国内外水平井分段压裂技术进展
关于水平井分段压裂技术的国内外调研
关于水平井分段压裂技术的国内外调研摘要：随着世界经济的发展，石油这一不可再生资源在社会发展中的作用日益显著，石油的开采方式也在不断的突破与创新。
水平井分段压裂技术自2002年开始，经过数年的快速发展，形成了可以与不同完井条件相适应的水平井分段压裂技术。
作为非常规油气开发的主要技术，水平井分段压裂技术有许多优点，可以大幅提高采收率，同时也取得了长足的进步与发展，世界上专门研究该技术的公司也屡见不鲜，可以说得到了国际与社会的广泛关注。
本文主要介绍水力喷砂分段压裂技术。
通过对其国内外现状、工艺分析、优化方法等方面进行研究，以期为水平井分段压裂技术的发展与探索提供参考。
关键词：水平井；分段压裂；水力喷砂；国内外现状；优化1 前言近几年石油开采技术的发展在全球都备受关注，越来越多的探明储量都属于低渗透储层，开采难度大，经济效率低，水平井的发展大大提高了集水建筑物与地下水非饱和带中的气体、地下油气的接触面积，有效地提高了流体的抽取效率。
水平井分段压裂技术是在井段中以较短的时间压裂多条裂缝的关键。
水力喷射分段压裂技术在逐年快速发展。
本文主要选取水力喷砂分段压裂技术作为范例，来介绍水平井分段压裂技术的国内外发展情况，关键技术和分析优化等方面，希望可以对水平井分段压裂技术的发展有所帮助。
2 水力喷砂压裂技术的国内外发展情况2.1 水力喷砂压裂技术的国内发展情况我国从1970年开始就将水射流技术从煤炭领域运用到了石油行业以实现增产，自首次试验成功以来，短短六年时间，该技术已在长庆油田、四川油田等八个油气田进行了现场应用，在辽河、胜利、中原等油田取得良好效果，平均单井增产20%～30%。
截止2011年底，已应用于全国近300口井，目前已成为中国水平井分段改造的主体技术之一。
2005年，长庆油田与哈利伯顿油服公司合作引进了水平井水力喷砂分段压裂技术，成功实施了靖平一井、庄平三井两口井6段水力喷砂分段压裂实验。
其中靖平一井实现分段压裂两段，被认为是国内第一口实现水力喷砂分段压裂的水平井[1]。
水平井分段压裂技术现状及发展
水平井分段压裂技术现状及发展发布时间：2022-04-27T06:11:26.694Z 来源：《工程管理前沿》2022年第1月1期作者：董炜[导读] 水平井分段压裂技术在石油开采中发挥着巨大的作用。
随着国家各项经济事业的快速发展和社会环境的不断改变董炜中国华油集团有限公司银川分公司陕西榆林 718615摘要：水平井分段压裂技术在石油开采中发挥着巨大的作用。
随着国家各项经济事业的快速发展和社会环境的不断改变，当下社会对于石油能源的需求量也得到了显著的增加。
石油能源作为重要动力之一，为很多企业的生产发展提供了坚实的保障。
在石油储存量不断减少，开采难度不断增加的当下，深入研究油田开采工艺并提高油田开采效率是相关企业必须高度重视起来的。
基于这一背景，研究人员结合相关技术和理论创造出了全新的油田压裂增产改造工艺技术，这一技术的实践应用极大地提高了油田开采的质量和效率。
关键词：水平井分段；压裂技术现状；发展引言社会对于石油气的需求量不断攀升，企业在进行油气开发和应用过程当中对于油田的采集广度和深度在进一步增加，是为提升其产量和效率的重点内容。
在处理和应用压裂技术的过程中需要积极进行技术的革新和优化，使压裂的工艺能够更好地跟石油气的实际开采形成较好的结合。
1概述所谓压裂是指将压裂液通过泵注设备注入井内，进而使油层产生裂缝，促进油层渗透率的提升，这是油田增产的重要措施，同时也可以在很大程度上提升注水井的吸水能力。
在压裂过程中，注入压裂液时要确保注入压力大于油层的吸收能力，因此对泵注设备的要求较高，需要应用高压大排量泵才能满足压裂施工要求。
随着压裂液的注入，能够促使井筒内的压力不断提升，最终超过地层岩石的抗张强度，促使地层产生裂缝。
在裂缝延伸过程中，还要继续注入支撑剂，进而形成具有较强导流能力的填砂裂缝。
由此可以看出，在压裂施工过程中，所应用的材料主要为压裂液和支撑剂，对于支撑剂而言，可以细分为陶粒以及压裂砂两种。
