水平井分段压裂改造技术现状与展望
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随着页岩气的广泛开采和开发，水平井压裂技术作为其中非常重要的一环，也得到了广泛的应用。
水平井压裂工艺技术是指在水平井中采用射孔和流体压裂技术，将固体颗粒、流体或者气体等媒介推动到井壁中断层裂缝中，从而形成足够宽阔的裂缝，进而实现岩石破裂和油气的产生与流动。
本文将对水平井压裂工艺技术现状及展望进行探讨。
一、现状分析当前，水平井压裂技术在页岩气开采中发挥了非常重要的作用。
该技术成功应用于美国、加拿大、阿根廷、中国等多个国家，对于页岩气这一大众能源的储备和利用发挥了积极的促进作用。
同时，在页岩气储层中，水平井压裂技术可实现留存厚度及生产能力的最大化，增加有效井段长度，提高井产量和储量。
目前，水平井压裂技术已经经过长期的研究和发展，其技术不断成熟。
随着水平井和压裂技术的不断发展，水平井产量逐年提升，压裂效率也在不断提高。
在压裂流体方面，传统液体压裂主要采用水作为压裂流体，而现在则在传统基础上，加入了一些化学材料，如界面活性剂、纳米粒子和纤维素醚等，可增加压裂液黏度、强度和粘度，提升压裂效果。
同时，由于水平井的特殊性，对于井间距、压裂剂质量、井间压力和应力等参数的控制非常重要，可以通过数值模拟和数据采集等方式来实现。
此外，在压裂设备方面，目前主要采用液压式压裂设备和电动式压裂设备。
其中，电动式压裂设备可以实现更高的精准度和更好的自动化控制，被广泛应用在沙漠、高海拔、深海和环保等特殊领域。
二、展望随着页岩气开采的日益繁荣，水平井压裂技术的发展也面临着新的挑战与机遇。
未来，水平井压裂技术将继续发展和创新，主要表现在以下几个方面：1.新材料的研发与应用随着液体压裂越来越广泛应用，其固液混合物的粘弹性、破裂力和破坏能力将成为技术发展中的瓶颈。
为此，需要研发出高效可靠的增压剂、润滑剂和减阻剂。
此外，还需要探索利用纳米材料、超级材料等新型材料，改善压裂流体的防止泄漏、减少对环境的负面影响的特性。
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水平井压裂工艺技术是一种提高油气井产能的重要方法，它通过在井筒内注入大量高压液体，在地层中形成裂缝，增加油气井与油层的接触面积，从而提高产能。
本文将介绍水平井压裂工艺技术的现状及展望。
目前，水平井压裂工艺技术已经取得了一定的研究成果，并在工业生产中得到了广泛应用。
主要包括以下几个方面：水平井压裂工艺技术已经形成了一套完整的理论体系。
研究者通过实验和数值模拟，深入研究了水平井压裂过程中的流体力学特性、压裂裂缝形成与演化机理等关键问题，对工艺参数的选择和优化提供了理论依据。
水平井压裂工艺技术已经形成了一套成熟的操作流程。
通常包括井筒完钻和钻井液清洗、套管固井、水平段入井和固定、作业液的选择和配比、压裂参数的确定和控制等环节。
这些操作流程经过长期实践验证，已经具有较高的可靠性和适用性。
水平井压裂工艺技术已经形成了一套完善的设备体系。
包括压裂液体制备、压裂泵车、压裂监测设备、压裂布局工具等。
这些设备不仅能够满足水平井压裂的需要，还能够进行远程监控和数据处理，提高了施工效率和控制精度。
水平井压裂工艺技术还面临一些挑战和问题。
首先是高成本和高风险。
水平井压裂过程中需要使用大量的化学品和能源，施工风险较大，一旦出现问题会造成较大的经济损失。
其次是环境污染问题。
