張偉才

延長油田股份有限公司七里村采油廠 陜西 延安 717100

石油資源在國民經濟發(fā)展過程中占據著非常重要的地位，特別是近些年工業(yè)迅猛發(fā)展，對石油資源的需求量越來越大，傳統(tǒng)開采模式已經遠遠無法滿足現代化社會人們生產生活中實際需求。研究發(fā)現，我國的低滲低壓油氣藏儲量非常大，所以應加大針對這部分資源的開發(fā)利用，但實際開采難度相對比較大，體積壓裂技術的出現大大提高了低滲透油田石油開發(fā)效率，緩解了我國目前石油資源緊缺的局面。

1 體積壓裂技術概述

體積壓裂技術即在水力壓裂過程中，天然裂縫持續(xù)擴張，致使脆性巖石發(fā)生滑移剪切現象，進一步形成人工裂縫，人工裂縫與天然裂縫共同交織成一個巨大的裂縫網絡，增大了改造體積，提升實際產量和收采率。該項技術在石油開采中體現出非常好的效果。

隨著科學技術的不斷進步，體積壓裂技術也越來越成熟，為我國石油開采作業(yè)提供了可靠的技術支撐，該項技術在石油開發(fā)中的科學運用，大幅增加了石油資源開采量。我國傳統(tǒng)的油田開采主要是針對一類和二類儲層的開發(fā)，體積壓裂技術的引入實現了對三類和四類儲層的有效開發(fā)利用，大大提高了單井油氣產量[1]。體積壓裂技術主要適用于不同類型的低滲透油田開采，通過斜井多段壓裂技術、多級水力射流壓裂技術等實現油氣的高效開采。

2 影響體積壓裂技術實施的因素

2.1 體積壓裂的地層條件因素

在諸多影響因素中，地層條件對體積壓裂技術的應用效果影響最大。體積壓裂技術在石油開發(fā)中的應用，要求作業(yè)環(huán)境地下油氣儲層含有一定數量的天然裂縫，這是體積壓裂技術成功實施的必要基礎條件，只有地下油氣儲層具有天然裂紋才能為體積壓裂技術施工提供空間保障，促使該項技術的有效實施。地層天然裂縫與最小地應力通常情況下是保持同一方向的，在此基礎條件下，水力壓裂形成的裂縫就會與天然裂縫呈垂直狀態(tài)，天然裂縫與人工裂縫相互交織成一個裂縫網絡[2]。

2.2 體積壓裂巖層具有較弱親水性

體積壓裂技術在石油開發(fā)中的應用，還要求地下巖層的親水性相對比較差，這主要是因為體積壓裂技術實施期間往往需要用到壓裂液，在對地層施加一定壓力的作用下方能實現對油氣層的開發(fā)，在巨大壓力下地層結構會出現諸多裂縫，之后再利用支撐劑將地層縫隙支撐起來，為石油資源的開采提供良好的條件。施工隊支撐地層縫隙的液體就是壓裂液，其容易在巖層中自行流動，為了避免巖層吸收太多的水分影響后續(xù)石油資源的順利開采，所以要求石油開發(fā)的地下巖層親水性比較差，只有這樣壓裂液體才能在巖層縫隙中穩(wěn)定作用，發(fā)揮出其有效的支撐作用，促使體積壓裂順利開展，同時還可以節(jié)省一定的壓裂液，降低石油開采成本。

2.3 體積壓裂技術的適用范圍因素

隨著時代的發(fā)展，各類新型石油開采技術和工藝不斷涌現，但無論哪種技術都具有一定的應用優(yōu)勢和適用范圍，體積壓裂技術同樣也不例外。要保障該項技術實際應用效果，除了要掌握其工作原理和技術特點之外，還需明確其具體的適用范圍。施工人員通過深入分析體積壓裂技術的適用范圍，能夠使其更好地服務于石油開發(fā)工作，提高油氣開采效率，促使整個開采過程的有序順利推進[3]，保證整個施工期間地下巖層的解封壓裂狀態(tài)始終處于控制當中。經過多年的應用與不斷研究，人們發(fā)現體積壓裂技術的應用還需要對油氣田儲層條件進行綜合考慮，開發(fā)之前，應對地下原料儲存層實際條件和狀態(tài)進行全面詳細的探測，在此基礎上制定最為科學合理的開發(fā)方案，避免多層生裂縫交叉作用影響裂縫網絡系統(tǒng)的形成。除此之外，還需對地下巖層天然裂縫的發(fā)育規(guī)律展開分析研究，判斷巖層的天然裂縫是否有利于多層生裂縫交織和裂縫網絡系統(tǒng)的形成。研究發(fā)現，相比較而言，儲層改造中的天然裂縫較基巖裂隙優(yōu)勢更大，因為天然裂縫系統(tǒng)中往往存在大量的原生裂隙和次生裂隙，這就增大了復雜裂隙出現的概率，有望實現大規(guī)模改造。開發(fā)前通過對地下巖層天然裂縫發(fā)育狀況的調查分析，即可知道體積壓裂技術在該區(qū)域應用的可行性如何，有效保障了技術應用的科學性與可靠性。

