国内外压裂新技术

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1、国内外压裂新技术应用与发展水平调研胜利油田有限公司井下作业公司二ΟΟ二年十二月前言查阅国内外压裂技术文献130余篇与中科院力学研究所、勘探开发研究院、四川油田、中原油田等多家单位进行信息交流着重对目前在国内外油田开发中应用广泛的高能气体压裂、层内爆炸、泡沫压裂及酸压裂技术进行调研。SINOPECSLOF项目主要研究内容1.高能气体压裂技术2.层内爆炸压裂技术3.泡沫压裂技术4.酸化压裂技术SINOPECSLOF国外自60年代开始高能气体压裂的研究与现场应用，70年代末、80年代初发展尤为迅速。目前美国和俄罗斯的高能气体压裂技术处于世界领先水平，应用井深范

2、围1500m-4300m,年压裂施工量为2000-3000井次。美国桑迪亚国家实验室在泥盆系页岩地层成功地应用了高能气体压裂技术，用以处理二叠系页岩气藏可增产3-4倍。一、国外高能气体压裂技术发展概况SINOPECSLOFCuderman等人在美国内华达试验场进行了高能气体压裂先导试验，通过回掘观察所得到的裂缝沿射孔方向传播，然后逐渐转向地应力控制的方向。裂缝长度小于3米。Warponski等人也在内华达试验场气井进行高能气体压裂井下试验，压裂深度1698.9m，压裂弹长0.3m，两次测量压力峰值分别达到109.68MPa和83.47MPa，对套管进行测井

3、证实套管无损伤。SINOPECSLOF美国部分高能气体压裂井效果对比SINOPECSLOF1985年西安石油学院首次开展高能气体压裂技术研究，目前已形成包括压裂机理及理论、设计方法及软件、施工工艺及工具、测试技术与仪器在内的配套技术。在四川、长庆、辽河、青海、大庆、胜利等油田已得到广泛推广应用，目前常用油管传输和电缆传输两种方式。应用范围涉及试油评价、解堵增产、降压增注、煤层气及地热开采等方面。SINOPECSLOF二、国内高能气体压裂技术发展概况国内发展的几项技术液体药压裂技术，1992年在吉林油田首次实验成功。射孔-HEGF复合技术，在延长油矿首次实验

4、成功，效果好于单一高能气体压裂。实现了井下存储和地面直录入式P-t过程测试。形成电缆传输和过油管传输施工工艺。SINOPECSLOF高能气体压裂技术（HEGF）高能气体压裂技术是一项新型压裂技术，其基本原理是采用推进剂或火药爆燃产生高速压力脉冲气体作用于地层岩石上，通过控制其上升速度使作用力超过岩层的破裂应力，在井筒周围的岩层形成多条自呈放射状的径向裂缝，清除油气层污染及堵塞物，有效降低表皮系数，达到油气井增产的目的。SINOPECSLOF高能气体压裂的特点形成不受原始地层应力控制的多条径向主裂缝体系，同时伴有微小的裂缝网，增加与天然裂缝沟通的机会。施工简

5、单，费用低廉，对地层污染小，不受水敏或酸敏地层的限制。在造缝的同时使裂缝两侧的岩石错位，形成的裂缝不会完全闭合，提高近井地带的渗透率。SINOPECSLOF高能气体压裂增产机理在极短时间内产生峰值压力，产生不受地层应力状态控制的多条径向裂缝，有效地穿透在井筒周围的污染带，沟通天然裂缝系统，增大了井筒附近的导流能力。压力上升速度比水力压裂快得多，产生的多条径向裂缝的方位偏离最大主应力方向，产生偏轴效应，使裂缝发生剪切错动，形成的裂缝不易闭合。SINOPECSLOF高能气体压裂的适用范围（1）天然裂缝发育的油气层坚硬致密的油气层HEGF在压裂层段形成的燃气压力

6、将地层压开，形成多条径向裂缝。对于脆性较大的坚硬、致密油气层改造效果较好。SINOPECSLOF高能气体压裂的适用范围（2）污染或堵塞严重的油气层水敏、酸敏及碳酸盐油气层水敏或酸敏地层进行水力压裂、酸化处理时，会因其工作介质与地层岩石发生各种物理化学反应而堵塞地层孔隙，使油气井产量下降。而HEGF由于火药燃烧后有C02和HCl气体生成，会对碳酸盐油气藏起到特殊作用。SINOPECSLOFHEGF的选井选层原则（1）适用于脆性地层，不适用于蠕变性较强的塑性地层。在泥岩地层中可能产生压实效应。适用于粘土含量少的致密砂岩及天然裂缝发育的碳酸岩储层。胶结疏松的砂岩

7、地层压后可能引起严重的出砂问题，因此选层时应慎重对待。SINOPECSLOFHEGF的选井选层原则（2）油气井套管抗内压强度高，固井质量良好；与水层间的间隔＞10m，水泥返高高于压裂层段150m以上；近井地带堵塞严重（S＞3）；有较高的地层压力和产能潜力的生产井；注水速率下降较快或层间矛盾相对突出的注水井。SINOPECSLOF高能气体压裂对套管的影响目前高能气体压裂充分吸取了脉冲理论的特点，形成了爆燃压裂技术，国外研究资料表明，高能气体压裂在药量设计合理的情况下，不会形成套管内径的永久变形。多脉冲压裂P-T实时监测曲线SINOPECSLOFHEGF对水泥

8、环的影响井径测井和声波变密度测井资料表明，采用多脉冲爆燃压裂工艺对