重复压裂工艺实用性概述与分析
新 疆 石 油 科 技 ２０１１年第２期（第２１卷） ・５・
重复压裂工艺实用性概述与分析
赵文龙①邓金根陈宇石林
中国石油大学（北京），１０２２４９北京昌平
摘要重复压裂技术是低渗透油气田开发中后期稳油控水的重要技术措施，是提高压裂井产量的有效途径之
一。可有效提高低产压裂井的产量 能否成功的进行重复压裂具有重要的现实意义。综述了重复压裂裂缝的形 成方式及压裂液和支撑剂的选用重点，并细致分析了重复压裂的选井选层原则，对从事重复压裂设计与施工的
技术人员有着很强的实用性。 主题词重复压裂裂缝延伸缝内转向压裂缝口转向压裂
ｌ 刖昌
重复压裂是指油气井在第一次压裂增产有效期
过后。对同一口井的同一层位进行再次或多次压裂，
以提高油气产量。重复压裂工艺最早可追述到上世纪 ５０年代，美国近３０％的压裂都属于重复压裂，到８０
年代中后期。随现代水力压裂技术的发展，国内外将 重复压裂作为一项重要课题进行了细致研究。
２重复压裂的方式
２．１延伸原有裂缝
在油气井初次压裂后的开采过程中，由于压裂改 造规模不够或者储层压力、温度等条件的改变，使裂
缝导流能力降低。导致压裂裂缝增产失效。这类井需 要采取措施重新撑开原有裂缝。根据裂缝失效的原
因。在重复压裂时可以采取不同的工艺措施。 高砂比压裂工艺。初次压裂改造规模不够而导致
支撑裂缝过早失效的主要原因是施工的砂比较低。为 此．重复压裂时应尽可能使支撑裂缝具有高导流能
力．而支撑裂缝的导流能力取决于支撑剂的类型和浓 度，闭合压力相同的情况下，砂浓度越高，支撑剂的破
碎率越低。因此提高砂比压裂施工是一项必要的措
施。 裂缝酸洗技术。裂缝的导流能力下降意味着压裂
的失效。其存在主要问题有： （１）压裂支撑剂的破碎率随开采时间的延长而
增加，或者支撑剂镶嵌到裂缝壁面，从而造成填砂裂 缝污染，减小了裂缝的渗透率； （２）油相渗透率随开采时间的延长而减小，导致
产能下降；
（３）储层中钙离子与重碳酸盐离子发生反应，导 致碳酸钙沉淀堵塞油流孔道。
针对以上问题．有研究人员提出了裂缝酸洗，然 后再进行加支撑剂的技术方案。考虑的因素有酸液与
地层的配伍性以及酸液的浓度。使酸液只对裂缝壁面 和缝内的污染物酸蚀．防止油层较深部位酸化引起岩
石骨架破坏。
２．２转向压裂
由于初始裂缝的生产潜能越来越小，单纯的延伸
原裂缝已不能满足增产稳油的需要。因此，需要压开 新缝以保持或增加原有产能。 由于初次压裂改变了井眼附近的应力分布，在最 大和最小两个水平主应力叮 一和仃 方向上产生了
附加的诱导应力盯 一和 。最大诱导应力等于裂
缝闭合后作用在支撑剂上的净压力，该应力垂直于初 始支撑裂缝，最小诱导应力平行于初始支撑裂缝。研
究表明．压裂裂缝的产生在应力最弱点开始启裂，对 重复压裂而言。新裂缝启裂的方位将垂直于初次裂缝
方位。其产生的条件为：
叮 。哪＋ ＞盯 ｎｍ－Ｉ＂Ｏｒ ｍ＿ｍ． （１）
但是，重复压裂处理是否会产生重定向，还取决
于原始地应力、天然裂缝、储层的渗透率以及油井生
产变化等情况，所以井眼附近应力场与研究中的理想
①作者简介：助理工程师，２００５—０６毕业于长江大学石油工程专业。现中国石油大学（北京）
在读硕士研究生 ・６・ 新 疆 石 油 科 技 ２０１１年第２期（第 ２１卷）
情况存在一定差距。Ｃｈｒｉｓ Ａ、Ｗｒｉｇｈｔ等在分析许多现 场数据后发现，新裂缝的启裂方位并不垂直于初次裂
缝方位，而是偏离３０。～６ｏｏ。 另外，刘洪、赵金洲等人对新裂缝起裂点到各向
同性点的距离Ｌ 进行了研究。可由下式求出：
酝（戈，Ｌ ）＋盯 。血（ ，Ｌ ）＝ｃｒｔｍｌｎ（ ，Ｌ ）＋
盯 。 （ ，Ｌ ）． （２）
其中，各向同性点处１３１＂ 一＋盯 ＝盯 ＋仃 一，井 眼为原点。
上式表示新裂缝在初始裂缝方向上某点（Ｘ，０１处
起裂时从起裂点到各向同性点的距离。若ｘ＝０，表示 在新裂缝在井眼处起裂，否则表示在前次裂缝方向上
某点ｘ处起裂产生新裂缝。 因此．根据新裂缝启裂位置的不同．又可分为缝
内转向和缝口转向。
缝内转向压裂。所谓缝内转向压裂，就是新裂缝 的启裂位置在初始裂缝内，即裂缝产生的应力最弱点
在距井眼一定距离的原压裂裂缝内。随着裂缝向远离 井筒方向不断延伸，诱导应力场的影响逐渐减小，新 裂缝开始转向初始裂缝方向。最终将沿初始裂缝方向
延伸．见图１。
图１缝内转向示意图
在缝内转向压裂施工中．桥堵剂的加入采取通过
｝昆砂池中加入。通过主压车高压柱塞泵注入地层，整 个压裂施工基本为连续施工．不需对目前的压裂方式
进行修改．因此降低了施工难度。 缝口转向压裂。所谓缝口转向压裂，就是就是新
裂缝的启裂位置在井眼内，新裂缝方向与原压裂裂缝 呈一定角度，与缝内转向类似，随诱导应力场的影响
逐渐减小。新裂缝将向初始裂缝方向偏移，最终与之
基本平行．见图２。 在缝口转向压裂施工中，通常采用桥堵剂或蜡球