水平井分段压裂工艺技术现状及展望
2321 背景从1980年代开始，我国逐渐认识到水平井分段压裂工艺技术的重要性。
在过去，我国主要是需要依靠国外先进技术和引进先进的工艺，但是这些年我国水平井分段压裂工艺技术已经取得了快速发展，逐渐摆脱了我国对于国外技术地依赖，大大提高了我国在油气行业地地位。
水平井分段压裂工艺提升能够有效提高我国对于对于低渗油气储层的开发，提升了我国石油开采的质量和效率。
目前水平井压裂工艺技术和实际生产要求很有很大的差距，很多设备和技术也很难满足实际生产要求。
因此本文在此基础上就水平井分段压力工艺技术相关问题做了一些探索，从而更好促进我国石油行业地发展。
2 水平井分段压裂工艺技术现状2.1 机械封堵逐层压裂的分段压裂技术机械封堵逐层压裂技术是目前常见的一种水平井分段压裂工艺技术，主要是利用封隔器来进行相应的分层。
压裂管柱能够对于水平井段进行有序分段进行分段进行压裂，从而能够满足油层开采的要求。
因此油层在分布上呈现着纵向上分布的情况以及施工排量的要求，在分段和压裂过程中可以利用压裂管柱来讲所需要压裂的目的层分成若干个压裂层段，每一个压裂层段都可以形成一个独立的压裂层段，同时也可以根据不同的独立压裂层段来合成一个新的压裂层段。
但是如果其中一个分裂层处在两个封隔器之间时，这种情况就是一种常见的双封隔器单卡分层压裂。
如果在实行水平井压裂工艺技术过程中，多个目标层被分割在不同的分割器之间时，这时候可以通过配套使用不同的压裂技术来压裂不同层级，从而使得目的层能够完全被压裂开来，常见的压裂技术主要有限流法压裂技术或是堵球法技术。
但是在采取这种技术手段过程中，有些水平井的目的层数较多、层级之间的纵向分布间隔间隔大，同时受到施工技术和施工排量地影响，往往需要根据实际情况来进行分段压裂施工。
2.2 水力喷砂分段压裂技术水力喷砂分段压裂技术也是另外一种水平井分段压裂技术，和其他压裂技术相比，这种技术最大的特点就是其拥有独特的定位技术，在效率和准确度方面具有更大的优势，能够准确快速地进行机械密封的多层压裂。
国内水平井压裂技术研究进展
—78 —石油机械CHINA PETROLEUM MACHINERY2016年第44卷第12期◄油气田开发工程►国内水平井压裂技术研究进展丁庆新1侯世红1杜蠢芳2王文明1(1.中国石油大学（北京）机械与储运工程学院2.渤海钻探工程公司）摘要：水平井压裂技术已成为低渗透、超低渗透致密油气藏改造的主体技术。
经过10多年的 发展，国外主要形成了水力喷射分段压裂技术、裸眼封隔器分段压裂技术和快钻桥塞分段压裂技 术，其中裸眼封隔器分段压裂技术应用最为广泛。
通过借鉴国外技术及自主研究，国内在水平丼 压裂技术方面已经形成了很多核心技术，为我国油气生产提供了可靠的保障。
阐述了上述压裂技 术的发展现状和应用情况，分析了各种压裂技术的优缺点以及适用性，最后指出可开关套管滑套 技术将是国内压裂技术的发展方向。
关键词：水平井压裂技术；低渗透油气藏；裸眼封隔器；分段压裂；开关套管滑套技术中图分类号：TE357.1 文献标识码：A doi:10. 16082/ki.issn.1001-4578.2016.12.017Advance of Horizontal Well Fracturing Technology in ChinaDing Qingxin1Hou Shihong1Du Xinfang2Wang Wenming1(1. College of M echanical and Transportation Engineering, China University of Petroleum (Beijing)；2. CNPC Bohai Drilling Engineering Company)Abstract ：Horizontal well fracturing technology has become the main technology for the stimulation