎn)能。在我國的油井開采中,需要在實地調(diào)查和研究的基礎(chǔ)上,明確壓裂技術(shù)的發(fā)展方向,克服技術(shù)難點,推廣和應(yīng)用有效的壓裂工藝技術(shù),使我國的油田井下壓裂技術(shù)與國際領(lǐng)先水平接軌。
1.油井壓裂技術(shù)簡介
油田壓裂是中、低滲透油田勘探、開發(fā)項目的一個重要組成部分。油田壓裂過程中,由于中、低滲透油田儲層屬性限制在鉆井和鉆井液污染等原因,在過程中油井射孔后自然能力降低,生產(chǎn)效率差,要想投入正常生產(chǎn)必須經(jīng)過壓裂才行,壓裂改造的創(chuàng)新是一種重要的科學(xué)評價在低滲透油田的開發(fā)過程中。油井壓裂工藝做為石油工藝才有過程中的重要組成部分,也越來越多的受到人們的重視,通過中國幾十年的不斷發(fā)展完善,壓裂技術(shù)已經(jīng)到了一個非常高的水平,并能夠與我們的石油行業(yè)非常成熟的相應(yīng)用,現(xiàn)在大量的石油開發(fā)低滲層,在這一技術(shù)的發(fā)展取得了巨大的經(jīng)濟效益。
2.常見的壓裂技術(shù)分析
(1)整體壓裂技術(shù)。整體壓力技術(shù)是目前使用最廣泛的過程在油井技術(shù)的發(fā)展中。根據(jù)油井的發(fā)展條件,制定整體壓裂技術(shù),然后進行現(xiàn)場測試。同時也需要根據(jù)油田開發(fā)井網(wǎng),采用系統(tǒng)工程的方法來準備好整個計劃的壓力。目前,有很多油田應(yīng)用的整體壓力技術(shù),大大提高了塊發(fā)展速度和經(jīng)濟效益。
(2)清水壓裂技術(shù)。清水壓裂技術(shù)中使用的表面活性劑主要是指加入干凈的水和減阻劑和飆升的預(yù)防劑作為工作流體壓裂。水壓裂技術(shù)的深度傷害很低,成本低,能夠解決擁堵等,早期清水指水壓裂技術(shù)的注入高濃度壓裂支撐劑遇到困難,限制支撐劑的平均濃度。由于天然氣的巖石表面有一定的粗糙度,關(guān)閉后仍能保持一定的差距,形成低滲透油田的轉(zhuǎn)移能力。此外,一般來說,不需要清理水壓裂技術(shù),基本上不會殘留上海裂紋問題,甚至還可以提供更長的裂縫,和支撐劑應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)上的裂縫。簡而言之,清水壓裂技術(shù)己成為油田生產(chǎn)的重要技術(shù)之一。
(3)開發(fā)壓裂技術(shù)。壓裂技術(shù)的發(fā)展具有較強的適用性良好發(fā)展提供了強大的技術(shù)支持。開發(fā)壓力技術(shù)主要是油田開發(fā)階段的部署,斷裂的形式發(fā)展,井網(wǎng)優(yōu)化。通過開發(fā)壓裂技術(shù),改善油井壓裂技術(shù)的發(fā)展,并將所有的優(yōu)化設(shè)計。
此外,在發(fā)展過程中壓裂的壓裂的動態(tài)監(jiān)測、地應(yīng)力剖面以及裂縫方位檢測動態(tài)監(jiān)測。
(4)水平井分段壓裂技術(shù)。水平井分段壓裂技術(shù)已廣泛應(yīng)用于油田頁巖氣勘探和開發(fā)。為水平井可以增加儲層和井筒的接觸面積,從而提高最終的產(chǎn)量,石油和天然氣的生產(chǎn)。通過實踐的水平井分段壓裂技術(shù)近年來顯示最終的采收從水平和垂直采收率獲得三次,但成本只是兩次垂直井的成本,所以水平分段壓裂技術(shù)已經(jīng)被越來越多的開發(fā)商使用。
3.油田井下壓裂技術(shù)的問題與發(fā)展方向分析
開展油田井下壓裂施工的風(fēng)險性很高。施工現(xiàn)場的機器設(shè)備以及人員聚集,再加上作業(yè)過程復(fù)雜,尤其是老井,容易造成管線破壞,還容易引發(fā)井噴、卡鉆、爆裂等問題。開展井下壓裂施工,目的在于改善開采條件,提高油井的開采量。而我國目前應(yīng)用的壓裂技術(shù)還存在諸多問題,工藝技術(shù)仍然有待提高。比如,對于砂掩埋較深的油層,壓裂效果不明顯;在鉆井過程中,壓裂技術(shù)不能對井眼周圍提供有效的保護,鉆井所造成的傷害無法被抵消。