3 石油開發(fā)中體積壓裂技術的應用策略

3.1 創(chuàng)設良好的開采條件

低滲透油田開發(fā)過程中，開采作業(yè)易受地面諸多因素的干擾，所以實際開發(fā)期間多采用叢式井，若油井傾斜角超過15° 將為油氣開采創(chuàng)造良好的開采條件。工作人員還需充分結合現場實際情況合理設定井斜度和井眼，同時不斷優(yōu)化各項壓裂參數和射孔，為實現多縫壓裂創(chuàng)造有利的條件。因為多縫壓裂能夠保證地下巖層裂縫的獨立性，而且相互間呈平行狀，這樣可以有效提高單井油氣開采量。在科學合理的油井傾斜角條件下，油田開發(fā)過程基本不會出現分壓或者壓串現象?？梢?，創(chuàng)設良好的開采條件對于石油資源的有效開發(fā)具有極大的影響。

3.2 控制體積壓裂的效果

石油開發(fā)過程應用體積壓裂技術，如果在儲層中形成了多條裂縫，不僅會大大降低石油資源的開采量，而且會影響整個開采過程的安全性。若開采期間針對巖層的體積壓力過大會使巖石裂縫太大，制約石油開采作業(yè)的有序開展，甚至導致石油開發(fā)失?。坏珘毫烟∫膊豢扇?，因為壓力過小可能導致石油開發(fā)不成功，需要重新施工，不僅延長了施工工期，而且增加了施工成本，所以要求施工團隊科學控制壓裂作用力。實踐中，單井夾層偏薄、質量好、射孔厚的情況下，適宜采用油套混注合層壓裂施工管柱，以達到較為理想的開采效果。若單井中兩壓裂分段間隔厚度比較大，會對低壓開精準性造成不良影響，此時最好采用雙縫施工模式[4]。針對壓力層段中含有較大物性的情況，可以采取投球分壓模式，這樣不僅能有效提升施工效率，而且能夠保證施工過程的安全性。若體積壓裂技術應用過程存在套管不完整、井身質量不佳、壓力偏大等問題時，可以選用卡封壓裂技術，最大限度提高石油開采效率，保障開采量。

3.3 優(yōu)化體積壓裂技術開采條件

現場開采條件是否理想對體積壓裂技術的應用效果具有極大的影響，所以為了保障體積壓力技術在石油開發(fā)中的高效利用，施工人員必須積極優(yōu)化現場開采條件和環(huán)境。一方面要清楚掌握體積壓裂技術的適用條件；另一方面對現場地理位置及施工環(huán)境進行全面勘察了解，針對不合理的地方進行優(yōu)化整改，借助相關技術或者人為操作實現對石油開采現場條件的有效完善。比如：現場巖石存在一定的瑕疵，可能會影響后續(xù)體積壓裂技術的實施，此時施工團隊就必須對其做出必要的整改，促使石油開采過程順利推進。再比如：如果油田強度比較低，可以采用一些傷害性比較小的壓裂液和支撐劑，以適當增強油田強度。若施工中采用的風度破膠技術，一定要綜合考慮壓裂區(qū)域的地質情況、底層液體能夠承受的最大溫度等要素，對于地質條件不太理想的地段，底層液體不可停留時間過長。

3.4 改良壓裂設施設備

石油開發(fā)中體積壓裂技術的有效利用，離不開專業(yè)技術和專業(yè)工具的大力支持，其實體積壓裂技術的實施就是施工人員在科學理論知識和研究成果的指導下，借助相關設施設備開展石油資源開采作業(yè)。如果沒有專業(yè)有效的施工用具，可以說整個施工操作都得停滯不前，所以要保障體積壓裂技術的有效實施，技術人員與施工人員應積極配合，認真研究目前施工設施使用中存在的弊端和不足，進一步做出針對性的優(yōu)化改良，促使施工設備作用的有效發(fā)揮。壓裂過程中使用的液壓液，工作人員應根據各項施工參數規(guī)律采取不同標準的液壓液配比，使其在具體壓裂操作中發(fā)揮出最佳作用，達到預期壓裂效果，不斷提高施工效率，增加油氣開采量?？梢娡ㄟ^積極改良體積壓裂技術專業(yè)用具，能夠幫助壓裂技術使用時更加便利化、科學化、準確化。

