井下压裂施工技术探讨

（大庆油田钻探工程公司井下作业工程公司，吉林 松原  138000）

摘  要：随着各个行业生产规模的扩大，许多生产作业中对于石油资源的需求显著增多，为保持市场上石油资源的供需平衡，越来越多的油田企业，都在积极扩大产能。但因为油田环境的复杂性，在资源开发过程中的技术要求较高，很多油井中采用的压裂技术，特别是对于复杂油井来说，压裂技术的优势明显。但由于井下压裂技术的注意事项较多，为保障技术应用效果，需严格遵守技术规范。基于此，本文重点分析了井下压裂施工技术的应用要点，对此项技术的推广具有一定的意义。

关键词：井下压裂；施工技术；应用

近年来，我国的石油行业发展迅猛，行业的这种发展趋势，使得在油田生产作业中可采用的新工艺和新技术越来越多，一些新技术的出现，克服了传统工艺的弊端，有助于生产目标的实现。井下压裂技术的应用范围相对较大，随着此项技术的大量使用，我国的这类技术取得了一定的发展成果，出现了多种类型的压裂技术，但因为每个油井都有各自的特点，为保障压裂技术的应用效果，需依据对油井情况的全面调查，加强前期的技术选择，并重视技术管理。

1  井下压裂施工技术实施的意义

全世界范围内分布有大量的低渗透油田，对于这类型油田来说，开采过程中的施工难度较大，采油量低，通过压裂技术的科学应用，可克服开采中的这些难题，提升生产效率的同时可大大提高产能。在传统的采油工艺下，随着钻井工艺的应用，可能会发生井眼损伤的情况，而压裂技术下可以减少这类型问题的出现，使得采油工作可顺利开展。此外，压裂技术在低渗透油藏中的应用，可在油藏中形成高导流裂缝，注水井具备更高的吸收能力，随着采油工作的持续进行，油井的废液处理能力也显著增强。如果在采油作业中油井具备二次或者三次采油的条件，经由压裂技术的规范应用，油井具备更强的吸收能力，因为底层张力强度的增大，伴随着压裂施工作业，底部将会产生明显的裂缝，当将准备好的支撑剂注入该裂缝以后，也就形成了填砂裂缝，此裂缝的导流能力强，可为采油工作的进行创造良好的条件。

2  当前油田开采使用的主要井下压裂技术

2.1  限流压裂技术

结合在油井开采作业中压裂技术的应用，此项技术主要是对裂缝的处理工艺，当在采油工作中面临的是低渗透或者多油层油藏条件下，在使用压裂技术时往往不只会存在一条裂缝，甚至会面临多条裂缝的情况，当出现这一情况时，就需要采用限流压裂技术。在利用限流压裂技术进行采油工作时，伴随着施工作业的进行，可以有效进行射孔密度的控制，因为这一控制特点，注入排量呈现逐步增大的趋势，当达到了特定的条件后，进入压裂施工环节，依据开层顺序，最先被压上会立即将压裂液所产生的炮眼摩阻吸收，从而使得井底压力持续变大，也就减小了压开破裂压力与周围邻层压力的差值。从上世纪七十年代开始，我国就进行了大量的限流压裂技术研究，在掌握了此项技术的原理以后，在大庆油田中就利用这一技术进行了采油工作。

2.2  化学隔离技术

一些油田内分布有套管井，针对这类型油井，化学隔离技术是最佳选择，具体来说，经由化学隔离技术的规范使用，可率先完成压裂处理，并使用选好的砂子进行油管填充，在填充以后，也就达到了化学隔离的效果。在这些工作完成以后，现场施工人员根据对井段情况的掌握，继续使用化学隔离技术来进行对应的施工。化学隔离技术在油井施工中的应用，可使得作业人员依据对现场情况的具体掌握，实施科学的资源开发，能够大大提高作业的安全性。但利用化学隔离技术时，向压裂油管内实施胶塞化学隔离的情况下，关键要注意浓度的把控，否则，一旦浓度过高或者过低，都不利于采油工作的顺利进行。胶塞浓度的控制方面，需严格按照对现场情况的掌握来确定，就当下化学隔离技术的发展现状来看，此项技术的投资较高。