要不斷探究優(yōu)化的壓裂計劃,比如,通過開展現(xiàn)場試驗,預(yù)測水力壓裂的裂縫擴展;又如,探測裂縫的長度及導(dǎo)流能力,以合理設(shè)計壓裂參數(shù);再如,聯(lián)合應(yīng)用儀表和管式流變裝置,以測試壓裂液的流變特征;等等。實踐表明,在油井壓裂施工中采用連續(xù)管壓技術(shù),不僅能夠進行壓裂多層的操作,還可以實現(xiàn)選擇性壓裂產(chǎn)層,這樣避免了人工重復(fù)勞作,減少了作業(yè)時間,也在很大程度上保障了低滲透油田試油測試及配套技術(shù)的有效開展,油井開采能力得以提升。
(1)低滲透油田應(yīng)用壓裂技術(shù)為主。壓裂技術(shù)是領(lǐng)先主要手段的發(fā)展在我國低滲透油田,為低滲透油田的增產(chǎn)帶來了穩(wěn)定的保障,近年來,隨著油田開發(fā)的深入,儲層的轉(zhuǎn)換變得越來越復(fù)雜,只有通過不斷地開發(fā)新的壓裂技術(shù),可以通過改變整個油田區(qū)塊,實現(xiàn)低滲透油田增產(chǎn)的目的。
(2)壓裂技術(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)轶w積壓裂技術(shù)。面對一些低滲透的油氣藏,一般的開采技術(shù)則不能那么有效的進行開采,這時候體積壓裂技術(shù)解決了這一難題。體積壓裂技術(shù)一般指的是將有效儲層滲流“打破”的壓裂方式,形成一個網(wǎng)絡(luò)裂縫,裂縫在墻上和接觸面積,最大的儲層使石油和天然氣從任意方向裂縫滲流距離最短,大大提高整個儲層滲透率,實現(xiàn)儲層的長度、寬度和高度的三維方向的“立體改造”。
(3)無污染、無傷害的壓裂液的使用。為了使油田實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益,在未來的發(fā)展過程中,壓裂液的發(fā)展特點,沒有污染,沒有傷害。液態(tài)二氧化碳壓裂液對裂紋沒有傷害,沒有污染油層等特點,在未來發(fā)展過程中,可能從一個不含聚合物壓裂液逐漸發(fā)展成一種長鏈脂肪酸得到氨基酸鹽,不需要使用任何添加劑,其壓裂液的優(yōu)點是無污染、無傷害。
(4)完善壓裂技術(shù)的配套設(shè)施。根據(jù)壓裂技術(shù)的成就,我國也需要繼續(xù)引進外國先進的壓裂技術(shù),提升在我國自主研發(fā)的新型壓裂技術(shù),介紹裸眼封隔器的外國研發(fā)團和射孔技術(shù),為了獲得壓裂新技術(shù)的突破,獨立調(diào)查將大大提高致密油氣的分割效果。可溶性球需要重點研究快速突破。同時,還將引入和應(yīng)用國外先進微地震波裂縫監(jiān)測技術(shù),提高油田特殊地質(zhì)構(gòu)造形成的增長,也為我國新型壓裂技術(shù)的發(fā)展在未來條件和提供強有力的技術(shù)支持。
(5)改進和應(yīng)用壓裂新工藝技術(shù)。第一,高效能氣體壓裂技術(shù)。現(xiàn)階段,先進的高效能氣體壓裂技術(shù),還不能夠廣泛應(yīng)用于我國的油田產(chǎn)業(yè)之中,但是實踐表明,應(yīng)用了此項技術(shù)的油井開采區(qū)域,已經(jīng)取得較高的經(jīng)濟效益,因此,這項技術(shù)值得進一步改進和推廣。第二,三元復(fù)合驅(qū)油井防堿固砂技術(shù)。這項技術(shù)應(yīng)用了三元復(fù)合體系,使驅(qū)油的效果更加優(yōu)化,同時它克服了三元復(fù)合體系自身可破壞地層巖芯、可致油層松散等問題,在很大程度上控制了工程事故的發(fā)生。而且,隨著此項技術(shù)的進一步研發(fā),其中的固砂劑已經(jīng)實現(xiàn)了耐酸、耐堿,且能夠在較短時間內(nèi)完成壓力松開。由此可見,三元復(fù)合驅(qū)油井防堿固砂技術(shù)在油井產(chǎn)業(yè)中,具有較為廣泛的推廣前景。
我國油田布局相對分散,各油田產(chǎn)區(qū)的地質(zhì)特征、資源環(huán)境等因素都存在很大差異,這就給井下壓裂技術(shù)的應(yīng)用與研發(fā)提出了更高要求?,F(xiàn)階段,要根據(jù)油田油井的實際情況,借鑒先進的井下壓裂技術(shù)成果,探索出壓裂工藝技術(shù)的發(fā)展新動向,這有助于保持我國油田的穩(wěn)定生產(chǎn),提高油井開采的工作效率,進而實現(xiàn)最大化的社會經(jīng)濟效益。