水平井压裂工艺技术现状与发展趋势分析

摘要：近年来我国原油、天然气的新增储量大幅度增加，无论是开采方式还是油、气井的生产都已经表现出较为复杂特殊的条件，实际开采的过程中应当在进一步提升单井产量的同时，利用储量优势来确保油田经济效益增加，文章从这一点出发，探讨了有关内容，希望可以给有关从业人员以启发。

关键词：水平井；压裂工艺；技术现状；发展趋势；分析

1水平井的优势及压裂原理

1.1水平井的优势

水平井的突出特点是井眼穿过油层的长度长，大大增加了井与油层的接触表面积，从而使油井的单井产量高，油井的生产速度快，减少了生产时间；可以连续贯穿几个薄油层，从而使不具有工业开采价值的油层也能进行生产，提高了原油的采收率。

1.2水平井压裂原理

在石油和天然气，水平井生产的压裂裂缝和水平井筒的轴线。在水平井压裂，如果轴和最大应力在同一个方向，可以形成和最小应力方向垂直的纵向裂缝。如果垂直轴和最大主应力方向，将形成横向裂纹扩展的最大主应力方向。在石油和天然气，在水平井压裂之前，石油和天然气通常基于径向流的流动趋势围坐在井壁，渗流阻力比较大。通过水平井压裂后，流动平行于关节表面的裂缝，阻力会相对减少，可以更好地使石油和天然气资源得到开发。

2常用水平井分段压裂工艺内容

2.1段塞分段压裂

段塞分段压裂技术基本原理是，在水平井施工的最后阶段结束之前，用高粘度的化学物质替换井筒并在井筒形成阻塞，使其进入新的裂缝和堵塞。材料主要有三种类型：低浓度支撑剂，超粘完井液和充满砂子的透明态橡胶塞。此过程的最大优点是，它既可以确保完全的多裂缝压裂施工作业，又无需运行特殊工具。缺点之一是操作周期长。施工期间橡胶塞容易损坏，橡胶塞的高强度受到限制，不可能在井中实现更有效的密封，现在已经很少使用。

2.2限流分段压裂

在油气开采中，限流分段压裂工艺具有工艺简单和周期简单的特点，在油气开采中得到了很好的应用。限流分段压裂主要是通过对炮眼的精准控制，然后利用先开部位的炮眼限流，实现对压裂所有裂缝一次性压开。这种压裂工艺主要是应用在没有进行射孔的新井中。

2.3裸眼分段压裂技术

裸眼分段压裂技术具有压裂施工周期短、费用低、压裂改造效果好等特点，目前在国内油气田开发中得到很好的应用。水平井裸眼分段压裂完井技术是将完井管柱和压裂管柱合并为一趟管柱一起下入，采用裸眼封隔器封隔水平段，实现水平井分段封隔压裂作业，从而实现提高单井产量的目的。

2.4化学隔离分段压裂

在油气开采中，化学隔断分段压裂是常用一种压裂工艺。化学隔离分段压裂主要是在水平井最低层下射孔压裂管柱，然后经过水喷进行处理，最后注入水溶性自破胶液体塞，实现对地层的压裂。在油气开采中，这种水平井压裂工艺可以很好可实现压裂时的有效封堵，有很好的应用效果，能够实现油气资源更好的开采。

3水平井分段压裂的工艺现状与发展

3.1分段压裂技术的改进

在油气开采中，水平井压裂技术具有很好的优势，能够更好地提升开采效果。随着社会不断发展，对于石油资源需求量在不断增加，所以需要不断对水平井开采技术进行改进，才能更好地促进对油气资源进行开采。在水平井压裂工艺优化中，其中对分段压裂技术的改进是重要一部分。连续油管压裂技术是一种新的开采技术，安全性能比较好，能够很好地提高油气开采效益。而且这种技术操作流程比较简单，能够在减少对油层的伤害，同时提升石油开采量。另外在水平井压裂技术发展中，通过对高性能压裂液的使用，能够很好地降低压裂过程中对地层伤害。随着压裂液技术的发展，以后压裂液将会向低污染方向进行发展，从而更好地降低对地层伤害，推动油气资源开采的可持续进行。