of low permeability and ultra low permeability tight reservoirs.After 10 years of development,the foreign country has formed hydraulic jetting multistage fracturing technology，open-hole packer multistage fracturing technology肌d fasbridge plug multistage fracturing technology,of which the open-hole packer multistage fracturing technology is the most popular one.By drawing on foreign technology and independent research,a lot of core technologies have been formed on the horizontal fracturing technology,providing a reliable guarantee for China5s oil and gas production. The development status and application of the fracturing technology have been introduced.The advantages,disadvantages and applicability of various fracturing technologies have been analyzed.It is pointed out that the switchable casing slide sleeve technology would be the development trend of fracturing technology in China.Key words：horizontal well fracturing；low permeability oil-gas reservoir；open hole packer；multistage fracturing；casing slide sleeve technology裂，经过i o多年的发展，主要形成了水力喷射分 〇引言段压裂技术、裸眼封隔器分段压裂技术和快钻桥塞分段压裂技术，其中裸眼封隔器分段压裂技术应用水平井压裂技术对于非常规油气藏的开发意义 重大，已成为非常规油气藏改造的主体技术。
水平井分段压裂工艺技术现状及发展探讨
水平井分段压裂工艺技术现状及发展探讨发布时间：2022-09-23T01:08:43.829Z 来源：《科技新时代》2022年3月5期作者：张扬[导读] 水平井分断压裂工艺技术，在低渗致密油气储层改造中发挥着重要作用，该技术良好应用张扬中原工程公司井下特种作业公司河南省濮阳市 457000摘要：水平井分断压裂工艺技术，在低渗致密油气储层改造中发挥着重要作用，该技术良好应用下，有助于我国石油资源开发，实现油田稳产增产。
本文从水平井分段压裂技术原理入手，分析水平井分段压裂工艺技术现状，提出水平井压裂工艺发展趋势，以供参考。
关键词：水平井；分段压裂工艺；技术发展引言当前，我国天然气及原油储量逐渐增加，使得开采方式更为复杂化，具体开采环节，需要提升单井产量，并且还应通过储量优势，增加油田经济效益。
水平井分断压裂工艺技术不断发展中，已出现较多技术形式，因此需要对水平井分段压裂工艺技术情况进行分析，保证此项工作的良好落实。
一、水平井分段压裂技术原理对于水平井筒轴线方向而言，其与设备底层的主应力方向应处于同一平面，只有在这种方式下，形成的裂缝才能满足实际生产要求。
但因为主应力与井筒方向不一致，其产生的裂缝方向也存在较大的差异。