暂堵剂等堵塞原裂缝，以便在井眼内其他方位产生新 裂缝。在顶替一定量的液体后，主压车开始进行后续
的主压裂施工。 初 新裂缝
图２缝口转向示意图
２．３爆燃压裂
爆燃压裂是以高能气体在地层瞬间爆炸产生的 高压压开地层，它受地层应力控制程度小，因而不管 是何种性质的地层，在瞬间都可受到冲击而形成一定
的裂缝。近年来爆燃压裂在老井复压中也逐步得到应
用。有关资料表明，爆压能生成新的裂缝，而且裂缝形
态呈空间三维立体张开。所以，此工艺对于解除近井 筒地带堵塞，改善油井的出油剖面和储油层内含油饱 和度较高的油藏有积极的作用。特别是对油层厚度较
大、采出程度较低、含油饱和度较高的储层有很好的 适应性。
３重复压裂选材研究
３．１压裂液
压裂液必须满足重复压裂施工要求。由于地层能
量及油气饱和度的降低，因此对重复压裂的要求更 高，压裂液要满足滤失小、稳定性好、携砂能力强、摩
阻低。适合于大规模加砂压裂的要求；还要与油藏配 伍性好，破胶速度快而彻底，易于返排，尽可能地降低
对地层的伤害。 ３．２支撑剂
支撑剂的主要作用就是维持压裂裂缝，防止裂缝 闭合．重复压裂时对支撑剂将有比前次压裂更高的要
求，因此必须要考虑以下因素：
（１）支撑剂在压裂液中的沉降，即选择合适的支 撑剂密度；
（２）裂缝中的支撑剂在地层闭合压力下的导流 能力：
（３）支撑剂在地层闭合压力下的破碎率，即支撑 剂的强度：
（４）支撑剂的圆球度；
（５）支撑剂粒径及粒径分布。
４重复压裂选井选层分析
重复压裂措施后是否能达到设计的增油效果．选 重复压裂工艺实用性概述与分析 ・７・
井选层显得至关重要。根据对重复压裂机理的研究和
对重复压裂井失效原因分析，重复压裂应遵守下列选 井选层原则。
（１）压裂层段具有足够的剩余可采储量和地层 能量，剩余可采储量是压裂增产的物质基础，而地层 能量有利于延长增油的有效期；
（２）油井初次压裂后产量高，目前产量低，而油
井所在井组生产同一层位的油井目前产量高； （３）初次压裂规模较小、砂比低、裂缝导流能力
低、有效缝长较短的井或裂缝的有效支撑范围不够或 支撑剂铺置不合理，井的产量下降较快的井；
（４）前次压裂效果较好，规模不够，未对整个改
造层段支撑的井： （５）前次支撑缝虽然很长，但支撑剂破碎高，渗
透率低。导致产量下降较快的井； （６）前次压裂成功，但由于压后作业事故造成油
气层污染不出液的井； （７）重复压裂井层段管外无窜槽，固井质量好且
含水率较低的井。
５认识与建议
（１）重复压裂技术是老油气田综合治理的一项 重要技术措施，是提高压裂井产量的有效途径之一，
能否成功的进行重复压裂具有重要的现实意义：
（２）重复压裂存在延伸原有裂缝、缝内转向压 裂、缝口转向压裂等３种方式，要根据初次压裂失效
的原因优选压裂方式： （３）重复压裂要重视选井选层，只有科学合理的
选择，并配以适当的工艺措施，才能实现预期的效果；
（４）重复压裂更要重视压裂液和支撑剂的选择， 要选用与底层配伍性好的压裂液和强度更高的支撑
剂。
参考文献 １王鸿勋，张士诚等．水力压裂设计数值计算方法．石油工业出 版社：１９９８—０６：２９８～３００ ２南志学，朱彦刚，张永春等．葡萄花油田重复压裂裂缝酸洗技 术．大庆石油地质与开发，２００１，２０（５）：４０～４２ ３黄源琳，郭建春，苗晋伟等．转向压裂工艺研究及应用．油气井 测试，２０ｏ８，１７（４）：５３～５５ ４刘洪．赵金洲。胡永全等．重复压裂气井造新缝机理研究．天然 气工业，２００４．，（１２）：１０２—１０４ ５王永昌，姜必武。马延风等．安塞油田低渗透砂岩油藏重复压 裂技术研究．石油钻采工艺，２００５，２７（５）：７８—８０ ６姜必武。慕立俊等．低渗透油田重复压裂蜡球暂堵剂性能研 究．钻采工艺，２００６，（１１）：ｌ１４～１１６ ７田旺生．重复压裂力学机理研究．硕士论文．２００８—０５ ８ Ｃｈｒｉｓ Ａ。Ｗｒｉｇｈｔ等．水力压裂重定向的可能性和重要性．勘探 地球物理进展，２００２，２５（１）：５０～５４ ９ ＷｅＯｅ￣Ｌ， ｓｈｔ ＣＡ，Ｓｕｇｉｙａｍａ Ｈ，ｅｔ ａ１．Ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｆｒａｃｔｕｒｅｓ Ｅｖｉｄｅｎｃｅ，Ｉｍｐａｃｔ ａｎｄ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ Ｉｍｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＳＰＥ ６４７７２，２０００
责任编辑：李未蓝 收稿日期：２０１１－０４—０６
（上接第４页）
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１韩东颖，李子峰，周国强．基于震动参数的钻井井架安全承 载力评定．石油钻探技术，２００６，（１１） 责任编辑：李未蓝 ２周国强。赵庆梅。韩东颖．实验室井架模型的动态测试研 收稿日期：２０１１－０４—０９ 究．石油钻采工艺，２００８，（５） ３艾万荣．徐闯．