3.5 對相關專業(yè)施工人員進行定期培訓

就目前情況來看，石油開發(fā)中對體積壓裂技術的應用，絕大多數操作都需要人工來完成，所以人為因素對最終開發(fā)效果具有很大的影響。這就要求高度重視施工人員的日常培訓工作，定期組織一定的專業(yè)培訓學習活動，幫助施工人員提升其自身專業(yè)技能和綜合素養(yǎng)，還可以開設線上施工工程教學培訓課程，讓所有員工能夠根據自己的時間合理安排學習，通過專業(yè)化、系統(tǒng)化的培訓，為保證體積壓裂技術實施效果奠定了良好的人才保障。除此之外，還需對一些特殊位置體積壓裂技術的合理應用展開培訓，使施工人員掌握專業(yè)的操作技術。鼓勵員工之間積極溝通和交流，取長補短，相互學習。上級管理階層應加強與一線基層員工間的溝通，及時了解施工團隊存在的問題，協助做好解決，促進石油開發(fā)工作的良好開展。

3.6 把握體積壓裂工藝特點

體積壓裂技術具有自己獨特的工藝特征和應用優(yōu)勢，施工人員只有準確把握其工藝特點，才能在實踐中促使其應用優(yōu)勢的良好體現和作用的有效發(fā)揮。針對網絡故障系統(tǒng)比較復雜的情況，具體施工中想要提高其滲透性，可以采用剪切法、拉斷法和滑移法等故障處理方式，幫助體積壓裂技術工藝特點的良好發(fā)揮。

4 石油開發(fā)中體積壓裂技術的應用案例

某油田儲藏埋深約1700m，平均厚度10.1m，巖心分析滲透率為3.35×10-3μm2，可見該油田屬于低滲透儲集層，綜合考慮多方面實際情況，最終選用體積壓裂技術實施油田開發(fā)，以保證油田開采效率和開采量。下面結合該油田對體積壓裂技術的應用效果進行簡要分析。

4.1 壓裂效果

為了能夠更為直觀清晰了解體積壓裂技術在石油開發(fā)中的應用效果，實現對裂縫展布形態(tài)的有效控制，引入了微破裂向量掃描四維影像裂縫監(jiān)測技術，主要監(jiān)測2口試驗井，根據監(jiān)測數據結果得知：2口井形成裂縫分別是18條和16條，平均長度為312m，整體比較理想。同時發(fā)現主裂縫側向出現了次生裂縫，而且與天然裂縫間實現了溝通，可見改造目標基本達成。

4.2 生產效果

經過事先室內試驗計算得知了排量與靜壓力間的關聯性，最終確定排量為4.5m3/min，在此情況下基本可以實現破裂巖體與天然裂縫形成分支縫要求的凈壓力。試驗結果還表明，適量增加壓裂液不會造成支撐裂縫導流情況的太大改變，但會明顯延長裂縫。隨著排量的不斷增加，支撐裂縫導流情況也會隨之改變，裂縫長度不斷增加，特別是縫高增加尤為明顯。應用體積壓裂技術的油井，在投產后均達到了非常理想的開采目標。

4.3 綜合成效

經過全面系統(tǒng)化的分析研究，該油田開發(fā)條件完全符合體積壓裂技術應用標準，適用性非常好。根據后期投產后的實際產量，可知體積壓裂技術在該油田開發(fā)中的應用，大幅度提高了單井動用產量，縮短了實際生產年限，綜合應用效果顯著，綜合成效遠高于普通壓裂技術油井。另外，結合上述壓裂效果和生產效果兩項內容，進一步證實其參數比一般壓裂井理想，實現生產產能與效果的提升。體積壓裂技術的應用能夠使改造儲層的效果提升，這便于之后的壓裂改造。

5 結束語

總而言之，石油開發(fā)中科學運用體積壓裂技術，體現出非常好的應用效果，不僅有效提高了施工效率，同時還更好地保證了整個開采過程的安全性，增加了單井油氣開采量，很好地緩解了我國目前石油資源緊缺的局面。未來還需進一步深入分析研究，積極創(chuàng)新優(yōu)化體積壓裂技術，不斷提高油田開采水平，更好地服務于我國的石油開發(fā)利用。