通常情况下，该裂缝会存在不同方向，若井筒与主应力方向相垂直，产生的裂缝则处于水平方向，该方向的裂缝属于最常见的一种裂缝形式。
若井筒与主应力处于平行关系，或处于统一直线上，此时会产生的裂缝是竖直方向，这种裂缝常用于特殊工艺流程中。
最后一种裂缝不常见，当井筒与主应力间存在的角度在90°~180°之间时，会形成夹角裂缝。
应用水平井压裂工艺，最大的作用是进行石油镜像方向的模式转化。
简单而言，该技术会将镜像油的流动改为线性的流动，通过这样的方式，有效增大渗透率，进一步降低渗透水流阻力，有效增高采油效率，从而使企业获得更高的经济效益。
二、水平井分段压裂工艺技术现状1.可溶桥塞技术对于可溶桥塞分段压裂技术而言，其属于页岩气开发中的一项新兴技术，压裂过程中，能够提供稳定的层间封隔，完成压裂施工后，高温高压环境下，可溶桥塞可与井筒内液体产生化学反应，溶解后，保证井筒全通径，有助于生产测试的开展。
国内外水平井分段压裂技术研究进展
国内外水平井分段压裂技术研究进展水平井分段压裂技术是一种提高油气产能的重要技术手段。
在国内外的研究中，已经取得了一系列的进展，下面将对其进行详细介绍。
一、国内研究进展：1.分段压裂方法改进：在分段压裂技术中，国内研究者提出了多种改进方法，例如，钻井、完井等工艺的优化，使得裂缝能够更好地传导到目标储层，提高了井段的综合产能。
2.压裂液的优化：国内研究者对水平井压裂液的优化进行了深入研究，提出了多种添加剂，例如纳米颗粒、膨润土等，可以有效改善水平井的裂缝长度和宽度，提高了压裂效果。
3.分段压裂模拟研究：国内研究者开展了水平井分段压裂的数值模拟研究，通过模拟压裂过程中的地应力分布、裂缝扩展等情况，可以为优化分段压裂方案提供科学依据。
二、国外研究进展：1.压裂模拟软件的使用：国外研究者发展了多种压裂模拟软件，例如FracPro、SIMulFrac等，可以模拟水平井分段压裂中的流体流动、裂缝扩展等过程，为实际操作提供了指导。
2.分段压裂技术的改进：国外研究者通过改进分段压裂技术，提高了油气井的产能。
例如，引入了纳米颗粒添加剂、微型孔隙控制技术等，可以更好地调控裂缝的尺寸和分布。
3.裂缝监测技术的发展：国外研究者开发了多种裂缝监测技术，例如微地震监测、核磁共振等，可以实时监测水平井分段压裂的效果，为优化施工和调整投产策略提供了依据。
总结起来，国内外在水平井分段压裂技术的研究中，通过改进方法、优化压裂液、分段压裂模拟、引入监测技术等手段，取得了一系列重要的进展，为提高水平井的产能、降低勘探开发成本提供了可靠的技术支持。
随着技术的不断创新和应用推广，相信水平井分段压裂技术将在油气勘探开发中发挥越来越重要的作用。
水平井裸眼分段压裂比肩国际领先
Ｓ ｅ ｉｌ ｐ ｃｏ Ｂｏ ａ Ｄｄｌｎ ｇｎ ｅ ｉ ｇＩ ｓｉ ｔ ｐ ｃａ Ｔｏ ｉ ｆ ｈ ｉ ｌ ｇＥｎ ｉ ｅ ｒｎ ｎ ｔ ｕ ｅ ｉ ｔ
公司对该项技术的垄断的关键。
经 过两年 的研究攻 关，渤海钻
造成影响。该井的成功应用标志 国 产工具研制取得重要技术突破 。 ２ １年 ８ 日，该 院 自主研 发 ０ １ 月４ 的１ 段水平井裸眼分段压裂工具 首 ２
油措施类工具、特种钻完井工具需 求持续上涨。早一步抢 占技术制高 点 ，就可 以为将市场纳入 自己手 中 增加一份胜算 。用户需求升级使得
分段压裂工艺管柱 。相关工具在苏 里格气 田苏２— ７ １Ｈ ０ １— ６ 现场应用中性
能稳定可靠 ，取得 了成功 。这一成
渤海钻探 自主研发生产 的水平井分
入简 易、操作方便 。由于在实 际施 工 中成功运用使气 田增产效果得 以
提升，累计获得发明专￥ ｌ ，实用 Ｊ １项 新型专Ｎ５ 项。
立足 国内 着 眼海外
渤海钻探将开年 目 标定为：继续 发挥优势 ，培育特色 ，针对水平井
裸眼分段压裂 工艺技术及工具深入
多 井段 实践
性 能 稳 固
水平井裸眼分段压裂技术跨入世 界 先进水平行列。
的发展动力。下一步将 以国际市场
为 目标 ，以销售特殊工具为主，与
有 出口销售权 的公司加强合作，步
束后 ，油管放喷排液 ，通过在放喷