在用井架承栽能力及使用寿命测试系统的研
安塞油田杏河区重复压裂措施效果分析
安塞油田杏河区重复压裂措施效果分析
[摘要] 安塞油田杏河区块开采层位主要为延长组的长6层,油层物性差,油井无自然产能,投产前需要经过压裂才能获得工业油流。经过初期压裂的井,在生产过程中因支撑剂破碎,裂缝导流能力会下降或闭合,另外注水开发后见效缓慢以及随生产时间延长,部分油井出现堵塞都是产能下降的重要因素,近年来通过探索和研究,形成了二次压裂的技术思路,为提高油井生产能力,增加油田开发经济效益提供了一项很好的技术支撑。
[关键词] 杏河区块 压裂 产能下降 二次压裂
1 区块基本概况和开发情况
1.1研究区域地质概况
研究区构造单元为鄂尔多斯沉积盆地陕北斜坡东部, 沉积类型属于河控三角洲前缘亚相,研究区域主力产油层属晚三叠系延长组长6油层,为内陆淡水湖泊三角洲沉积体系。该区构造简单,为一平缓西倾单斜,倾角不足1度。主力油层长6层是晚三叠系三角洲发育的鼎盛时期形成的。分流间湾的上倾方向遮挡和鼻状压实构造对油气的控制,使得该区形成了油气聚集的有利场所。长6油藏属溶解气-弹性驱动的构造-岩性油藏。杏河区为多油层复合岩性油藏,自下而上发育着长63、长62、长61,各层物性差异不大,主力层不明显
1.2开发简况
研究区域截至2009年5月底总井数498(不包括托管井)口,开井473口,井口日产液水平1682.8m3,日产油水平1054t,平均单井日产油能力2.07t,区块综合含水25.3%,平均动液面1072m。
共有注水井184口,开井177口,日注水平4162m3,平均单井日注23.5m3,月注采比2.22,累计注采比1.95。
2油田重复压裂技术
2.1水力压裂的定义
当地面高压泵组将液体以大大超过地层吸收能力的排量注入井中时,在井底附近蹩起超过井壁附近地层的最小地应力及岩石抗张强度的压力后,即在地层中形成裂缝。随带有支撑剂的液体注入缝中,裂缝逐渐向前延伸,这样,在地层中形成了具有一定长度、宽度及高度的填砂裂缝。
重复压裂工艺技术的研究与应用
１７８ 内蒙古石油化工 第２８卷
重复压裂＝Ｉ＝艺技术的研究与应用
赵靖康 李晶 王姝 孙国杰
（中原油阡Ｊ分公司采油二厂）
摘 要 本文根据中原油田主力油层高含水而非主力油层却没有得到充分动用的特点，
研究出一套适合中原油田老井二三类非主力油层特点的重复压裂工艺技术，以最近压裂的两
Ｅｌ＇井为例．提出并应用了提高砂比、强化破胶及快速返排等一系列技术措施，取得了较好的效
果．从・而达到了改善油水剖面、充分开发老井二三类非主力油层、提高采收率、稳油控水的目
的。
关键词 中原油田 非主力油层 重复压裂 工艺技术 效果
１ 引言
油气藏在开发过程中，储集层的非均质性易
导致单层突进现象。正是由于这个原因，中原油田
进入注水开发以来，地层压力下降，含水上升．水
体锥进，导致一类油层大量出水或高含水．主力油
层综合含水率平均达到８１ ．而二三类油层还有
近７０ 的储量未动用。因此．如何改善二、三类油
藏的储层性质．就成为挖掘潜力，提高油田最终采
收率的关键因素。重复压裂是指同层的第二次或
多次的压裂。从而达到改善储层性质的目的。为了
适应中原油田发展需要，解决开发二三类油层的
矛盾，达到综合治理、稳油控水的目的，有必要对
二三类油气层进行重复压裂改造的研究工作。
２工艺技术的研究
２．１ 分压选压技术的研究
在川一开发层系中，由于小层之间的非均质
性而存 渗迓率的差别，为了压开低渗稼层，提高
油层纵向改造程度，改善出油剖面．需采用塑料球
选择性压裂：［艺
２．２ 小型测试压裂的研究
老井重复压裂应加强对地层认识，对于不能
准确确定是否能压开的井．建议进行小型测试压
裂确定施工方案。小型测试压裂还Ⅵ获得以下信
息：ａ．由瞬时停泵压力确定破裂压力梯嫂：ｈ．管
内摩阻；ｃ．闭合压力；ｄ．地层滤失系数；ｅ．测井
温确定压开的缝高；ｆ．套管外孔道等。
２．３ 高砂比压裂工艺技术的研究
高砂比压裂是提高裂缝导流能力的有效途
压裂工艺设计优化及效果分析
压裂工艺设计优化及效果分析
油田的压裂工艺种类较多，针对油井性质的不同，常采用不同的压裂工艺。针对老井，一般采用普通压裂、多裂缝压裂、选择性压裂等;对于新井，则应用限流压裂和细分控制压裂等。而不同的压裂技术在施工工艺上也有不同，目前我国的油田在应用压裂技术时，常因为油井的类型和施工工艺的影响导致压裂工艺的应用出现问题，因此研究压裂工艺的优化方案，对于提升我国油田的产量，确保我国的石油供应具有重要意义。
1压裂工艺的优化设计和应用
为对优化后的压裂工艺进行实际应用测试，针对延长油田低渗透储层，在部分采油厂进行了优化后的压裂工艺，同时对其产油量进行了测试。
1.2施工规模
1.1.1薄差储层加强施工改造
