关于石油工程管内分段压裂技术及应用探讨

安荣泰 刘张龙 毛冠华

摘要：目前，随着我国工业水平以及人民生活质量的不断提高，不论是工业生产活动中还是人们的日常生活中对石油资源的需求量都越来越大。为了使石油工程的石油产量能够满足需求，需要不断地应用先进成熟的技术工艺，从而提高石油油藏的开发效率。石油工程管内分段压裂技术可以有效地使石油工程增加产量，因此，近些年来此技术的应用得到了广泛的关注。为了给应用石油工程管内分段压裂技术的同行提供一定的理论指导，本文对此技术的工艺原理以及应用现状进行了分析总结，根据现场应用情况的反馈可知，此技术可以有效提高低渗透油藏的开发效率，从而促进我国石油工程的不断发展。

关键词：石油工程;分段压裂;水平井

一、引言

无论是工业生产还是人们的日常生活中，石油资源都发挥着极为重要的作用，不仅可以给工业生产、交通运输、军事等提供能源，還是重要的化工原料，在石油化工中利用石油提取出的副产品与人们的生活息息相关，因此需要保证石油的产量。近年来由于我国工业生产水平的提高、私家车数量的飞速增加等原因，导致了对于石油资源的需求越来越大，因此需要发展先进的技术实现油田的增产，水平井的压裂增产改造技术也是被广泛关注的一种技术，国内外对于此技术的研究始于上世界八十年代，经过多年的研究以及应用取得了一定的进展，如水平井压后产量的预测、水力裂缝条数和裂缝几何尺寸的优化以及分段压裂技术等。这其中石油工程分段压裂技术通过不断的应用试验以及工艺分析，取得了大量的应用经验以及成效，目前已有了较好的发展，拥有了多种主要技术。

二、工艺技术

目前在国内外主要应用的水平井分段压裂方法主要分为四类，分别为化学隔离技术、机械封隔分段压裂技术、限流压裂技术以及水力喷砂压裂技术，其具体内容为：

（一）化学隔离技术

化学隔离技术在国内外得到广泛应用主要是在上世纪九十年代初，主要应用与套管井中，应用此技术的主要流程为首先将第一段射开使油管被压裂，再使用液体胶塞以及砂子等材料将压裂的井段隔离，然后再将第二段射开并通过上述方法进行隔离，从而依次对需要进行改造的井段操作，当所有井段施工结束时，应用冲砂冲胶塞合层排液求产。此方法在实际施工过程中具有较高的安全性，但由于工艺流程会对储层造成一定的伤害，并且才做复杂，耗时较长，成本较高，严重影响了企业效益，因此，没有获得继续的发展以及进一步的推广研究。

（二）水力喷砂压裂技术

水力喷砂压裂技术在上世纪九十年代末得到了迅速发展，并且主要在国外应用较为广泛。此技术的主要原理是利用压力装置是油管内的流体压力增加，从而可以从喷嘴中喷射而出，由高压形成的高速射流成缝。应用此技术可以实现自动封隔，从而不用使用封隔器等隔离工具。此技术的安全性较好，并且施工效率得到大幅地提升，目前在国内外得到了较为广泛的应用。

（三）机械封隔分段压裂技术

在套管井中长应用机械封隔分段压裂技术，主要分类主要有以下几种：

第一种为机械桥塞加封隔器的分段压裂，其主要工艺流程为首先将第一段射开，使油管压裂，并使用机械桥塞座封进行封堵，然后在将第二段射开，使油管压裂，并使用机械桥塞座封进行封堵，应用上述方法，一次对需要改造的井段进行操作，然后将桥塞打捞出来，最后合层排液求产。

第二种为环空封隔器分段压裂，其主要的工艺流程为，第一步将封隔器放置至制定的设计位置，再从油管内部施加压力，从而使坐封环空将封隔器压裂，并使油套环环控压裂，进行解封操作时，通过油管加压的方式，当达到一定压力时，将解封销钉剪断，这时打开洗井通道，完成后，将压裂管柱取出，重复上述过程，从而实现了分射分压。

第三种为双封隔器单卡分压，此种技术的主要特点是，所有的需要进行改造的井段一次性被射开，并且管柱的压裂是利用导压喷砂封隔器的节流压差的作用，使用上提，使各层的压裂由一趟管柱完成。

通过将机械封隔分段压裂技术应用到工程实际中，积累了丰富的经验，其中环空封隔器压裂技术再浅层油藏中的应用效果较为明显，并且相对来说，技术发展较为成熟，但再深层油藏中的应用，还需要对技术进行改进。通过对双封隔器单卡分段压裂技术的应用，发现此技术会砂卡封隔器，从而引起一定的事故，因此，此技术再工程实际中的应用还需要进一步的研究。

三、发展展望

（一）水力喷射分段压裂技术

水里喷射分段压裂技术有着较为广阔的应用范围，可以在多种岩性条件进行施工，并且经过多次应用试验都表明该技术的施工更具安全性，并且操作简单，效果明显，因此应投入一定的科研精力发展水平井水力喷射分段压裂技术。

（二）新型低伤害化学暂堵胶塞分段压裂技术

根据上文中总结可知，由于较高浓度的液体胶塞会对储层产生一定的伤害，因此，未来的发展方向应研制低浓度成胶剂，并且成胶时间可受人为控制，尽可能地提高操作性，降低对地层环境的伤害。

（三）双到隔器单卡分段压裂技术

应用双封隔器单卡分段压裂技术，可以节省对井段进行改造的时间，并且具有较强的针对性，有一定的应用价值，因此要求需要对此技术继续研究，从而解决砂卡封隔器后解卡技术。

（四）多级封隔器分段压裂技术

为了提高工作效率，目前在双封隔器分段压裂技术的基础上进行发展研究开发出的多级封隔器分段压裂技术也有一定的应用前景，通过应用特殊的装置，使处理过程变得简单，并且同时可对十层进行处理。

四、总结

综上所述，随着我国工亚水平以及人们生活水平地不断提高，对于石油资源地需求也越来越大，为了提高石油产量，以及油田的利用率，发展并不断研究了分段压裂技术以实现油田的增产，经过多年的研究发展，目前分段压裂技术已经有了多种技术，在实际的应用过程中应根据油田现场的实际情况以及工程要求进行合理选择，从而提高施工质量以及效率，更好地促进行业的发展。

参考文献：

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