井下压裂施工管理设计与实施探讨

黄旭

摘要：石油作为三大能源之一，一直以来都在社会的发展当中扮演着重要的角色，这也使人们在石油工程当中有了越来越多的关注。如今，社会的发展使人们对于石油有了更多的需求，这也使石油开采工作面临着更加严峻的挑战，为了提高石油开采的工作效率和工作安全，很多先进的技术已经被应用于石油工程当中，其中井下压裂施工技术便是其中发展最迅速的一种。就目前对于我国石油开采工程而言，井下压裂施工过程中存在着一定的问题影响着石油的开采效率，因此选取何种井下压裂施工技术是每一个石油开采企业都需要关注的事项。基于此，本文围绕着石油工程展开论述，对其中压裂施工技术进行深入探究，并分析该种技术在石油工程当中的应用意义，同时对我国石油工程井下压裂技术的应用问题进行分析，针对问题提出科学的井下压裂施工管理设计与实施方法，以供石油行业人员参考，从而推动我国社会经济的稳步发展。

关键词：石油工程;井下压裂技术;应用意义;问题;管理设计;实施方法

引言：

石油资源一直都是全球经济发展的重要能源，同时也是全世界各国正常运行的基础所带。当前，石油化工产品已经广泛的应用在人民的生活当中，并且很多石油产品也被应用在航天、军事领域，由此可见，石油行业的发展和进步也决定着一个国家的国际竞争力。在这样的背景下，石油资源的需求越来越多，提高石油开采效率和开采安全性已经成为了每一个国家都需要认真思考的问题。而目前由于大规模的石油开采，导致很多油田已经枯竭，人们不得不在一些较为恶劣的环境下进行石油开采，这也给石油工程行业带来了更多的困难。随着科学技术的发展，很多新技术被研发出来，这也逐步加大了石油开采的安全性和开采效率，其中井下压裂施工技术便是其中最重要的一种。因此，相关行业要加强对该种技术的研究与应用，以此来保证石油开采的安全性，进而推动我国社会飞速发展。

一、石油工程井下压裂施工技术

1.1前置液处理技术

预压裂液处理技术主要是在预压裂液正式注入前，采用常规盐酸注入，以消除井筒和近井筒内泥浆以及其他污染物的淤塞，减少地层承受压力与早期裂缝高度。在施工时，需向井内倒入10～15m3的HCl溶液，其可以使得压裂压力减少至30MPa以下，有效保障了油田作业安全。对于一些井筒裂缝大、压力高的采油井，可考虑运用这种预酸处理方法对井筒进行油水事先处理。酸性混合物在正式油井压裂方法实施前可用于挤注或重新注入生产井筒，从而降低油井的压裂总压力。在工程后期，也可实现良好的油井通道的油水渗漏处理效果，并降低油田钻井作业的破裂压力。

1.2限流压裂处理技术

该项技术不仅可以实现对不同地下层液体流动通道数的直接影响和自动调节，而且可以直接在不同地下层之间形成相对不同的地下孔摩阻压差，利用最大排量泵用于径向注入压裂液。早期压裂留下的下部地层将来可以直接进入，得到更多的压裂液。在某些情况下，还会直接进入，形成较大的井下摩阻，使进入地下储液区不能再进入，从而得到更多的水或压裂液，使更多的压裂液储存在其他较低的地层中进行排液，使多个地下储液区一次直接压裂。

二、井下压裂施工技术实施的意义

压裂技术在低渗透油气藏领域有着十分广泛的应用，不管是中渗油气藏还是高渗油气藏，压裂技术在提高生产效率方面都有明显的作用，可以起到良好的注水井增注作用。井下压裂工艺可以降低钻井过程中造成的井眼损伤，这对于油气井正常作用的产量增加，有着重要的意义。除此之外，压裂工艺还可以作用于低渗透油藏，能够在油藏当中形成高导流裂缝，进而提高石油的开采效率。除此之外，井下压裂施工技术与处理井下废液也有着重要的关系。如果油井可以进行二次或是三次的采油，实施压裂技术可以加强吸收能力。油井作业的过程中，底层张力强度会提升，在此过程当中，需要项底层注入相应的压裂力，以此来使油井底部产生裂缝，而此裂缝便为导流裂缝。油井生产的过程中，需要对井下的真实情况有一个准确的了解，了解油井的常用方法以测量为主，但这样的方法缺乏准确性和科学性，压裂工艺的实施，能够监测到不同油层压裂段的参数，并对其进行分析，这对油井作业提供了重要的数据。压裂工艺的实施，可以对油井实时监控，这对于施工开展有重要意义。

