試論石油開(kāi)發(fā)中體積壓裂技術(shù)的應(yīng)用

姜海洋（哈爾濱石油學(xué)院石油工程系，黑龍江哈爾濱 150000）

試論石油開(kāi)發(fā)中體積壓裂技術(shù)的應(yīng)用

姜海洋（哈爾濱石油學(xué)院石油工程系，黑龍江哈爾濱 150000）

從2014年末以來(lái)，石油價(jià)格持續(xù)走低，但這情況必然無(wú)法長(zhǎng)久保持，我國(guó)的石油行業(yè)仍需加大投入，以滿足我國(guó)越來(lái)越大的能源需求。這一局面下，通過(guò)使用體積壓裂技術(shù)達(dá)到增產(chǎn)增收是我們當(dāng)前的主要工作之一。

石油開(kāi)發(fā)；體積壓裂；應(yīng)用

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展、人們生活水平的逐漸提高，社會(huì)對(duì)于能源的需求量也處于激增的狀態(tài)，對(duì)于石油勘探行業(yè)來(lái)說(shuō)，如何提高石油的開(kāi)采效率，如何能夠更大限度的發(fā)掘資源是我們當(dāng)前工作的重點(diǎn)。特別是近年來(lái)體積壓裂技術(shù)的不斷應(yīng)用，很大程度上改善了我國(guó)能源緊缺的現(xiàn)狀，下面筆者先對(duì)體積壓裂的概念進(jìn)行解析，繼而對(duì)其應(yīng)用情況進(jìn)行詳細(xì)的論述，希望能夠?qū)ξ覈?guó)石油石化行業(yè)的發(fā)展起到積極地促進(jìn)作用。

1 體積壓裂技術(shù)的概念及特點(diǎn)

經(jīng)過(guò)了多年的研究和探索，伴隨著研究的不斷深入、透徹，加速了體積壓裂技術(shù)在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用速度。體積壓裂技術(shù)是指在水力壓裂的過(guò)程中，通過(guò)在主裂縫形成多條天然裂縫或者分支縫，以此形成更為復(fù)雜的裂縫網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)集層與井筒接觸體積的擴(kuò)大，并且改善儲(chǔ)集層的滲流能力與特征，以實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)、增收的目標(biāo)。通過(guò)多年的歸納，該技術(shù)主要有四個(gè)特點(diǎn)，分別是：

1.1 網(wǎng)絡(luò)裂縫擴(kuò)展形態(tài)的復(fù)雜性

傳統(tǒng)的壓裂技術(shù)主要以形成雙翼對(duì)稱裂縫為目的，但是在致密油藏中傳統(tǒng)的裂縫并不能有效改善基質(zhì)的滲流能力。通過(guò)體積壓裂技術(shù)的應(yīng)用，能夠形成更多的樹(shù)狀或網(wǎng)狀的裂縫，這些裂縫的產(chǎn)生，能夠有效改造體積，使泄油體積不斷增加。

1.2 體積壓裂技術(shù)應(yīng)用下的復(fù)雜滲流機(jī)理

在復(fù)雜裂縫中的油氣滲流機(jī)理至今仍舊沒(méi)有較大突破的情況下，筆者通過(guò)對(duì)頁(yè)巖基質(zhì)在復(fù)雜縫網(wǎng)中的滲流狀態(tài)分析，并綜合考慮基質(zhì)中擴(kuò)散流以及裂縫中的達(dá)西流的雙機(jī)理滲流以及壓敏性對(duì)滲透率的影響，可以部分實(shí)現(xiàn)滲流機(jī)理的簡(jiǎn)化分析。當(dāng)前，大多數(shù)的觀點(diǎn)都比較認(rèn)可使用分形理論來(lái)進(jìn)行縫網(wǎng)內(nèi)滲流特性的精確刻畫，利用縫網(wǎng)中主裂縫與次裂縫的自相似性，建立一個(gè)更加符合油氣情況的滲流模型，以便于進(jìn)行模擬、分析。

1.3 裂縫的滑移、錯(cuò)斷

巖石在外力作用下會(huì)發(fā)生碎裂，產(chǎn)生的裂縫會(huì)不斷進(jìn)行位移、滑動(dòng)，在巖石表面形成凹凸不平、不規(guī)則的形狀，這些裂縫我們稱之為剪切縫，這類裂縫具有良好的自我支撐能力。在體積壓裂的過(guò)程中，裂縫會(huì)不斷擴(kuò)展，擴(kuò)展形式并不是單一的張開(kāi)型，在外界壓力小于最小水平主應(yīng)力的情況下，就會(huì)形成剪切斷裂。