针对该油田中部分油井的薄差储层发育的特性，在原有的压裂工艺的基础上，我们对施工的规模进行了强化改造，改造的重点主要在穿透规模和加砂规模上，经过改造后的薄差储层中，砂体类型和穿透比为：河道砂13%-15%、主体薄砂15%-17%、非主体薄砂和表外储层17%-21%。
1.1.2明确重复压裂层位的改造需求
对于重复压裂层来说，若原先的层位是含水量较高的层位，则在改造时采用选择性压裂的方式，对层中含水量较高的部分进行临时封堵。
原压裂层位，该层位在长期的原油开采工作中存在效果变差的问题，且初期并为进行较为大幅的改造，通过对原压裂层位的分析，发现其尚剩余大量未开采的原油。因此在改造时，在原压裂工艺加砂的基础上再加砂3-4m3，确保改造后的压裂裂缝能够穿透原压裂裂缝，从而强化原压裂层位与连接水井的连通以强化其渗透作用，减缓其在原油采集过程中效果变差的趋势。
1.1.3加大查层检漏井和注入井的施工规模
对于查层检漏井，在改造时应当重视压裂的规模，对于受效较差的采出井，应当采取在含水回升初期进行压裂改造的方式，重视压裂前的施工措施和施工参数的改造，在实施压裂完毕后，对油井采取适当的保护措施，以确保压裂措施的效果。对于注入井，在压裂时应当强化压裂施工的规模，扩大裂缝的面积和深度，确保裂缝能够较好的穿过注入井，建立油井和水井之间的沟通，从而保证注入的效果。
部分国外水平井重复压裂工艺技术典型案例
部分国外水平井重复压裂工艺技术典型案例
1. 引言
在石油工业领域，水平井重复压裂是一种常见的增产技术。它通过多次压裂工艺，能够有效地提高油藏的产能和采收率。本文将对部分国外水平井重复压裂工艺技术典型案例进行深入探讨，分析其技术特点和应用效果，旨在帮助读者更全面地了解这一技术并学习国外先进经验。
2. Case 1: Eagle Ford Shale Formation
Eagle Ford Shale Formation是美国得克萨斯州的一个重要油气田。在该区域，部分水平井通过重复压裂工艺取得了显著的增产效果。该工艺采用了多级水平井段和压裂工具，利用高压液体将地层裂缝扩大并稳定，从而增加了原油的采收率。经过数次压裂，井产量得到大幅提升，为当地油田的发展做出了重要贡献。
3. Case 2: Bakken Formation
Bakken Formation是北美洲重要的页岩油区之一，也是水平井重复压裂技术的成功应用范例。在该地区，一些水平井通过多次压裂工艺进行了有效的油藏开发。通过合理设计压裂参数和控制井段布局，这些井实现了优异的产量表现，并且在长期稳产方面取得了可喜的效果。这些案例为国内页岩油田的开发提供了有益的借鉴。
4. 技术特点分析
这些典型案例的成功经验表明，部分国外水平井重复压裂工艺具有一些共同的技术特点。它们注重压裂工具和液体的优化组合，以确保地层裂缝的高效形成和扩展。多次压裂的井段布局和控制技术得到了精细调整，以实现更广泛的地层覆盖和更大的产能释放。这些案例还充分利用了现代监测技术和数据分析手段，对压裂效果进行实时监测和评估，保障了工艺的实施效果。
5. 总结与展望
通过对部分国外水平井重复压裂工艺技术典型案例的深入分析，我们对这一技术有了更全面的认识。它不仅在增产增储方面取得了显著成效，而且在解决难采油气田开发难题和提升采收率方面展现了巨大潜力。未来，我国在水平井重复压裂工艺方面的研究和应用将继续深入，通过学习借鉴国外先进经验，我们有信心在这一领域取得更大突破，为油气田的有效开发和利用贡献力量。
重复压裂技术研究与应用
４０ ２００６年１２月 试 采 技 术 ＷＥＬＬ ＴＥＳＴＩＮＧ ＡＮＤ ＰＲＯＤＵＣＴＩＯＮ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ｖｏ１．２７ Ｎｏ．４
重复压裂技术研究与应用
周文高 王艳霞。
（１．西南石油学院；２．西南石油分公司测井公司） 摘 要 水力压裂技术是开发低渗透油藏主要措施之一，但经过水力压裂的油气井，在生 产过程中由于各种原因可能导致水力裂缝失效。为此，系统地分析了压裂井失效的原因和重 复压裂方式，阐述了重复压裂的选井选层原则和重复压裂材料的选择，研究了重复压裂工艺 方法。 关键词 低渗透油气藏 水力压裂 重复压裂 选井选层 裂缝
１压裂井失效原因
针对低渗透油气藏的地质特点，一般采用水力 压裂来提高油井产量。当油井在采油的中后期第一 次采用水力压裂后，其效果可能有两种：（１）水力压 裂失效，油井不能增产或增产不明显；（２）水力压裂 后，油井增产明显，但到采油后期，油井产量又明显 减少。而导致这种结果的原因通常主要有以下几 种：①压裂液大量滤失造成早期脱砂；②压裂规模太 小，裂缝长度太短，对产层穿透率低；③压裂液残渣 和破胶不彻底，对裂缝造成伤害，或者在生产过程中 粘土或岩石颗粒的运移造成裂缝堵塞，从而降低地 层的渗透率；④化学结垢和沉积引起堵塞。地层水 中存在结垢离子，如Ｃａ抖、ＨＣＯ。一等，在油井生产 过程中由于压力降低而结垢；⑤随着开采时间增加， 支撑剂在较高的闭合应力作用下破碎率增加或者嵌 入到裂缝壁面，从而减小裂缝宽度，降低了裂缝导流 能力。 ２重复压裂方式
