致密砂岩气藏压裂工艺技术研究进展

李媛

摘 要：在我国社会经济的快速发展过程中，油气行业作为基础发挥着重要作用，但是致密砂岩气的开采具有较高的难度与专业性，且涉及到很多最新的科学技术，这就要求油气田的开采过程中要加强最新科学技术的研究与应用。致密砂岩气的开采项目越来越多，对开采的安全性与可靠性形成巨大挑战。为保障开采的安全性与可靠性，避免在致密砂岩气的开采过程中发生安全事故，影响开采进度，需要加大对致密砂岩气藏压裂工艺技术的研究。

关键词：致密砂岩气;砂岩气藏;压裂工艺;研究进展

我国油气资源比较丰富，致密砂岩气的开发具有较高的难度，如何有效开采致密砂岩气资源，突破技术瓶颈成为人们关注的焦点。我国在长期的发展过程中，也加大了对致密砂岩气藏压裂工艺技术的研究，并取得重大突破，为致密砂岩气的开采，以及开采成本的有效控制提供了支持。下面就对致密砂岩气藏压裂工艺技术研究进展展开分析，希望可以为我国油气开发行业的可持续发展提供一些参考意见。

1 致密砂岩气藏压裂工艺技术困境

油气行业是国民经济的支柱性行业，其发展水平会直接影响到我国社会经济的发展。虽然在在长期的研究中，致密砂岩气藏压裂工艺技术得到很大进步，但是依然存在诸多难题，对致密砂岩气的有效开采形成巨大挑战。

首先，水平井多段压裂需技术配套支持。裸眼封隔器主要是从国外引进的，由于国产的技术指标相对较低，在实际应用中的使用较少，无法为致密砂岩气藏的开发提供支持。其次，由于开发的成本高、难度大，也对开发的有效性造成影响。机械分压工艺是目前直井压裂的主要方式，分层压裂技术与工艺均来自于发到国家，这就使得成本较高，而且在实际应用中难度较大。最后，致密气藏低伤害压裂体系问题。通过对致密气藏的分析，会发现具有以下的特征：岩屑含量较高、储层孔喉半径小等，受到液压伤害的概率较高，因此需要一种新的技术，降低液压伤害。致密砂岩气藏压裂工艺技术困境的存在，对油气开发造成极大影响，也严重影响该行业的可持续发展。

2 致密砂岩气藏压裂工艺技术

2.1 水平井分段压裂技术

通过对传统喷射器与喷嘴材料的改进与优化，水平井?114.3mm的套管，一次压裂从原来的3段，提升到5段与7段;?114.3mm的套管经过完善，实现了分压10段的效果，而且?152.4mm裸眼分压也达到了15段以上的能力。过去很长一段时间在油气的开采期间，裸眼封隔器工具基本都是从国外引进的，造成成本高，而且会受到国外技术封锁的影响。通过研究，?88.9mm裸眼封隔器分段压裂工具出现，而且分压能力得到有效提升，提升到15段。对?114.3mm基管裸眼封隔器分压工艺进行创新，确保高排量注入符合要求。通过对该工艺的创新，增加压裂管的直径与排量，从原来的78mm与5.0m3/min增加到99.8mm与10m3/min。最大分段也提升到了22段。

2.2 直井多层分压技术

第一，封隔器多层压裂技术。机械分压工艺在实际应用中具有很大的局限性，所以需要优化多层压裂的设计，确保该工艺的可靠性与精细化。通过工艺创新与技术试验，封隔器多层压裂工艺得以创新，并且多层分压能力达到11层，连续分压也达到了8层。通过该工艺的优化，有效提升了资源的开发水平，降低了开采成本。

第二，套管多层分压技术（TAP阀）。套管多层分压技术的引进与研究，为油气的开发提供了技术支持，但是由于在实际应用中稳定性不高，且成功率有待提升，所以对该工艺进行优化创新，一次分压达到9层。套管多层分压技术能实现连续压裂，在油气开发中稳定性更高。

