发布时间 : 星期五 文章页岩气藏水平井分段压裂技术更新完毕开始阅读
封元件而维持较低的井筒压力，迅速、准确地压开多条裂缝，尤其对于裸眼完井的页岩水平井来说，是一种非常有效的压裂增产措施。
（2）哈里伯顿的定点压裂技术(PinpointFRAC)，利用哈里伯顿的滑套完井和连续油管压裂两项新技术，并结合应用增产套管、膨胀封隔器和无封隔高压水射流底部钻具组合(BHA)等工具，扩大了完井和压裂技术的应用范围，可以对水平井套管完井水平段进行准确压裂，与传统工艺相比速度更快、操作风险更低、效果更好。
（3）斯伦贝谢的水平井分段压裂技术(StageFRAC)，结合了先进的压裂液体系，可以准确放置压裂液，裂缝导流能力高、压裂液对地层损害小，可将完井时间从几天缩短到几小时，一次压裂级数可达17级。
（4）加拿大封隔器能源服务公司的StackFrac技术，使用可彭胀封隔器，可以随井眼变化而变形，极好地适应井下高温高压环境，目前应用的水平井最深达到7620m。
（5）贝克休斯在Egale Ford（鹰滩）探索试验的“裸眼封隔器+桥塞”组合式压裂技术系统除了有裸眼封隔器和小球座封压裂滑套之外，还增加了衬管顶部封隔器和压力座封滑套（其背景是水平段越来越长，裸眼封隔器分段段数受到限制，且由于内通径小导致排量受限，不利于大排量形成体积缝；桥塞分段压裂由于水平段长度的加大，用液体泵送桥塞到长水平段的远端难度增加，作业时间延长，存在断电缆的风险等）[2]。2010年贝克休斯这种组合压裂达到30段，裸眼封隔器分压22段，桥塞分压8段。目前，这一组合压裂方式在北美越来越多的长水平段的水平井改造中被采用。
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3.3 分段压裂一般设计及效果
目前的水平井分段压裂设计一般包括：（1）2～8段/水平井眼；（2）2～4压裂开始位置/段；（3）0.61～1.22 m的射孔/位置，6孔/ft，60°定相；（4）每个压裂点20～30bbl/min，每个射孔点2～4 bbl/min；（5）体积平均1800gal/ft。通过对Newark东油气田进行水平井压裂，发现其初始产气速度一般比直井快2～3倍。
水平井分段压裂根据储层的含气特点对同一井眼中不同位置地层进行分段压裂，其主要作业方式有连续油管压裂和滑套完井两种。分段压裂技术是页岩气藏水力压裂的主要技术，在美国页岩气生产井中，有85%的井是采用水平井分段压裂技术方式开采，增产效果显著。最初水平井的压裂阶段一般采用1段或2段，目前已增至7段甚至更多。在Arkoma盆地Woodford页岩气聚集带的Tipton-1H-23井经过7段水力压裂措施改造后，增产效果显著，页岩气产量高达14.16x104m3/d(见表1)[2]。
表1 Woodford页岩气藏水平井分段压裂产量表
4 裂缝综合监测技术
储层实施压裂改造后（图5）需要有效的方法来确定压裂作业效果，获取压裂诱导裂缝导流能力、几何形态、复杂性及其方位等诸多信息，通过裂缝监测，可以预测裂缝方位、计算改造体积及其泄流面积，为后期的产量预测以及新井布井提供参考[9]。
图5 裂缝检测示意图
裂缝综合检测方法归纳起来可以分为4类： （1）微地震技术
微地震技术就是利用放置在邻近井眼中的地震工具接受压裂过程中裂缝端部岩石破裂造成的微震动技术，通过微地震技术可以确定储层中延伸裂缝在地下的空间分布，从而判断压裂增产的效果，它分为同井监测和邻井监测。其原理主要是通过邻井放置多个检波器，记录在裂缝起裂和闭合过程中所发生的微地震事件，从而计算压裂改造所得到的改造体积及预测压裂后产量
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；
（2）测井技术
该项技术主要针对近井筒周围的裂缝发育，通过测井的手段进行识别，识别的主要目标是井筒中压开裂缝的高度和宽度，对裂缝在地层中的延伸长度无法判断；
（3）压裂压力分析的数学模型
这项技术的经济成本较低，能够得到的参数较为全面，只是模型建立的过程中假设条件较多，而且模型所能够基于的资料有限，对实际裂缝的识别和评价不唯一。
（4）放射性示踪剂技术
放射性示踪剂技术是指向井内注入被放射性同位素活化的物质，并在注入活化物质前后分别测量结果，找出活化物质在井内的分布情况，以确定岩层特性或井的技术情况，以确定岩层特性或井的技术情况或油气层动态。被压开的裂缝段吸附大量的放射性同位素物质，造成自然伽马值升高，而未被压裂的井段由于基本没有吸附放射性同位素物质，其测量的自然伽马值基本不变[11]。
目前，利用地面井下测斜仪与微地震监测技术结合的裂缝综合诊断技术，可直接地测量因裂缝间距超过裂缝长度而造成的变形来表征所产生裂缝网络，评价压裂作业效果，实现页岩气藏管理的最佳化。此项技术有以下优点：①测量快速方便现场应用；②实时确定微地震事件的位置；③确定裂缝的高度、长度、倾角及方位；④具有噪音过滤能力。
5 结论与建议
（1）新型低伤害化学暂堵胶塞分段压裂技术在传统的用填砂作为裂缝支撑剂基础上改为化学胶塞填堵，不需要冲砂，直接合层生产，并且能够控制成胶和破胶时间，同时还不会污染和伤害产层，应大力发展并利用该技术。
（2）压裂工艺技术难点在于分段压裂工艺方式选择和井下封堵工具，应加强砂卡封隔器后解卡技术，在压裂液体系、封隔器、滑套等方面进行改进。综合目前比较成功的分段压裂技术，为不同地区的页岩气藏定制合理的压裂技术，达到提高气藏产量的目的。
（3）页岩气藏水平井分段压裂技术的目的就是为了有效的改善储层的储层特征，增加孔隙度，提高渗透率，而合理的沟通储层微裂缝已开发页岩气藏的核心技术。因此，今后的
研究中应加强储层微裂缝的沟通研究，更有效地应用当前压裂技术达到最合理的网缝系统。
（4）储层裂缝监测技术已经成为监测水平井分段压裂后的诱导裂缝导流能力、几何形态、复杂性及其方位等诸多信息的重要技术，依靠该技术能够预测裂缝方位、计算改造体积及其泄流面积，为后期的产量预测以及新井布井提供参考。
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