基于以上两种情况，为使油井增产，采用重复压 裂技术。目前国内外实施的重复压裂有以下三种 方式。 （１）层内压出新裂缝 由于厚油层在纵向上的非均质性，油层内见效 程度不同，层内矛盾突出而影响开发效果。可以通 过补射非主力油层或对非均质厚油层重复压裂、或 者压裂同井新层等措施改善出油剖面，从而取得很 好的效果。 （２）延伸原有裂缝 油田开发过程中，由于压力、温度等环境条件的 改变，引起原有压裂裂缝失效。对这种类型的井，需 要加砂重新撑开原有裂缝，穿透堵塞带就可以获得 不同程度的效果。另外，对压裂改造规模不够、支撑 裂缝短、裂缝导流能力低，对这种类型的井，必须加 大压裂规模继续延伸原有裂缝，或者提高砂量以增 加裂缝导流能力。为了获得较长的增产有效期，必 须优化设计重复压裂规模 （３）堵老缝压新缝 油田的低渗透层已进入高含水期，原有裂缝控 制的原油产量接近全部采出，裂缝成了水的主要通 道，但某些井在现有采出条件下控制有一定的剩余 可采储量。这时如果采取延伸原有裂缝的常规重复 压裂肯定不会有好的效果。最好的办法是将原有裂 缝堵死，重新压裂，在与原有裂缝呈一定角度方向上 造新缝，这样既可堵水，又可增加采油量 堵老缝压新缝，实质上就是采用一种高强度的 裂缝堵剂封堵原有裂缝，当堵剂泵入井内后有选择 性地进入并封堵原有裂缝，但不能渗入地层孔隙而 造成堵塞，同时在井筒周围能够有效地封堵射孔孔
水平井选段重复压裂工艺研究
水平井选段重复压裂工艺研究
【摘要】水平井选段重复压裂工艺是针对国内目前工艺的可靠性较差且复杂的状况，根据桥塞压裂技术和环空分压的基础上，对管柱和双封工具的优化所研究出来的科学、经济、安全的工艺。本文对水平井选段重复压裂工艺的现状、工作原理以及实际运用的情况进行分析。
【关键词】压裂 分段 封隔器 导管
目前，水平井广泛运用在油田的勘探增效中，但因油层受到的各种因素的损害影响，在开发时容易发生一定程度的堵塞问题，从而使油井的整体产量达不到预期的效果，降低了工作效率。经过工作人员的开发改进，将压裂所需的钻具使用双封单卡来拖动，来在井下进行分隔工作，对堵塞严重处进行重复的压裂，以此来达到提高产量效果。通过工作人员对压裂钻具的优化，其工作性能更加稳定，并解决了水平段的密封不严问题和封隔器的砂卡问题。这种优化的水平井选段重复压裂工艺，使得现场施工更加可靠安全。
1 水平井选段重复压裂工艺的现状
水平井选段重复压裂工艺中，如果解决了井下的封堵问题和工艺方式的选择，就可以在相对短的时间里对所需井段进行安全压裂，并形成水力裂缝快速的排除井内液体，从而达到对水平井选段的低伤害。目前我国对水平井的选段压裂技术有化学隔离技术、机械封隔分段压裂技术和限流压裂技术等。
1.1 化学隔离技术
化学隔离技术，就是从第一段分段开始依次将对每个所需作业分段进行射开和油管压裂，并用砂子和液体胶塞来将已经完成的分段与其他处隔离，然后在完工后进行冲胶塞、冲砂和排液工作。其优点在于安全度高，但由于使用了浓度较高的胶塞和工作完成后需进行冲砂，所以对层段有一定程度的伤害，再加上其作业成本较高和周期相对较大，导致在实际运用中有一定的局限性。
1.2 机械封隔分段压裂技术
机械封隔分段压裂技术主要有环空封隔器的分段压裂、双封隔器的单卡拖动进行分压以、封隔器和机械桥塞之间的结合这三种。其主要运用在套管井出。这里我们就不来详细的讨论了。
1.3 限流压裂技术
重复压裂技术研究
重复压裂技术研究
摘要：重复压裂技术指的是在第一次的基础上，进行第二次或者更多次的压裂。重复压裂技术的出现是为了弥补水力压裂的不足，提高石油产量，实现石油目标产值。本文主要针对重复压裂技术的概念以及发展现状进行简要介绍，同时，指出压裂技术在具体的开采过程中存在的问题并提出相应的改进措施。
关键词：重复压裂技术；发展现状；应用
重复压裂技术早在五十年代初就已经出现，并且在各个国家开始实施。特别是在美国和中国，对这项技术的运用更加广泛。但是目前我国目前的重复压裂技术在成功率等各个方面还存在一些问题，不能完全解决油田开发存在的问题。重复压裂技术的出现对于控制含水量，提高油产量有很大的帮助。就目前的研究现状来看，我国的重复压裂技术的研究工作始终赶不上现实需求，还需要工作人员从科学的角度出发，更加专业全面的研究该项技术，早日让重复压裂技术符合发展需求。
一、重复压裂的概念和发展现状
简单来说，重复压裂技术就是在完成第一次的裂压之后，为了增加出油量，进行第二次或者更多次的压裂，这种压裂方式就被称为重复压裂技术。之所以会进行重复压裂，主要是工作人员在进行水力压裂之后，压裂的裂缝会逐渐出现闭合或者其他情况，这样一来，就会导致油田开采困难，出油率低等的问题。为了在最大程度上提高石油的开采量，利用重复压裂技术是非常有必要的。