压裂液中的化学物质和地下水的交互作用可能导致地下水污染，对生态环境造成危害。
再次是产能退化问题。
水平井压裂后，在一定时间内产能会有所增加，但随着时间的推移，裂缝会逐渐封闭，产能也会逐渐下降。
展望未来，水平井压裂工艺技术仍然有很大的发展空间。
一方面，可以进一步优化工艺参数和操作流程，提高工艺的稳定性和可控性，降低成本和风险。
可以开展更深入的研究，探索新的压裂技术和方法。
可以研究新型压裂液体的配方和制备，开发更高效的压裂泵车和监测设备，探索新的压裂布局方式，用于更多类型的地质条件和油藏类型。
还可以加强环境保护意识，研究环境友好型压裂液体的应用，减少对地下水的污染。
水平井压裂技术现状与展望
油
气
井
测
试
第 １ ９卷
第３ 期
水平井压裂技术现状 与展望
曹英杰 孙宜建 夏洪玖 孙 良田
（． １ 中原油 田分公司 河南濮 阳 ４ ７ ６ ； ２ 中石化石油勘探开发研究院 ５０ １ ． 北京 １０ ８ ） ００ ３
摘要 鉴于水平 井水 平段压 裂与直 井压裂 改造 的工 作 重点 不 同 ， 阐述 了国 内外水平 井技 术发
代初发 展起来 后没有 得到进 一步 发展 和推广应用 。
（ ） 平井双 卡上提 压裂 多段 技 术 ２水
下分隔工具方面与实际生产需求还存在较 大的差
距， 有待进 一步 加大投 入人力 、 物力攻 关研究 。
技术现状
１水 平井压 裂优化 设计 ．
当前水 平井 压裂设 计软件 还都是 国外 常规压裂
国内外 在 ２ Ｏ世纪 ９ 代初 采用 该 技术 ， ０年 主要 国内外于 ２ ０世纪 ８ ０年代 开始研 究水平 井 的压 裂 增产改 造技术 ， 水 力 裂缝 的起 裂 、 伸 ， 平 井 在 延 水 压后 产量 预测 ， 力 裂 缝条 数 和裂 缝 几何 尺寸 的优 水
化， 储层保 护 ， 分段压 裂施工 工艺技术 与井 下分 隔工
等施工参数。 ２ 水 平井分 段压裂 工艺技 术 ．
目前水 平井压 裂工 艺主要 有分级 压裂和 限流压
图１ 双 封分 层 压裂 管柱 示 意 图
（） 隔器 ＋机械桥 塞分段压 裂技 术 ３封 射 开第一段 ， 管 压裂 ， 油 机械 桥 塞 座封 封 堵 ； 再
［ 作者简介 ］ 曹英杰 ， ，９ ６ 男 １６ 年出生，９ ８ １８ 年毕业 于华北石油职工大学采油专业 ， 现主要从事井下作业技术工作。
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水平井压裂技术是一种用于增加地下油气储层产能的有效工艺，已经被广泛应用于油气勘探与开采领域。
本文将对水平井压裂工艺技术的现状进行综述，并展望其未来发展趋势。
1. 技术原理：水平井压裂技术是通过在油气储层中钻探一根水平井管，然后通过高压液体将压裂剂注入井孔中，从而形成裂缝网络，增加储层的渗透率，促进油气的流动。
2. 应用领域：水平井压裂技术主要应用于非常规油气储层的开发，如页岩气、页岩油和煤层气等。
水平井压裂技术也被应用于传统油气田的增产。
3. 技术难点：水平井压裂技术面临的主要难题包括压裂剂的选择、裂缝网络的设计和优化、裂缝扩展和稳定性等。
目前，针对这些问题已经有了一些解决方案，但仍需进一步研究改进。
4. 技术发展：水平井压裂技术自20世纪80年代开始应用于油气勘探与开采，经过几十年的发展，已经取得了显著的成果。
特别是在美国，在页岩气开发中取得了巨大的成功，成为美国能源革命的关键技术之一。