三、井下压裂施工技术相关数据的优化

3.1完善压裂液组成

压裂的实际效果和压裂工程的技术参数有直接的联系，所以要改进压裂技术，必须要对相关数据进行优化。整个压裂的过程中，压裂液返的排成效果对于工程的成效性有着直接的影响。粘性流体填充是初期工艺环节，施工的过程中还需要进行裂缝扩展，这一环节能有效的提高石油的产量。近年来，压裂技术也不断发展，压裂粘液度的需求量也不断增加。出现这一现象的主要原因是施工途中，工作人员需要利用压裂液提升井压的温度和深度，所以要完善压裂液的组成。

3.2加强对井下压裂技术参数的控制

想要提高井下压裂技术参数的控制力度，相关施工企业需要从以下几方面入手：①要根据地质情况，压裂需求以及油层深度等对混砂比进行科学合理的控制。通常情况下，想要压裂出较长且宽度较窄的缝隙时，石油企业所使用的压裂混砂其比值为26.5%;想要实现低贯通程度的压裂效果时，石油企业所使用的压裂混砂其比值为20%;②在井下压裂施工过程中能够利用裂缝关闭技术来阻止裂缝扩散。施工过程中需要保证裂缝壁的压实，这是避免裂缝出砂的有效措施。裂缝如果有出砂的现象发生，就会超出正常的扩散标准，这对于底层的损耗会有一定程度的增加。过多的底层损耗，对于油井的石油产量会造成严重的影响，实施压裂技术，可以很大程度的避免这一点，压裂技术中具备强制关闭，这可以避免裂缝出砂，缩短扩散的时间，促进返排的成效。

四、影响井下压裂施工效率的相关因素

4.1分层施工工艺技术对压裂施工效率的影响

在井下压裂施工过程中，分层施工工艺技术是其中最关键的环节，同样也是影响压裂效果最重要的因素之一。在实际的井下压裂施工过程中，需要相关施工人员采用封隔器来将井下油层分为多层，之后根据每一层油层的压力和实际情况来选取合理的压裂工艺，这样能够达到不同压裂效果的目的。通常情况下，压裂工艺主要选用水力压裂，当水力使油藏产生稳定的裂缝时便达到了相应的压裂目的。而在实际的压裂过程中，如果分层效果不良，或者封隔器并没有将油层完全密封，导致在后续的压裂施工过程中产生油层混流的情况，进而影响到压裂效果，甚至会产生安全事故。因此，相关施工单位需要加强对分層施工工艺技术的关注力度，以此来提高压裂施工的效率和安全性。

4.2压裂液所产生的影响

压裂液是油田井下压裂施工过程中最重要的物质之一，该种物质相比较水力具有更好的压裂效果，但如果在施工过程中压裂液的指标难以达到施工设计要求，便容易影响到压裂施工质量。一般情况下，石油开采单位在使用压裂液进行井下压裂的过程中需要选择流动能力强，粘度大的压裂液，如此才能达到良好的压裂效果。目前，在我国石油开采工程当中，常用的压裂液主要以果速溶胍胶压裂液为主，此种压裂液在使用的过程中因为生物酶催化而形成保护石油储层的作用，进而避免油层被其他杂质污染。

4.3井下压裂施工操作方式对其效果的影响

操作方式是影响井下压裂施工效果最常见的因素之一，不规范的操作方式会降低压裂施工效果，甚至会产生安全事故。因此石油开采施工单位需要对施工技术人员进行培训，加强其对压裂施工技术和相关设备的熟悉程度，提高其专业能力，由此来提高井下压裂施工的质量，在油层中形成稳定均匀的裂缝，为后续的石油开采打下坚实的“基础”。除此之外，在压裂施工过程中，压裂设备是其中最关键的部分，为了有效的提高施工效率，相关施工人员需要加强对施工设备的保养和维护力度，保障设备具有较高的应用性能，以此来推进压裂施工顺利进行。