重复压裂技术最早起源于20世纪50年代，在这时期的重复压裂，只是简单的将原有的压裂规模扩大，在理论研究方面也是比较少的。到了70年代左右，由于石油的价格逐渐降低，因此相关人员迫切的想要提高石油的产量以获得更多的利润。因此，在这一时期，美国又开始从各个方面开始研究重复压裂技术并得出了相关的认识结果。随着研究人员对于重复压裂技术认识的不断加深，激发了各个研究学者的研发热情。到了21世纪，重复压裂技术有了进一步发展，一种被称作老裂缝压新裂缝技术被提出。通过这种方式可以迫使裂缝转向，形成新的裂缝，增加出油量。
一种水平井重复压裂方法与流程技术
一种水平井重复压裂方法与流程技术
在油气田开发过程中，水平井重复压裂技术是一种提高油气田产量和采收率的重要方法。本文将详细介绍一种水平井重复压裂方法与流程技术，以期为相关领域的技术人员提供参考。
一、水平井重复压裂方法
1.选井条件
在进行水平井重复压裂前，需对目标井进行严格筛选。选井条件包括：水平井筒完整性好，无严重变形和塌陷；储层物性好，具有较好的渗透率和孔隙度；初次压裂效果明显，但产量下降较快；井筒附近存在可压裂的剩余油气资源。
2.压裂液选择
重复压裂液应选择与初次压裂液相容性好的液体，以降低对地层的伤害。常用压裂液包括：水基压裂液、油基压裂液、泡沫压裂液等。可根据储层特性和施工要求进行选择。
3.压裂工艺参数优化
重复压裂工艺参数包括：压裂规模、泵注排量、泵注压力、裂缝间距、裂缝长度等。根据初次压裂资料和井筒动态数据，采用数值模拟技术对上述参数进行优化，以提高压裂效果。
4.施工过程
（1）井筒准备：对水平井筒进行清洗，确保井筒畅通；对井筒附近的地层进行预处理，提高压裂液的有效利用率。 （2）泵注压裂液：按照优化后的工艺参数，泵注压裂液，形成新的裂缝。
（3）裂缝监测：采用微地震监测、声波监测等技术，实时监测裂缝的扩展情况，为后续施工提供依据。
（4）压后评估：分析压后产量、压力等数据，评估重复压裂效果。
二、流程技术
1.数据收集与分析：收集初次压裂资料、井筒动态数据、储层特性等，进行综合分析，为重复压裂提供依据。
2.压裂液选择与评价：根据储层特性，选择合适的压裂液，并进行评价，确保压裂液性能满足要求。
3.工艺参数优化：采用数值模拟技术，对重复压裂工艺参数进行优化。
4.施工方案制定：根据优化结果，制定详细的施工方案。
5.施工过程监测与调整：实时监测施工过程，根据监测数据及时调整施工参数，确保压裂效果。
6.压后评估与优化：分析压后产量、压力等数据，对重复压裂效果进行评估，为进一步优化施工方案提供依据。
探析水平井选段重复压裂技术
创新技术 ！ Ｑ： Ｓｃｉｅｎｏｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｌｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｈｅｒａｌｄ 探析水平井选段重复压裂技术
郭玉强 （中国石油天然气股份有限公司辽河油田钻采工艺研究院辽宁盘锦１２４０１０） 摘 要：由于我国水平井工艺技术的可靠性较差，且整体情况复杂，故水平井选段重复压裂技术尤然而生。它是在环空分压和桥塞压裂技术的 基础上，对管柱和双封工具的优化所研究出来的一项既科学，经济，又安全的工艺。该文描述了水平井选段重复压裂技术的现状，并对其工作 原理与应用情况加以分析论述。 关键词：水平井 分段重复压裂 工艺技术 中图分类号：ＴＥ２ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４—０９８Ｘ（２０１４）１１（ｃ）一００２５一Ｏｌ 水平井采油技术在我国的运用已呈现 出越来越普遍的趋势，尤其在油田的勘探 增效中应用效果得更为突出。诚然，多种因 素都会影响到油层以致其受到损害，故在 开发时较容易出现堵塞问题，直接后果是 降低了油井的工作效率，油井的实际产量和 预期的产量相差甚远。相关技术人员通过 长期设计改造，将压裂所需的钻具使用双 封单卡来拖动，将分隔工作直接在井下即可 进行，对堵塞的重点部位采取了重复压裂措 施，提高了产量。经过不断优化压裂钻具， 提高了其工作的稳定性，同时也解决了水平 井选段中的很多难题，如密封不严和封隔器 砂卡等。水平井选段重复压裂技术经过了 计划性的优化后，有效保障了施工现场的 安全和生产效率。 １分类 １．１机械封隔分段压裂技术 机械封隔分段压裂技术主要指有环空 封隔器的分段压裂、双封隔器的单卡拖动 进行分压、封隔器和机械桥塞之间的结合 这三种。其主要运用在套管井处。 １．２化学隔离技术 化学隔离技术的工作原理是：从第一 段分段开始，逐层对每个作业分段进行射 开和油管压裂，同时用液体胶塞和砂子将已 完成的分段与其他部分的分段隔离开来。 作业完工后再进行冲胶塞、冲砂和排液。