1. 提高效率：目前，水平井压裂技术在工艺效率上仍有提升空间。
未来，可以通过改进压裂剂的性能，优化裂缝网络设计和优化压裂参数等措施，提高压裂效果，提高产能和采收率。
2. 精细化设计：由于地下油气储层的复杂性，水平井压裂技术还面临着很多挑战。
未来，可以通过引入计算模拟、导向钻井等先进技术，精细化设计水平井和压裂工艺，提高压裂效果和经济效益。
3. 环境友好化：在水平井压裂过程中，压裂液中的化学物质可能对地下环境造成一定的影响。
未来，可以通过研究和应用环境友好的压裂剂，减少对环境的影响，并开展相关环境保护技术的研究。
4. 多学科融合：水平井压裂技术是一个涉及地质学、工程学、化学等多学科的综合技术。
未来，需要进一步加强不同学科之间的交流与合作，共同推动水平井压裂技术的发展。
水平井压裂技术是一项广泛应用于油气勘探与开采领域的有效工艺。
虽然在技术原理和应用领域上已经有了明确的进展，但仍面临一些技术难点。
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
水平井压裂工艺技术是一种常用于增加油气井产能的工艺，它通过在水平井段注入高压液体，破裂储层，扩大储层渗透性，从而提高油气井的产能。
水平井压裂工艺技术在近几十年中取得了显著的发展，但仍然存在一些挑战和改进的空间。
1. 压裂液体的研究：压裂液体是水平井压裂中的关键因素，目前常用的压裂液体包括水基、油基和液体类等，它们各有优缺点。
未来的发展方向是研发出更环保、高效的压裂液体，减少对环境的污染，并提高施工效率。
2. 压裂剂的研究：压裂剂是压裂液中能够产生并维持破裂缝的固体颗粒。
目前常用的压裂剂有石英砂、陶瓷颗粒等，但它们存在流动性差、易堵塞缝道等问题。
未来的发展方向是研发出具有良好流动性和高强度的压裂剂，以提高压裂缝的持续性。
3. 压裂设计的优化：水平井压裂设计是决定压裂效果的关键因素之一。
目前常用的优化方法有试井资料分析、数值模拟等，但这些方法在实际应用中存在一定的局限性。
未来的发展方向是进一步完善水平井压裂设计方法，提高压裂效果和经济效益。
4. 压裂监测技术的发展：压裂监测技术是评估水平井压裂效果和优化压裂设计的重要手段。
目前常用的监测方法有地震勘探、压力监测等，但这些方法存在成本高、实时性差等问题。
未来的发展方向是研发出成本低、实时性强的压裂监测技术，以便更好地评估和优化水平井压裂效果。
水平井压裂工艺技术在油气井增产领域具有广阔的应用前景。
未来的发展方向是通过优化压裂液体、压裂剂和施工设计等，提高水平井压裂效果，降低成本，减少环境污染，并通过先进的监测技术实时评估和优化压裂效果，以达到更高的油气井产能和经济效益。
水平井分段压裂技术现状及对策
10段、50MPa,120℃
正在研制
工具和国外类似 段数少，耐压、耐温低 ；工具缺乏系列化
工具和国外类似
室内研究
二、主要技术问题
2.主体技术尚未形成
2.2连续油管水力喷砂射孔环空加砂压裂技术未配套
名称 应用 单位 技术 指标 技术 特点 技术 对比 国外 哈里伯顿、BJ 150℃；深度3000m； 油管直径60.3mm；施工层数43 层 中石油 西南油气田 油管直径50.8mm，深度1105m ，施工层数3层 中石化 胜利油田
封隔器外径上大、下小（下小于105mm）
卡距设置返循环通道 喷砂口距胶筒距离小(仅200mm)，预防沉砂 设计有液压安全接头，可投球打压丢手 工具串留有标准内通道，便于后续打捞