2.3  水利喷砂压裂技术

当在油井作业的进行中要对流体实施加压作业的情况下，一般选用的是水利喷砂压裂技术，经由此项技术的应用，可以在较短的时间内将油管内的压力向速度转化，并在转变成速度以后发挥速度优势，保持流体的高速度射流状态，随着流体射流，原先的地层上将分布有裂缝，为保持井底压力与裂缝压力的平衡状态，往往需在裂缝内注入相应的液体，以将井底压力控制在合理的范围内，经由作业要求确定压裂范围，也就可以为采油工作的进行创造相对安全的作业条件。与其他的压裂技术相比，这一压裂技术的成本消耗是最小的。

3  油田井下压裂技术实施措施

3.1 优化压裂液技术

在很多的油田中都采用的是井下压裂技术，为提高此项技术的应用效果，最为关键的是要结合对油井情况的分析，来对压裂液技术进行相应的优化，因为压裂液处理效果将直接关乎采油工作的成败。在传统的采油工作中，很多的油井都是直接利用压裂液来实施填充，经由粘性流体的使用，可有效进行井下基层的内压、裂缝拓展，从而为采油工作的进行创造条件。但随着油田行业的稳步发展，油井生产作业中的技术追求越来越高，在较高的技术要求下，一些油田企业压裂液技术的优化，如胍胶压裂液的使用，可大大提高压裂液的粘性，提高产能和效益。

3.2 对水利喷砂技术的创新

在油田行业持续发展的过程中，关于井下压裂技术取得了显著的成效，特别是水利喷砂技术得到了广泛的应用，但未来随着油井开采作业的日趋复杂化，为有效发挥水利喷砂技术的优势，也需根据对油井情况的掌握，在原有的技术基础上进行适当的调整和优化。实际上，与其他的压裂技术相比，水利喷砂技术的成本投入小，且安全性好，具有推广应用的巨大潜力。但从实际情况来看，水利喷砂技术的应用却越来越少，这就要求在油田开采工作中，应加大对这一技术的优化，提高技术适用性。

3.3 技术参数的设置

在将井下压裂技术应用到油井生产作业中时，不论采用的是哪种的压裂技术，为保障技术的应用效果，都需要结合对油井开采作业的要求，来进行各个技术参数的科学设置。就当下井下压裂技术在各个油井中的应用情况来看，需重视对混砂比这一参数的设置，混砂比重过小或者过大，都会影响正常的采油工作，比如，当混砂比重过大时，意味着井下裂缝逐步增大，而宽度逐步减小，难以维持正常的开采作业。因此，为提高采油效率，确保井下压裂技术的优势发挥，就需要相关人员综合考虑多方面的因素，进行混砂比的科学设置。

3.4 加强返排液的处理与利用

井下压裂技术在应用在油井中时，可以使原有油层产生裂缝，当将压裂液注入到油层后，就可顺利进行相应的资源开发。但实际的操作中，一旦将压裂液注入到了油层内，油层出现排液现象的几率较高，这一现象的发生，意味着在油井开采作业中的资源浪费严重，也引发了较大的环境污染。因此，随着油田生产中对节能环保的重视，各个油田在利用压裂技术时，需重视这一方面的问题，需利用新型的工艺或者技术，对返排液加以有效处理与利用，避免因为排液所引起的环境污染。

4  结束语

井下压裂技术在油田作业中有着突出的技术优势，在当下的技术条件下，压裂技术取得了一定的发展成果，也得到了大量的使用，但因为每个油井的情况都有差异，在此项技术应用时，需重视技术应用中的管理和控制，提高压裂技术的应用效果。

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       来源：化学工程与装备-官方网站-创刊于1972    2022年第10期  在线投稿  >>