3.2提高压裂技术的管理

压裂技术在不断改进和完善过程中也对管理控制技术，成为影响发展的因素。一般在施工控制技术，由于施工管理控制技术不严格，导致断裂发生质量问题或造成安全隐患。它可以为建筑和建筑设备的管理技术，管理水平的提高通过材料的选择来改善。用于施工设备的管理，根据装置温度或适于需要保存的存储管理，施工过程中的维修和保养湿度。对于材料的选择，选择低污染，低摩擦，携砂能力强，适应压裂液和砂岩地层，避免因为材料不符合所造成的压裂施工质量问题。对于压裂和水平井压裂掌握相关的理论知识和实际操作技能人员的培训。有一个水平井压裂就有一定的危险性，因此提高建筑工人的整体素质，可以提高压裂水平井的质量。

3.3改进技术监测仪器

水平井水力监测过程中，仪器的质量监测结果起着重要的作用。在地震波疲软的情况下，仪器可以进行收集和分析地震波通过裂缝，提供裂缝监测结果。井下微地震监测的技术和发展，通过收集到的数据，结合矿业的特点，并能够分析裂缝的特点。裂缝的高度和长度等参数，可以得出结论，根据裂纹形成的监测仪器，并能分析，方便开采工作。定点多级封隔器的发展，使用分转换技术。传统技术不能达到各种各样的石油和天然气生产，技术改进，封隔器能抗高压，管柱结构更稳定。这项技术的使用范围更广泛，但仍需要找到石油扩张开发时间。减少扩张时间在石油、矿业可以提高经济效率，同时，技术的发展使理论知识得到发展，提高油田钻井技术的发展。

4水平井压裂工艺发展趋势

4.1分段压裂技术的改进

在油气开采中，水平井压裂技术具有很好的优势，能够更好地提升开采效果，更好对石油资源进行开发。随着社会不断发展，对于石油资源需求量在不断增加，所以需要不断对水平井开采技术进行改进，才能更好地促进对油气资源进行开采。在水平井压裂工艺优化中，其中对分段压裂技术的改进是重要一部分。连续油管压裂技术是一种新的开采技术，安全性能比较好，能够很好地提高油气开采效益。而且这种技术操作流程比较简单，能够在减少对油层的伤害，能够提升石油开采量。另外在水平井压裂技术发展中，通过对高性能压裂液的使用，能够很好地降低压裂过程中对地层伤害。随着压裂液技术的发展，以后压裂液的将会向低污染方向进行发展，从而更好地降低对地层伤害，推动油气资源开采的可持续进行。

4.2提高压裂技术的管理

在不断改进和完善的过程中压裂技术，管理和控制技术，已成为影响发展的一个因素。当进行一般的施工控制技术，由于技术施工管理控制不严格，导致压裂质量问题或造成安全隐患。它可以为建筑和建筑设备的管理技术，管理水平的提高材料的选择来改善。用于施工设备的管理，根据装置温度或适于需要保存的存储管理，施工过程中的维修和保养湿度。对于材料的选择，选择低污染，低摩擦，携砂能力强，适应压裂液和砂岩地层，避免因为材料不符合所造成的压裂施工质量问题。

5结语

水平井压裂工艺实际应用的过程中，要进一步研究现场工艺，强化低渗透油气藏、断块、边底水等油藏长期高效率的有效开发，结合渗流机理进行进一步有效设计，确保油气藏的长期可持续发展。对水平井压裂工艺技术的研究和应用还有很长的路要走。

(1)应加大研究分段压裂现场工艺的力度，充分体现对断块、边底水、低渗透等油气油藏长期高效开发的增产优势。

(2)建立关注裂缝干扰的产能预测计算模型，同时结合油气在裂缝中的渗流机理与压后的裂缝形态，为优化施工设计打下坚实的理论基础。

(3)尽管现行的软件都有多裂缝设计能力，但在产量预测方面设计不足，所以依然无法满足当前水平井压裂改造设计的发展需要，假设在不计入裂缝间距、裂缝位置以及裂缝间的干扰等因素对产量的左右，研发与水平井压裂改造相适应的软件很有必要。

(4)有必要对井下封堵工具和分段压裂工艺方式进行实用性和高效性方面的的研究开发，并在实践中应用验证，以突破水平井分段压裂工艺技术改造的这一难点。

(5)进一步提高水平井压裂所需的压裂液和支撑剂及其配套技术研发力度，逐步实现压裂液对地层零伤害。