一次性射开所有待改造层段，压裂时利 用导压喷砂封隔器的节流压差压裂管柱，采 用上提的方式，一趟管柱完成各层的压裂。
●技术能力
单趟管柱压裂可以压裂8段，最大加砂规模
达到145m3
250 201
工艺管柱耐温100℃、耐压70MPa
200 153 150
195
●适用范围
适用51/2″套管完井
100
●局限性
拖动管柱,施工周期长 不适合气井
50 2 0 2006年 8 4.0
31 4.9 2007年 井数（口） 段数（段） 2008年 平均（段/井） 4.8
工具耐压差 （MPa） 中石油 50 / 50 70 50 50 中石化 / / 国外 204 232 / 100 120
工具耐温 （℃） 中石油 120 / 中石化 / / 120
120
120
一、技术发展现状
２.水平井分段压裂设计软件应用情况
主要功能 软件名称 公司名称 压裂模 拟 Stimplan FracproPT MFrac FracCADE Gohfer NSI Pinnacle Meyer Schlumberger Lab Marathon 自动 设计 小型 压裂 压裂防 砂模拟 酸化压裂 模拟 产能 预测 净现值 优化
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水平井压裂工艺技术是一种重要的增产技术，对于开发和利用低渗透油气田具有重要意义。
目前，水平井压裂技术已经取得了较大的进展，在水平井的射孔、液体喷射、压裂液设计等方面进行了大量的研究和实践，取得了很好的效果。
水平井压裂工艺技术仍然存在一些问题和挑战，需要进一步的改进和创新。
水平井压裂技术的存在问题之一是压裂液的选择。
水平井的尺寸较小，对压裂液的流变性能和输送能力要求较高。
目前，常用的压裂液有水基液、油基液和乳化液三种，但每种压裂液都存在一定的问题。
水基液的使用比较广泛，但在超低渗透和致密油气田中，其使用效果有限，易造成返排水问题。
油基液具有较好的抗返排能力，但是成本较高，不易实际应用。
乳化液是一种新型的压裂液，具有较好的适应性和流变性能，在一定程度上可以解决水基液和油基液的一些问题，但其应用还需要进一步研究和验证。
水平井压裂技术在射孔方面也存在一些问题。
传统的射孔技术在水平井中难以实施，常常会出现射孔孔洞不稳定或者射孔精度不高的情况。
需要研究和开发适用于水平井的新型射孔技术，以提高射孔效果和井筒稳定性。
水平井压裂技术在压裂液喷射和控制方面也存在一些挑战。
由于水平井井壁与地层接触面积大，压裂液在地层中的分布和控制较为困难，容易造成不均匀压裂和失效区域的产生。
需要研究和改进液体喷射技术和井筒保护技术，以提高压裂工艺的效果和可控性。
展望未来，水平井压裂工艺技术可以从以下几个方面进行改进和创新。
可以研究和开发更加适应低渗透油气田的新型压裂液，提高压裂效果和经济性。
可以进行水平井射孔技术的研究，开发适用于水平井的高精度射孔工具和技术。
可以研究和改进液体喷射和控制技术，提高压裂液在地层中的分布和控制能力。
可以研究和开发更加智能化和自动化的水平井压裂工艺技术，提高工艺的可控性和稳定性。
水平井压裂工艺技术在油气田开发中具有重要的作用和潜力。
虽然目前存在一些问题和挑战，但通过改进和创新，相信水平井压裂工艺技术在未来的发展中会取得更好的效果，并为低渗透油气田的开发和利用提供更好的技术支持。
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水平井压裂工艺技术是一种在油气开采过程中常用的增产技术。