管线连接的捕球器对低密度球进行 回收，两个低密度球均顺 利返 排，
பைடு நூலகம்
抢 占技术制高点 才能驾驭 市场
段压裂工具具有 的优势逐渐体现 ， 在 以苏里格为主的内部市场 占稳脚
水平井压裂工艺技术现状及展望
水平井压裂工艺技术现状及展望发布时间：2021-01-25T02:27:05.890Z 来源：《防护工程》2020年29期作者：赵军[导读] 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；中石化中原石油工程有限公司井下特种作业公司河南濮阳 457000摘要：现阶段，油田开发中有很大部分都是属于低渗透油气藏，其渗透率低，渗透阻力大，所以，为了提高经济效益，实现油田稳产增产，水平井压裂工艺被广泛应用于各大油田。
虽然水平井压裂工艺已经被普遍应用，但在水平井分段压裂施工过程中还存在一定的技术局限性以及设备滞后性，导致目前我国水平井分段压裂技术发展缓慢。
基于此，阐述了现阶段我国水平井分段压裂技术现状，以及面临的问题、不足，并对今后水平井压裂工艺的发展趋势进行了分析。
关键词：水平井；分段压裂工艺；现状；展望引言近年来我国原油、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。
一、水平井的优势及压裂原理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。
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。
水平井压裂工艺技术现状及发展趋势
浅议水平井压裂工艺技术现状及发展趋势【摘要】以应对当前油气开发的新形势为出发点，对水平井分段压裂工艺的技术现状进行了全面分析，对其发展趋势做出了科学合理的预估，对指导现在和以后的水平井分段压裂工艺的应用具有一定的现实意义。
【关键词】水平井压裂工艺现状趋势当前，油田类型日益复杂、开发难度逐渐上升是在中国油气开发面临的不利形势。
提高油田开发效益，高效开发边际油田，最大限度地提高油藏采收率，已成为石油行业共同追求的目标。
近几年，我国原油新增储量的70%属于低渗透油藏，使开采方式、油井生产动态表现出特殊性。
作为，提高油田勘探开发综合效益的重要途径，水平井以能增大油田的泄油面，明显提升单井产量，充分利用储量等优势，被广泛运用到整装、稠油、断块、低渗透、边底水等油藏油田中。
在此，结合个人实践经验，对水平井压裂工艺技术现状及发展趋势作一些有益的探索。
1 水平井压裂技术现状1.1 化学隔离分段压裂目前，行内较为先进的化学隔离分段压裂技术是在水平井最低层下入射孔压裂管柱，并用水喷进行射孔压裂，然后注入水溶性自破胶液体塞，再将射孔压裂管柱提到上一层，依次压开多段地层。
其优势是可调整成胶时限，可控制破胶时间，可实现压裂时的有效封堵，无残渣、低伤害。
1.2 单封压双层压裂其工作原理是：将在井筒内下入分层压裂管柱，再投入钢球至油管内的节流器定压球座位置，并施加液压坐封二级封隔器，在完成下部油层压裂后，再将一枚钢球投至定压喷砂器的球座位置，加压剪断剪钉，下行中心管，关闭下行液流通道，压裂液和支撑剂通过打开的节流阀进入上部油层开始压裂施工，压裂完毕后，由于补偿器作用，逐级解封封隔器，最后提出压裂管柱。
1.3 限流分段压裂作为一种完井压裂技术，限流压裂是通过精准控制炮眼的半径和数量，施工中注入满值排量，利用先开部位的炮眼限流，在大幅提升井底压力的同时，促使压裂液分流，使欲压裂的所有裂缝一次性被压开。
因其工艺简、周期短，有利于油层保护等优点，被主要用在未射孔的新井中。
水平井分段压裂工艺技术现状及展望
第 ２７ 卷第 ９ 期 天 然 气 工 业 开发及开采
水平井分段压裂工艺技术现状及展望
陈 作１ 王振铎１ 曾华国２
（１ ．中国石油勘探开发研究院廊坊分院 ２ ．中国石油吐哈油田公司勘探事业部）
五 、结论与建议