这 样做最大的好处就是能够保障施工安全， 但也有些不足之处。由于在作业过程中使用 了浓度较高的胶塞，加之完工后的冲所砂工 序，故部分层段会有一定损害，此外，该项 技术需要较高的生产成本和较长的作业周 期，所以在实际的工艺技术的选择上存在一 定局限性。 １．３限流压裂技术 限流压裂技术的工作原理是：当压裂 作业进行到分段部分时，要将压裂液流入 到储层，必须要通过射孔的孔眼，为了减少 孔眼处所产生的阻力，需要控制其流速。同 时，孔眼处的阻力还与泵注射的排量有关， 泵注射的排量增大会直接引起阻力增大，一 旦井底的压力超过了分段破裂应有的压力， 每个层段处就会被迫压出裂缝。因此可以 看出，限流压裂技术就是通过孔眼处的阻 力来调节压力的，只有在每个层段的压力值 都合适了，才能保证各段的压力处于其接近 值。水平井的使用，多数情况下用于纵向裂 缝中，并且不受分段的压裂段层的限制。 ２水平井双封单卡拖动管柱分段压裂 的工艺 ２．１工作原理 该项压裂技术主要由隔器、正器、喷砂 器、安全接头、油管和导向丝堵等组成。工 作原理是：对改造过的水平井实施重复压 裂作业，在已经被射开的油层分段中选择一 段进行压裂改造，然后再根据实际需求将 其下达到设计要求处。当井口装好后，经过 油管完成第一段的压裂作业。渐渐地，压力 被逐渐扩散，此时上提管柱到第二分段作业 处继续作业，后续的分压作业可按照前面的 方法完成。 ２．２工艺特点和技术条件 安全性高是水平井分段压裂工艺技术 最突出的特点，原因在于整体施工过程中所 用的工具不多，从而减少了可能出现的安全 事故，切实保障了施工安全性。同时，还可 以对任意一个投产的井段加以更具体的设 计改造。管柱的作业过程可实现一次性完 成，因此能够节省人工成本和经济成本，作 业效率也随之大幅度提升。除此之外，卡具 的使用并没有影响到管柱和封隔器，这意 味着其既可以保障长射孔层段的多裂缝压 裂改造，又可保障短射孔层段的压裂改造。 水平井分段压裂工艺的技术条件表现 在，在设计时应优先考虑到压裂改造的效 果，也就是说，技术的配套和压裂技术的特 点在设计过程中应当优先考虑在内。由于水 平井分段压裂工艺技术采用了双封卡单段 压裂技术，压力同时存在于压裂层上的隔层 与套管外面的水泥环上，因而在生产的各 个环节中，应逐层监控井段层的应力和固井 的强度，并严格把关。另外为了管柱实现正 常提升，有两种特殊情况不宜选用这种水 平井工艺，即压裂后出现自喷情况或地层压 力比较高的情况。 ２．３配套工具与具体应用 水平井双封单卡拖动管柱分段压裂技 术相关的配套工具有很多，例如Ｋ ３４４—— ｌ１ ５封隔器、Ｋ３４４一ｌＯ８小直径封隔器和扶 正器。它的工作原理是，在完成低潜的作业 后提高排量，由于喷砂器的存在，通过的液 体伴随着高压一并被节流，有节流就会产 生压差，因此，上封隔器随之实现坐封。而 经过内、外导压体空隙高压液体流到下封 隔器则使用其坐封，并通过侧孔进入到目标 层位。释放油管的压力，上封隔器和下封隔 器在油套的压力达到平衡之后，胶筒在自身 回弹力收缩的作用下自动解封。利用小直径 封隔器进行下封，胶筒的端面离喷砂口只有 ２ｏｏ ｍｍ，可将反循环的死区长度减小，以 防止卡井状况的出现。最后，在导向丝堵与 扶正器的影响下，管柱恢复至工作位置，同 时使封隔器达到水平工作状态。 ３水平井双封单卡拖动分段压力工艺 的实际运用 技术人员经过不断努力，对原有技术进 行改进，利用钨钢对喷砂器喷嘴进行加厚， 提高了喷砂器的硬度和耐磨性，有效防止了 喷砂器在加砂量偏大时容易刺穿的局面，使 封隔器能够长时间地处在正常的工作状态 上。与此同时，技术人员对下封隔器采用了 小直径的封隔器，这样做的好处是最大限 度地降低了砂卡情况的出现。 改进优化后的水平井选段重复压裂工 艺，其性能和应用效果都有所提升。在对水 平井双封打卡拖动分段压裂工艺进行实验 后发现：不管是在封隔器的坐封、解封还是 耐压性等方面，在施工过程中都能保持平 稳的工作状态，其工作的灵活性和稳定性也 比较突出，而且都达到了应符合的标准。另 外，已完成的水平井重复压裂的施工现场， 各部件运转持续正常，管柱工作性能也保持 在稳定状态。施工完成后，对各个部件再次 进行了检查与测量，其磨损状况均能保持在 正常范围内。大量实践表明水平井选段重复 压裂工艺的每个工序设置得都比较合理，可 以充分运用到日常的现场作业环节中。 ４结语 总之，水平井选段重复压裂工艺对各 个层段均彳『特定的标准，要求每个层段具有 较准的针埘性和较强的耐压能力，达到一 定条件时，可达到浅水平井层段和中水平井 层段压裂改造的标准。该技术与其他技术 对比，能够同时实现节约成本、保障安全和 操作方便等多方面的技术优势。 参考文献 ［１】陈辉，孙秀芝，吕光．压裂水平井 裂缝布局研究［Ｊ］．石油天然气学 报，２０１３（１）：１４１—１４４． ［２］徐再红．葡萄花油层水平井压裂效果分 析［Ｊ］．中国科技博览，２０１３（３）：３１． ［３］杨东兰，王培义，张傲霜，等．中原油田水 平井水力喷射压裂技术研究及应用［Ｊ］． 石油天然气学报，２０１１（９）：１３４—１３６．