随着油气资源的日益枯竭和能源需求的不断增加，水平井压裂技术得到了广泛的应用和发展。
本文将对水平井压裂工艺技术的现状及展望作一详细的介绍。
1. 水平井压裂技术的起源水平井压裂技术起源于美国，上世纪90年代在美国的油气田开采中开始得到广泛应用。
通过对水平井进行定向钻井和高压液体介质的注入，从而将岩层进行压裂，增加了裂缝的面积和导流能力，提高了油气的产量。
2. 水平井压裂技术的应用水平井压裂技术在油田和气田的开发中得到了广泛的应用。
通过这一技术，能够有效地开采低渗透储层、致密砂岩和页岩气等非常规油气资源，提高了油气田的开采效率和产量。
3. 水平井压裂技术的发展随着油气资源的日益枯竭和能源需求的不断增加，水平井压裂技术的研究和发展也日益受到重视。
在技术方面，水平井的水平段长度和井眼直径越来越大，压裂技术也更加精细化和智能化；在装备方面，钻井设备和压裂设备也在不断更新和完善，提高了作业的效率和安全性。
4. 水平井压裂技术的问题水平井压裂技术在应用过程中也存在一些问题。
压裂液回收、裂缝控制、产能持续性等问题，需要在技术上不断攻关和改进。
二、水平井压裂工艺技术展望1. 技术的智能化和精细化未来，水平井压裂技术将朝着智能化和精细化的方向发展。
通过引入先进的传感技术和互联网技术，实现作业过程的实时监测和智能控制，提高作业的精准度和安全性。
2. 环保技术的研发和应用水平井压裂过程中产生的废水和废液对环境造成了一定的影响，未来需要加大对环保技术的研发和应用力度，实现压裂液的高效回收和再利用，降低对环境的影响。
3. 产能持续性技术的研究和应用水平井压裂工艺技术在增加了产能的也存在一定程度上的产能持续性问题。
未来需要加大对产能持续性技术的研究和应用，延长油气田的有效生产期，降低油气田的衰竭速度。
4. 新材料和新技术的推广应用水平井压裂工艺技术的发展也离不开新材料和新技术的推广应用。
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水平井分段压裂改造技术现状与展望
发表时间：2018-01-29T11:05:30.553Z 来源：《科技新时代》2017年12期作者：刘学伟
[导读] 摘要:水平井作为一种有效提高油气产量的重要方法，在油气田开发中扮演着越来越重要的角色，特别在“低压力低渗透率、低丰度”三低油气藏。
本文主要对目前国内水平井压裂改造技术现状进行探讨。
摘要:水平井作为一种有效提高油气产量的重要方法，在油气田开发中扮演着越来越重要的角色，特别在“低压力低渗透率、低丰度”三低油气藏。
本文主要对目前国内水平井压裂改造技术现状进行探讨。
关键词: 水平井分段压裂展望
近年来随着各大油气田不断开发，油气藏综合开发难度逐渐增大，低渗透、超低渗透、致密油气藏等非常规油气藏开发面临难题突显，而制约超低渗、致密油气田等经济有效开发的关键技术就是储层改造技术的突破，实现油气藏纵横剖面有效动用，提高单井产量。
1水平井压裂技术现状
1.1双封单卡上提管柱压裂技术
该技术首先将待压裂改造层段一次性分段射孔，压裂管柱由双封隔器中间夹一导压喷砂器构成，在压裂过程中利用导压喷砂器的节流压差进行压裂，通过压裂一层上提一次管柱完成多段压裂。
双封单卡上提管柱压裂技术虽然压裂目的性强，操作简单，单层改造效果彻底，但是根据实际施工过程中，该技术出现砂卡概率较高，而且一旦出现砂卡不宜解卡，同时因多段压裂过程中封隔器反复坐封、解封，导致封隔器胶筒易破裂失效，从而经常起下钻具延长施工周期。
