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油田压裂技术的发展现状与优化路径

一、油田压裂技术的简述

在油田开采阶段,对于地质复杂、渗透率低、孔隙度低的油气储层,为了进一步提升油田的开采效率,大多开采企业会采用压裂技术来完成油田开采任务。在孔隙度与渗透率低,油气资源埋藏深度比较大的地区,压裂技术的开采效果显著由于其他开采技术。此外,随着压裂技术的不断进步,水基压裂液应运而生,不仅可降低压裂液的摩擦阻力,而且可提升压裂泵的工作效率。然而,由于压裂液的研发尚处于起步阶段,所以应用效果还需要进一步检验。

为了满足我国油田的开采需求,我国相继从外国购置了的压裂机组与设备,压裂技术同样在我国得到了快速发展,不仅可应用于低渗透油田的开采,而且开采效率显著提升。随着我国经济与科学技术发展的不断加快,我国压裂技术也相当成熟,无论是在压裂技术,还是压裂液的研发,均比以往有着跨越式的进步。

二、油田压裂技术现状

1、避射技术

在渤南油田开发早期,对放射性测井曲线、多口油井的井温曲线进行分析后发现,油层中缺乏良好的造缝,而造缝情况大多出现在地下夹层中,增加了石油开采难度。另外,通过分析声波测井参数后发现,地质情况在夹层与油层中存在差异,较硬的地质多分布在油层中,而夹层中的地质硬度要小于油层,从而使造缝现象在夹层中表现得更加明显,加之泥岩厚度在夹层中比较小,导致裂缝延伸趋势受阻,裂缝的波动也就相应加强。

因此,开采企业需借助压裂避射技术,即采取措施防止夹层被压开,并确保地下油层的上部与下部可以避射一段距离。在运用避射技术后,裂缝高度可以得到良好控制,油田开采效率与产量提升明显。在应用避射技术时,需注意以下内容:

①如果泥岩夹层厚度小、强度低,且地下油层岩性强度大时,可分别在地下油层底部、顶部运用避射技术。另外,如果平层泥岩因厚度小而无法对裂缝上下波动进行限制时,可直接在顶底运用避射技术来提升油田开采效率,具有显著的增产效果。

②在运用压裂技术时,由于地下油气储层底部有着较高的渗透率,所以开采企业要对地下油气储层底部厚度进行测量,并在开发底部过程中,使用水驱方式实现增产。在压裂施工阶段,裂缝可通过不间断的造缝实现下移,致使厚度一定的泥岩隔层被压开,降低石油开采难度。

2、前置液处理技术

如果采油区块存在较高的破裂压力,采油单位需要在预处理过程中使用酸性物质,随后才可正式开始压裂施工。在施工前,将酸性物质挤入至井筒中,有助于降低破裂压力,最多可降低6MPa,并且可起到疏通井筒的作用,提升通道的渗流效果,降低压裂施工的难度。

3、限流压裂技术

限流压裂技术的应用,可通过调节地下层中射孔的数量,使得地下层中各个孔眼的压差存在一定差异,有助于提升压裂液的注入量,并且地面压裂设备的工作效率也会得到充分保障。一般来说,当地层被压开后,地层上部会涌入更多的液体,导致炮眼摩擦阻力快速增加,提升了液体进入地下储层的难度,压裂液也就会因此渗透至其他地层之中,使得经过一次压裂作业后,其他地下储层也同样会受到压裂作用,提升压裂的效果与效率。

4、整体压裂改造技术

在使用单井压裂技术或者井组压裂技术时,所收获的压裂效果并不会十分理想。随着裂缝监测技术、地应力监测技术应用技术水平的不断提升,采油单位可以更加详尽地了解采油区块的整体地质构造,并且由于我国压裂配套设备的现代化程度不断提升,大压力、大排量机组的应用更加广泛,所以可显著提升低渗透油田的压裂效果,开采量也会得到充分保障。

三、油田压裂技术的优化路径

1、加大低渗透油田压裂技术的研发力度

在开采低渗透油田过程中,压裂技术发挥着重要作用,并且也有助于保障开采效率与产量的关键技术。现阶段,能源是经济发展的重要支撑,所以在开采规模不断扩大的今天,油田开采难度与日俱增,地下储层构造变得更加复杂。唯有不断地研发出新的压裂技术、压裂工艺,实现对油田整体区块的科学改造,才是提升油田开采量的唯一路径。

2、深入研究返排液的处理与再利用技术

压裂新技术中的研发关键是注重返排液的处理与再利用技术的研究。为了提升采油企业的经济效益,控制油田压裂成本是管理者的当务之急。选用高效、环保的压裂液,不仅可实现绿色化的油田开采,提升返排液的处理与再利用效率,不仅使油田增产,也有助于降低油田压裂成本。

3、提升压裂技术配套的水平

为了尽快达到国外压裂技术的应用水平,我国除了要积极汲取外国压裂技术中的精髓外,还应加大新型压裂技术的研发力度,将压裂技术贴上中国的标签。当前,我国在裸眼封隔器分簇射孔技术在研究进展十分迅速,并且取得了关键突破,有助于提升致密油气的分段改造效果。与此同时,国外微地震波裂缝监测技术十分先进,我国也要在引进此类先进技术的同时,实施二次开发,努力使微地震波裂缝监测技术可以与我国地质结构相适应。

4、压裂技术向体积压裂改造转型

以我国各大油田储层特点为基础,对当前广泛应用的压裂技术进行创新研究,使新型压裂技术体系可以适用于我国储层结构。在研究过程中,科研人员要针对我国储层特点,对传统压裂技术的进行升级改造,分析当前压裂技术中存在的技术弊端,逐个解决问题。

四、结论

油田开采作业中,开采效率与开采量是考核油田开采企业的重要指标。为了满足当前经济形势下的开采任务,开采单位要从压裂技术与压裂液入手,不断加大研发力度,在了解压裂技术与压裂液的基础上,对其实施合理的优化,增强压裂技术先进性的同时,提升压裂液的各方面性能,为压裂施工有序开展提供有力保证。




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