低产油气井重复压裂技术分析
179 科学管理2020年第1期
通过实际调查发现，当改造一段时间低产油气井压裂后，会导致压裂裂缝明显失效，一定程度上不仅会影响到油气井产量的明显上升，而且也不利于企业今后的可持续发展道路。大多数低产油气井企业为了促使单井产量实现不断提高，在储层盖改造过程中，可以借助重复压裂技术。文章针对低产油气井重复压裂技术方面进行了详细分析，希望能给相关人士提供必要的参考。1 重复压裂技术原理及存在问题基于低产油气井初次压裂问题之后，不管是外界因素还是压力因素等方面，都会导致地应力状态受到严重的破坏。在企业反复进行压裂操作工序中，第一次的裂缝周边会有不同程度的诱导应力场，结合之前的应力场影响，会在该区域范围内构成协同应力场。基于应力场当中，不管是井筒还是第一次裂缝的周边范围，都回形成再次的定向，伴随着地层压力的不断减小，应力方向也会出现相应的变化，相比较于较小的水平主应力，有着较大水平的主应力下降的幅度明显较大。与此同时，在地应力出现改变之后，当初期最小水平主应力不断增大的基础上，就会导致重复压裂裂缝的方向出现改变。在重复压裂的作用下，强制性的裂缝会像重复裂缝方向发展，此时，最合理的处理初期裂缝的形式，就是利用化学转向剂的作用，当裂缝内部的静压力值超出水平方向的压力值时，裂缝方向出现偏移，进而产生又一全新的裂缝，最终在整个的油气层当中，会存在一条油气流通道。为了能够促使低产油气井企业实现产量不断提高的目的，在改造新裂缝过程中，相关工作人员可以将油气富集区的油气进行有效的利用，加以形成油气储层。随着科学技术的不断进步，裂缝转向压裂技术也得到了很好的发展，通过实际调查发现，当前最常见的压裂技术有多缝转向压裂、暂堵体积压裂和暂堵酸压等，在企业实际运用过程中，完全可以满足企业增产的目的。但是，传统过程中在加入转向剂过程中，相关工作人员往往评价之前自身的工作经验进行，但是，如果加入转向剂的速度过快或者是过慢，都会影响到压裂操作的质量。2 强制裂缝转向压裂技术2.1 工艺原理在强制性裂缝实现转向压裂过程中，为了能够促使该项操作稳步进行的同时，确保能够满足裂缝转向需要的最高的限定压力，相关工作人员就必须先对重复压裂的目的进行分析，然后准确的计算出重复压裂层最小与最大水平主应力差。在实际压裂工序中，当前置液环节进行第一次裂缝压裂时，工作人员必须第一时间将水溶性的转向剂加入到裂缝当中，鉴于转向剂的作用之下，会促使裂缝周边出现不同程度的升压现状，当井口压力无法承担时，就会出现停泵问题，在今后工作人员对泵进行再次的开启，可以促使裂缝内部的压力显著提高，当满足新裂缝所需的压力时候，此时强制裂缝方向就会出现改变，最终构建一条新的油气流通道。2.2 水溶性转向剂对于油井应用的转向剂材料来说，主要的组成部分就是石蜡以及松香等，该种材料最大的特性就是遇见油能够发生溶解，虽然适应于常规油井转向压裂的性能标准，但是对于气井来说，该种转向剂不适用。根据强制裂缝转型压裂技术的特征，借助溶解性的树脂等材料，从气井低温适用温度环境下出发，能够研发出一种ZJ－1水溶解性的转向剂。这种转向剂在实际运用过程中，体积密度在0.90～1.00ｇ／cm3，视密度1.05～1.15g／cm3，软化温度50℃，65℃下溶解时间为183min，水不溶物0.15%，突破压力可达13.8MPa，结合平时的油气层水平方向的应力差高，可以有效作用于裂缝转向最大压力标准之上。总之，针对转向剂ZJ－1的实际运用可以分析，该种转向剂的具有以下几方面的特征。第一，基于常温环境下，不仅不容易黏泵，而且还能够实现快速的泵送操作。第二，基于地层温度环境下，能够促使该种转向剂出现变形，但是变形后的承压性能也不会受到太大的影响。第三，转向剂ZJ－1可以溶解在压裂液当中，同时也可以在排液操作中加以去除。2.3 压裂液优选通过相关学者对转向剂ZJ－1实施实验操作可以看出，为了能够更好的发挥转向剂ZJ－1的作用，可以结合瓜胶压裂液、聚合物压裂液及清洁压裂液等进行配合使用，能够出事水溶解物含量不断减小的基础上，还不会对储层造成太大的威胁。2.4 压裂施工参数优化重复压裂技术的适用性比较强，从而在使用强制裂缝转向技术的时候可以适用于低产油气重复压裂的低产油气井重复压裂技术分析吴百烈中海油研究总院有限责任公司 北京 100028摘要：在低产油气井生产过程中，为了促使其产量不断提高的同时，减缓压裂后产量递减速度的速度，文章首先针对重复压裂技术原理及存在问题方面进行了简单分析，同时着重研究了强制裂缝转向压裂技术相关方面内容。通过实际调查发现，重复压裂技术在实际应用过程中，不仅能够促使低产油气井的产能不断提升，而且也为今后企业更好的进行技术改造打下了坚实的基础。关键词：低产油气井 裂缝转向 重复压裂 转向剂