该技术有待完善。
1.2可钻式复合桥塞分段压裂技术
利用可钻式复合桥塞进行分级改造，通过连续油管或电缆下入桥塞和射孔枪，爆炸射孔后取出电缆或连续油管，通过套管泵注。
该技术适合于套管完井的分级改造，由于第一段没有泵送通道，多采用爬行器或连续油管带桥塞和射孔枪下入。
改造完毕后钻磨桥塞，即可多层返排、合采。
该技术施工周期较长，地层伤害较大。
1.3投球打滑套分段压裂技术
投球打滑套压裂技术首先将待压裂改造层段一次性分段射孔，起出射孔枪后，下入带有滑套分压工艺管柱工具串到达设计位置，压裂第一段完成后，投放与滑套尺寸相匹配的钢球，油管液体加压，打断销钉打开滑套，坐封封隔器，施工上层，逐级完成施工。
该技术可实现连续压裂施工，缩短施工周期，施工效率较高，但是，因井下工具串较复杂，发生砂卡解卡较难。
1.4 TAPI阅完井分段压裂技术
该技术是一种新型无级差套管滑套分段压裂技术。
在下入油层套管时在套管上连接多个特殊滑套，每一个滑套都正对目标产层。
固井后，采用射孔或爆破阀打开最底部压裂滑套，完成第一段的压裂。
第一段压裂结束后，从井口投入飞镖打开上面一段的压裂滑套，同时对已施工的第一段进行封闭，压裂第二段。
重复此施工步骤直至所有施工段压裂结束。
待所有压裂施工结束后，采用连续油管对TAP阀进行磨铣，恢复全井筒畅通。
该技术具有压裂级数不受限制，可以恢复全尺寸井筒，施工流程简单，施工效率较高，在生产后期可以利用连续油管对滑套进行选择性关闭等特点。
2水平井压裂技术发展趋势
近年伴随着油气田资源开发规模逐渐加大，从目前面临“三低”的油气藏即将转战致密油气田、页岩气等油气田开发，油气藏综合开发难度逐渐增大，低渗透、超低渗透、致密油气藏等非常规油气藏开发面临难题突显，而制约超低渗、致密油气田等经济有效开发的关键技术就是储层改造技术的突破，实现油气藏纵横剖面有效动用，提高单井产量。
2.1水平井低伤害清洁压裂液体系
目前，随着地层开发难度逐渐增大，地层越来越敏感，与此同时水平井压裂技术日新月异，但是与之相配套的低伤害压裂液体系米能及时跟进。
为实现这一目标，相关领域应加强对水平井低伤害清洁压裂液性能研究，配套完善的水平井压裂液体系。
2.2水平井段内多裂缝压裂技术
当前，油气田开发渗透率逐渐降低，增加改造体积充分动用储层储量，增大泄流面积，提高单井产量迫在眉睫。
通过水平井段内开始多裂缝可实现储层整体的动用程度，实现水平井水平段体积化改造模式，从而提高水平井动用储量。
2.3连续油管水力喷射射孔环空压裂技术
该技术可以部分解决可钻式复合桥塞分段压裂技术出现的不足之处，作为其补充，与其配合使用。
连续油管水力喷射射孔环空压裂技术已经在各大气田得到了广泛的应用，取得较好效果。
3结束语
1)水平井压裂改造技术的突破，才能有效动用控制储量，提高单井产量，最终实现油气田经济有效开发。
2)裸眼封隔器分段压裂技术和水力喷射分段压裂技术为现阶段各大油气水平井主体分段改造技术，已经推广应用，其他分段压裂技术作为其必要补充，也将发挥重要作用。
3)进一步开展水平井分段压裂改造工艺技术适应性研究，完善水平井分段压裂工艺。
参考文献:
[1] 刘翔鹊，刘尚奇.国外水平井技术应用论文集[M}北京.石油工业出版社，
2001.
作者简介：刘学伟，男，出生年月：1984.03，工程师，毕业时间：2007.07，毕业院校：中国石油大学（华东），专业：化学工程与工艺，主要从事压裂技术研究工作。