2 體積壓裂技術(shù)的應(yīng)用分析

當(dāng)前石油行業(yè)中的一項(xiàng)關(guān)鍵人物就是提高低滲透油田的產(chǎn)能，在這一過(guò)程中體積壓裂技術(shù)充分發(fā)揮了它獨(dú)有地技術(shù)優(yōu)勢(shì)。特別是近年來(lái)伴隨著油田開(kāi)發(fā)技術(shù)的不斷進(jìn)步，壓裂技術(shù)水平也在迅速提升，在很大程度上改善了我國(guó)的石油采收率較低的情況。特別是近年來(lái)，我國(guó)已經(jīng)對(duì)油井進(jìn)行了近二十萬(wàn)次的壓裂，石油增收量獲得了喜人的成績(jī)。

隨著技術(shù)水平的不斷進(jìn)步，在低滲透油田的開(kāi)采開(kāi)發(fā)過(guò)程中，已經(jīng)逐步將改造工作的重心從一、二類儲(chǔ)層轉(zhuǎn)移到了三類以及四類儲(chǔ)層的改造。特別是由于低滲透油田的開(kāi)采難度原本就高，伴隨著開(kāi)發(fā)過(guò)程的逐步深入，開(kāi)采難度也在激增，雖然壓裂技術(shù)能夠在一定程度上改善石油增收率，但是伴隨著開(kāi)采難度的增加，原有的壓裂技術(shù)與工藝已經(jīng)無(wú)法滿足開(kāi)采開(kāi)發(fā)的需求。面對(duì)這一困難情況，為了保證出油率，我們必須加大對(duì)低滲透油田的開(kāi)發(fā)力度，這就需要迅速改善儲(chǔ)層改造的技術(shù)水準(zhǔn)，保證單井產(chǎn)量，將致密油體積壓裂技術(shù)大規(guī)模的應(yīng)用在油田開(kāi)采中，通過(guò)先進(jìn)技術(shù)的使用，實(shí)現(xiàn)對(duì)不同油田泄流體積等的研究，據(jù)此加速體積壓裂技術(shù)的研發(fā)速度。目前在實(shí)際的石油開(kāi)采過(guò)程中已經(jīng)贏了了多級(jí)水力射流孔壓裂以及斜井多段壓裂等技術(shù)。根據(jù)相關(guān)部門的統(tǒng)計(jì)十二年來(lái)近二十萬(wàn)次的壓裂井次，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了石油增收近8000萬(wàn)噸，而且改變了原有低滲透油田產(chǎn)能較低的現(xiàn)狀。在2011年11月14日，，中國(guó)石油大慶油田壓裂施工規(guī)模最大的水平井——垣平1井壓裂成功。這口井共壓裂6個(gè)層段、注入959立方米支撐劑和9880立方米壓裂液，動(dòng)用大型車100多輛次，創(chuàng)造大慶油田壓裂規(guī)模最大紀(jì)錄。隨著壓裂技術(shù)的不斷成熟，不僅能夠提高采油量，還能夠帶動(dòng)其他研究領(lǐng)域的技術(shù)進(jìn)步，而且我國(guó)近年來(lái)對(duì)體積壓裂技術(shù)重視程度的不斷提升，已經(jīng)突破了國(guó)外油田公司對(duì)我們的技術(shù)封鎖，并通過(guò)加大研究力度，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了分層壓裂技術(shù)以及分段壓裂技術(shù)的突破性成果。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著能源需求量的日益提升，我們必須加大石油產(chǎn)量，唯有如此，才能夠保證我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速、健康發(fā)展。這就對(duì)石油開(kāi)采工作帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)。隨著我國(guó)近年來(lái)在體積壓裂技術(shù)的研究力度逐步提升，已經(jīng)取得了喜人的成果，在一定程度上提高了石油產(chǎn)量。但是我們?nèi)孕杓哟笱芯苛Χ?，在保護(hù)環(huán)境的前提下，實(shí)現(xiàn)低成本、高產(chǎn)出的開(kāi)采。

［1］潘洪磊.芻議體積壓裂技術(shù)在石油開(kāi)采方面的成果［J］.青海石油，2013，11.

［2］曹國(guó)志.淺談我國(guó)體積壓裂技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用現(xiàn)狀［J］.中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2012，7.