4.4地质因素的影响

在石油工程井下压裂施工过程中，不同地质特征下的油层围岩强度也会有所差别。因此，为了提高压裂施工的效率，保障压裂施工能够顺利开展，相关施工人员在实际的施工之前需要针对施工区域的地质情况进行探究，分析油层围岩的性能参数，以此作为依据来选取最佳的压裂施工技术。只有通过对地质情况的合理分析，加大对压裂工艺的控制力度，才能够在油藏中压裂出适宜开采的裂缝，进而提高油层的渗透率，实现石油开采产量增加的目的。在施工过程中，由于地质环节的特殊性可能会在其中对压裂施工产生一定的不良影响，为此施工人员应当加大对地质因素的控制力度，采用先进的技术来降低压裂过程中所出现风险的概率，最大程度的降低地质因素对压裂施工所产生的影响，以此来有效的提高开采效率。

4.5设备影响因素

在石油工程压裂施工过程中会使用到大量的设备工具，先进的设备能够有效的降低施工难度，提高施工效率，进而增加油井的产量。如果在压裂施工過程中采用的设备因老化、陈旧等原因造成性能不良，这不仅会对压裂施工进度产生严重的影响，甚至会引发安全事故。因此石油企业应当定时更新升级压裂设备，在保障施工安全性的同时实现开采效率的提升。通常情况下，在井下压裂施工过程中井口管柱处属于危险区域，此区域便需要加装保压、泄压装置，如果该处所安置的装置设备性能不佳，便可能会造成压裂失败，导致实际的施工难以达到预期设计的目的。

五、我国石油工程井下压裂技术的应用问题

5.1安全问题

相比较其他行业，石油开采工程属于一种高危行业，在井下压裂施工过程中安全问题也是困扰我国石油工程行业发展的重要问题之一。由于井下压裂施工主要是在地下进行，并且相关工艺较为复杂，同时油井的开采周期较长，在此种情况下，很多设备设施的零部件会在开采过程中出现严重腐蚀、老化的问题，这便可能导致出现井喷、管道破损的情况，进而导致石油开采过程中产生安全问题。

5.2井下压裂施工管理方面存在着一定的问题

目前，管理问题是我国石油工程井下压裂施工当中最常见的问题之一，该种问题不仅会对石油开采效率产生不利的影响，甚至会引发安全事故。在石油工程当中，参与井下压裂施工的人员和设备较多并且复杂，在很多企业当中对于人员和设备的管理并没有形成一套完善的管理体系，导致很多管理工作虎头蛇尾，在后续的管理过程中便会出现松懈、混乱的情况，如此便会对石油工程企业产生不利的影响。

六、井下压裂施工管理设计与实施方法

6.1井下压裂施工技术安全优化

为了提高井下压裂施工的安全性，相关人员要针对石油工程井下压裂施工技术进行优化，在实际的优化过程中，要加强对压裂液的重视程度，保障所配置的压裂液、混砂符合施工设计要求。并且石油工程单位需要不断的升级改进井下压裂技术工艺，以保证能够达到预期的施工目的。除此之外，相关企业需要加强对整个施工过程的安全管关注力度，通过各类制度的更新和完善，以此来加强对施工人员的管理，保障施工人员在实际的施工操作过程中按规范要求执行，避免因操作失误而导致出现安全问题。并且石油企业人力资源管理部室也要加强对相关技术人员的培训，提高施工人员的专业能力和工作素养，以较强的责任心投入到实际工作当中，进而保障井下压裂施工的安全性和高效性。

6.2对井下压裂施工管理工作进行优化

无论在任何行业当中，正确的管理是提升工作效率和工作安全性的基础保障，在石油工程井下压裂施工当中也是如此。为此相关石油企业需要加大对井下压裂施工工作的管理力度，建立完善的管理制度，明确施工的目标和管理内容，以此来实现压裂施工效率的提升。除此之外，石油企业还应当建立质量监督管理部门，组织专业的监督管理队伍对井下压裂施工进行全面的监督管理，对相关设备设施进行全方位的检查，如果其中出现问题需要对责任人员进行考核，以此来保障井下压裂施工的安全性。

七、结语

石油是我国乃至世界发展的重要能源，其对于工业化社会的进步有着极大的助力。为了实现经济的稳定增长，全球各国都在加大对石油开采技术的研究和分析，而井下压裂施工便是石油开采过程中的关键环节，想要进一步提高开采效率和开采安全性，相关石油企业应当加大对压裂施工技术工业的研究和应用，通过科学的手段来提高井下压裂施工的管理水平，进而提高开采效率，为国民经济的发展提供重要助力。

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