（１）水平井水平井段分段压裂改造是获得较好 效果的前提 ，其工艺技术难点在于分段压裂工艺方 式选择和井下封堵工具 。 （２）目前水平井分段压裂工艺技术方法主要有 化学方法 、机械方法和水力喷射等方法 ，比较而言 ，
水力喷射方法可以实现自动封堵 ，施工风险小 ，可用 于裸眼 、筛管与套管等完井方式 ，一趟管柱可进行多 段压裂 ，缩短施工周期 ，有利于降低储层伤害 ，在国外 的水平井分段压裂中得到广泛的应用 ，其他分段压裂 技术和工具均各有优缺点 ，需进一步改进与完善 。 （３）建议开展 ：① 水力喷射分段压裂技术攻关研 究 ，包括水力喷砂工具 （喷嘴 、喷射器等与配套工具 等） 、水力喷砂压裂优化设计方法与压裂施工工艺技 术 ；② 新型化学暂堵胶塞分段压裂技术研究 ；③ 双封 隔器以及多级封隔器分段压裂工艺技术研究等 。 形 成水平井分段压裂工艺技术及配套工具系列 。
图 １ 水平井压裂水力裂缝形态示意图
的水力裂缝形态为经过转向的复杂的横向或纵向裂缝 。 理论研究表明 ，水平井压后各条裂缝的流态为 线性流和径向流并存的复杂流态 ，在生产一定时间 后 ，水平井中多条裂缝会相互干扰 ，影响各裂缝的产 量 。 因此 ，水平井中裂缝条数的优化非常重要 ，它不 仅影响水平井的产能 ，同时也影响压裂施工的安全 性和最终经济效益 。 研究认为 ，对于垂向渗透率小 于或等于水平渗透率的储层 ，优化的横向裂缝条数 为 ３ ～ ５ 条 。 但水平井究竟需要多少条裂缝与之匹 配 ，须依据实际的储层状况进行优化 。
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二、水平井分段压裂关键技术
(二)水平井改造关键技术
地应力场与裂 缝形态 油藏工程 水力裂缝匹配 分段压裂工艺 与配套工具 水力裂缝监测
机械、化学或其它 横向缝、纵向缝、斜交缝？
裂缝取向
裂缝间距、几何尺寸优化 水平井段多裂缝渗流
分段隔离方法、工具
达到目标？
优化目标
二、水平井分段压裂关键技术
√（1）地应力场与应力干扰综合预测与评价技术 √（2）水平井水力裂缝参数优化设计技术 √（3）水平井分段压裂工艺与工具技术 √（4）水平井分段压裂材料技术
三、国内外水平井分段压裂技术现状
(1)当储层物性达到一定值时，纵向裂缝效果好于横向裂缝。
3000
6000
横向裂缝4条
2500 2000 1500 1000 500 0 0
12000 10000
累计产量（t）
纵向裂缝
5000
横向裂缝=4条 纵向裂缝
累计产量(t)
4000
累计产量(t)
3000
2000
（2）水力裂缝优化复杂（裂缝几何尺寸 →裂缝条数、裂缝间距、裂缝几何尺寸）
直井优化目标:
水平井水平段优化目标: ①裂缝条数；②裂缝长度；
①裂缝长度；②裂缝导流能力。
③裂缝导流能力；④裂缝间距离。
裂缝长度 裂缝导流能力
裂缝长度
导流能力
距离
裂缝条数
二、水平井分段压裂关键技术
（一）水平井压裂改造与直井的差异 （3）改造井段长，分段改造工艺要求高（选段选位、一段一策） （4）完井方式多样，分段压裂工具要求高（起下顺畅、施工快捷 、安全可靠） （5）施工时间长，对压裂施工设备、压裂液性能要求高（低摩阻 、长效防膨、低伤害）
3.经济优化
评 价 模 型 评 价 参 数 评 价 指 标 施工风险
软 件
油 水 两 相 模 型
裂 缝 网 格 处 理
水平井压裂不同裂缝长度油藏模拟
2.水平井压裂裂缝模拟
ECLIPES
经济评价
裂缝几何尺寸 对生产的影响 裂缝几何尺寸 与压裂规模的关系
①裂缝形态； ②裂缝条数； ③裂缝支撑长度与导 流能力； ④裂缝间距。
√第二阶段: 70年代末80年代初，原油价格的上涨，驱使世界上许多石油
公司非常关注水平井技术,水平井技术迅猛发展。 √第三阶段:90年代初开始规模应用，2003年以后，美国70%以上的页岩气 井为水平井。
一、水平井应用简况
全世界的水平井井数超过 60000 口，占总井数的10%，主要分
布在美国、 加拿大、俄罗斯等 69 个国家。目前页岩气大量使用水 平井,每年钻数千口水平井。