第三，连续油管分层压裂技术。该工艺在实践中具有很大优势，但是也存在一些不足或者缺陷。该工艺可以为多层改造气井提供支持，井筒的完整性较高。但是由于设备比较复杂，应用的规模受到很大限制。同时，该技术在实际应用中，对操作人员的专业性要求较高。所以对该技术进行创新与优化，对填砂与冲砂这些施工工序进行优化，极大提升了施工效率[1]。

第四，小井眼分層压裂技术。利用?88.9mm有限级套管滑套多层压裂，能保证连续分压最多达到4层，可以满足多层压裂的实际要求。

2.3 低伤害压裂技术

由于在致密气藏岩中，岩屑的含量较高，且对储层孔喉进行观察，发现孔喉的半径较小，容易受到液压的伤害。对储层造成伤害的主要因素是裂缝的堵塞，次要因素是水敏性伤害的影响[2]。所以为降低液压伤害，低伤害压裂技术需要做好下面的工作：第一，确保阴离子表面活性剂压裂液的可靠性。为对吸附伤害进行有效控制，可以通过阴离子表面活性剂压力液体系的应用，达到无残渣的效果，大幅降低岩心的伤害。第二，超低浓度和羧甲基胍胶压裂液的应用。通过超低浓度和羧甲基胍胶压裂液的应用，能有效降低残渣影响，节约成本，确保油田企业的经济效益。

3 致密砂岩气藏压裂工艺技术方向

在未来致密砂岩气藏压裂工艺技术的研究方向，或者研究思路，会以高技术、低成本、绿色工艺、高精密度等方面发展，同时也会加强现代科学技术的应用，为工艺技术的创新与优化提供支持。

3.1 高产量

无论何种技术与工艺的应用，最终目的是为提升油气产量，降低开采成本，提升油气生产的利润。所以水平井体积压裂技术的发展，需要攻克各类难关，并积极完善配套体系，实现技术在实际应用中推动油气的高产[3]。利用体积压裂优化设计，强化压裂工艺配套;对水平井分段压裂分隔的有效性进行提升，对工艺进行评价，然后强化技术试验，确保技术符合要求;对不同完井方式下的多段分压技术进行实验，对比单井产量，找到最优方案。

3.2 适应各类复杂环境

致密砂岩气的开发过程中，会受到复杂环境的影响，增加了开发的难度与成本，所以在致密砂岩气藏压裂工艺技术的研究中，一定要确保技术能适应各类复杂的环境，高效的完成开发工作，并且能降低作业成本。在未来会成为研究的主要方向，且能有效降低成本[4]。

3.3 老井产量的稳定提升

在油气田开采过程中，会出现一部分效能较低的老井，这些老井也成为各类新技术研究的主要场地。在研究中也不能忽略老井的生产，强化对老井的检查，并针对老井的实际情况，对工艺技术进行优化。同时，也要在合适的时机，开展对老井的改造工作，实现老井的稳定生产。

4 结束语

油气开发是我国社会经济发展的关键，只有为社会源源不断的供给稳定的油气资源，才能保证各行各业的健康发展，所以油气行业的稳定发展具有重要意义。新时期我国油气需求不断增加，开采的难度也在不断增加，在面临致密砂岩气时，一定要结合实际情况，通过工艺技术优化创新，确保致密砂岩气藏压裂工艺技术的适用性与可行性，为提升油气开发产量，降低开发成本提供支持。

参考文献：

[1]黄禹忠，刁素，栗铁峰，等.致密砂岩气藏压裂伤害及对策——以川西坳陷ZH构造JS21气藏为例[J].天然气地球科学，2018，29（4）：579-585.

[2]汤勇，胡世莱，汪勇，等.“注入—压裂—返排”全过程的CO2相态特征——以鄂尔多斯盆地神木气田致密砂岩气藏SH52井为例[J].天然气工业，2019，039（009）：58-64.

[3]秦瑞宝，余杰，黄涛.致密砂岩气储层水力压裂后产能测井评价技术——以鄂尔多斯盆地临兴区块为例[J].中国海上油气，2019，31（01）：71-80.

[4]刘建坤，蒋廷学，万有余，等.致密砂岩薄层压裂工艺技术研究及应用[J].岩性油气藏，2018，030（001）：165-172.