一、水平井应用简况
●向深层与超深水平井方向发展
☆美国Bakken页岩： Medowark7-6H井深9571m，垂深6553.0m，水平 段长度3018.0m ☆塔里木：塔里木塔北隆起轮南油田哈122H， 井深7053.0m，水平 段长487.43m。
☆塔河：塔河油田TP111井，井深7426.0m，垂深6735.52m，水平段
K=5.0×10-3μm2
0 0 100 200 生产时间（d） 300 400
K=10.0×10-3μm2
0 100 200 生产时间(d) 300 400
三、国内外水平井分段压裂技术现状
(2)外裂缝对产量贡献率高(35-40%),优先改造好外裂缝
外裂缝 1
2
3
4
5
5条裂缝时不同位置裂缝贡献率随时间变化曲线 40.00% 35.00% 30.00% 25.00% 20.00% 15.00% 10.00% 5.00% 0.00% 0 50 100 150 200 时间(d) 250 300 350 400 Nf=5-最外裂缝 Nf=5-次外裂缝 Nf=5-内裂缝
长610.0m ☆元坝：元坝103H井深7861.0m，垂深6750.0m。 元坝121H设计井深8158.0m，垂深7280.0m。
一、水平井应用简况
水平井的完井方式：（1）裸眼完井； （2）套管完井；（3）筛管完井（打孔、 割缝）； （4）套管封隔器完井；（5）组合完井;（6）多分支井等。
底水油藏、低渗透油藏 疏松易出砂油藏
水平井分段压裂技术现状与展望
主讲：陈
作
汇报内容
一
水平井应用概况 水平井压裂关键技术 国内外水平井分段压裂技术现状 发展趋势
二
三
四
一、水平井应用简况
√第一阶段: 1891年申请水平井专利，水平井钻井最早为1929年（美国
Texas ）直井侧钻成8米长水平段，20世纪50年代以前水平井，基本上
都是通过坑道钻成的，只有少部分井是在垂直井的基础上钻成的。
√ (5) 水平井水力裂缝测试与评估技术
三、国内外水平井分段压裂技术现状
（一）水平井水力裂缝参数优化设计技术
最大油藏接触(MRC)
油藏改造面积(SRA)---双翼裂缝 油藏改造体积(SRV)---复杂裂缝
三、国内外水平井分段压裂技术现状
1.水平井压裂多裂缝油藏模拟
水 力 裂 缝 处 理
裂缝条数及布放 方式对产量的影响
一、水平井应用简况
中国为第三个钻水平井的国家,1965年第一口水平井：磨-3。
中石油：从2004年加大力度发展水平井，2008 年突破水平井 1000口 ，截止到2011年12月，水平井总数达到5100口。
1200 1005 1000 872 806 800 1000
数量(口)
600
522
505
400 200
200 26 0 2000 2001 2002 2003 28 50 68
168
2004
2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
一、水平井应用简况
中石化：水平井开发技术日趋成熟，在胜利油田、西北、华北、西
南、中原、江汉、江苏、东北、河南等地区广泛推广应用，从 2006年
加大水平井发展力度，截止到2011年12月底，水平井总数3739口。
Ke=0.3×10-3μm2
1000
Ke=1.00×10-3μm2
100
200 300 生产时间(d)
400
0 0 100 200 生产时间(d) 300 400
横向裂缝=4条 纵向裂缝
12000 10000
横向裂缝=4条 纵向裂缝
6000 4000 2000
累计产量(t)
8000
8000 6000 4000 2000 0
碳酸盐岩等裂缝性油藏
（1）裸眼完井
（2）套管完井
（3）筛管（割缝）完井
（3）筛管（打孔）完井
一、水平井应用简况
（4）管外封隔器完井
（5）组合完井
（5）组合完井
（6）多分支完井
二、水平井分段压裂关键技术
（一）水平井压裂改造与直井的差异
（1）水力裂缝形态复杂(纵向裂缝→横向裂缝→复杂裂缝）
水平缝
二、水平井分段压裂关键技术