油田压裂技术和压裂液的优化选择探讨

郭学良

青海油田井下作业公司压裂技术服务大队 青海茫崖 817500

摘要：压裂技术和压裂液的选择是否合理，决定着压裂作业的成败。本文对压裂技术进行简单的叙述，并对压裂施工技术和特点、压裂液的研究和选用方面展开探讨。

关键词：压裂技术；压裂液；优化

前言

地下油气储层的性质不同，所选用的压裂技术也不尽相同，所起到的效果也有着很大的差别。根据地下储层的性质特点，选择合适的压裂施工技术和压裂液，是压裂施工能否成功的关键。本文结合压裂施工工艺技术应用范围以及配套使用的压裂液特点，对如何选用压裂技术和压裂液优化进行探讨。

一、压裂技术简述

油田所采用压裂增产技术，主要用于一般采油工艺技术很难进行开发利用的低孔隙度、低渗透率的地质情况较为复杂的油气储层。压裂施工技术在上世纪60年开始得到大范围的推广和应用，对于一些油气藏埋设的深度较大、渗透率和孔隙度都比较低的油田，进行了小规模的压裂增产，并取得了很好的效果。随后水基压裂液被研发出来，有效的减小了压裂液的摩擦阻力，压裂施工的泵效得到了进一步提升，但是配套的技术还不成熟，压裂成功率较低。随着先进压裂机组和设备的引进，压裂技术也得到了逐步的完善，低渗透油田通过压裂技术的改造，产油量得到了大幅度提升。近些年来，压裂配套技术的不断成熟，例如压液液、压裂软件等技术的不断进步，压裂从原来的单井开发转变为区块压裂，压裂的地下储层也从原来的单层转变到多层压裂，以油气藏工程于论和岩石力学作为研究的基础，采用先进的压裂施工技术，可以使低渗透油田得到更好的开发。

二、压裂施工技术和特点

1、避射技术

该技术最早应用于渤南油田，通过对多口油井的井温曲线、放射性测井曲线进行分析，可以发现地下夹层中造缝情况较为明显，而油层而没有进行很好的造缝。从声波测井资料来看，夹层中的地质较软，而油层的地质情况相对较硬，所以导致夹层造缝明显，而夹层中的泥岩厚度较小，无法阻止裂缝上下延伸，使形成的裂缝波动较为严重。所以采用了压裂避射技术，也就是在地下油层上下都避射几米距离，避免夹层被压开。压裂施工对于裂缝的高度控制效果明显，油井产油量得到有效的提升。

选用该技术应该注意如下两方面内容：（1）地下油层岩性强度较大，泥岩夹层厚度较小时而强度不大的条件下，可以利用地下油层顶、底分避射技术。如果平层泥岩厚度较小，无法限制裂缝上下波动，通过顶底避射的试，压裂增产效果明显。（2）正韵律地下储层进行压裂施工时，必须要考虑地下油气储层底部的厚度情况，因为该种地支底部的渗透率较高，可以采用水驱的增产措施来对底部进行开发，进行压裂施工作业时，需要造进行造缝使裂缝不断下移，从而压开厚度不大的泥岩隔层。

2、前置液处理技术

对于一些破裂压力高的采油区块，可以采用前置酸来进行预处理，采用土酸物质，在正式的压裂施工之前挤入到井筒当中，可以减少4-6兆帕的破裂压力，还可对井壁中形成的堵塞进行清理，改进通道的渗流效果，减小施工作业的压力。

3、限流压裂技术

该种压裂技术可以实殃对不同地下层段射孔数量的调节，让不同的地下层段形成差异化的孔眼压差，在满足地面压裂设备性能的情况下，采用最大的排量进行压裂液的注入，最早压开的地层会进入到更多的液体，还会形成比较大的炮眼摩擦阻力，让该地下储层不会进入到更多的液体，让更多的压裂液进入到别的地层中去，可以实现一次压裂多个地下储层的目的。

4、整体压裂改造技术

采用单井或者井组的压裂方式不会产生很好的大规模压裂效益。由于地应力监测技术、裂缝监测技术的不断进步，对采油区块的整体地质构造和相关参数认识也不断的深入，而且压裂配套设备的不断成熟，大排量和大压力机组的研发成功，对低渗透油田区块的整体压裂得以实现。

三、压裂液的研究和选用

压裂液是在改造油气田产层时压裂过程中使用的工作液，在水力压裂的过程中承担着携带药剂、形成裂缝和传递压力等重要作用。因此，对于压裂液有着以下要求：摩擦阻力小、粘度高、虑失性小、热稳定性好、配伍性好等不同的具体要求。能够达到以上标准的压裂液就是能够很好配合水力压裂技术进行压裂的工作液。在现场施工的过程中，对于压裂液有各个方面的性能要求和衡量标准，总结一下主要有以下几点，即虑失性、悬浮性、磨阻性、对地层伤害、反排性和稳定性。除此之外，好的压裂液还需要考虑经济性和技术性的问题。

1、普通田菁压裂液

该种压裂液在国内的很多油田都得到了大理的应用，可以在较低的温度下具备很好的粘度，可以实现较强的携砂功能，摩擦阻力较小，应用成本较低，可以比较便捷的进地现场配制。该种压裂液和硼砂进行交联之后，对温度的适应能力较弱，可以用于温度不超过80℃的浅油井压裂。但与有机锆进行交联，可以承受150℃的高温，可用于深井的压裂施工，但会应用数量较多的前置液，加大了对地下储层的伤害。

1、羟丙基田菁压裂液

普通的田菁压裂液形成的残渣物质数量较多，对于地下油气储层的伤害较大，对其进行改性之后形成一种新型的水基型压裂液。把普通田菁压裂液中的半乳某露聚糖，在某种特定的情况下和羟丙基形成醚化反应，形成了新型的羟丙基田菁压裂液，所采用的交联剂为有机钛以及硼砂，可以承受146℃的井下高温，具有很好的携砂能力，摩擦阻力较小，虽然形成的残渣物质较小，但是还会对地下油气储层造成一定程度的损害。

2、羟丙基胍胶压裂液

当前，压裂施工最为常用的就是羟丙基胍胶压裂液，需要从国外引进胍胶胶片以及原粉，通过国内的加工设备进行改性处理，使残渣的比例减少到2%，处理之后的羟丙基胍胶具备的黏度与原粉十近相近。经过对交联剂物质的不断研究，已经开发出应用于不同温度范围的羟丙基胍胶压裂液，与有机硼物质实现双元交联，可以提升耐温性能，具备很好的携砂性能，破胶化水比较完全，可以实现较高的返排率，不会对地下油气储层造成太大的伤害。如果在压裂液当中添加激活剂以及氧化剂，形成的满足于超低温油气储层的压裂液，可以实现破胶化水的目的。通过大量的现场试验，羟丙基胍胶压裂液可以应用到30℃，或者150℃的地下油气储层当中。

3、普通田菁压裂液

该种压裂液在国内的很多油田都得到了大理的应用，可以在较低的温度下具备很好的粘度，可以实现较强的携砂功能，摩擦阻力较小，应用成本较低，可以比较便捷的进地现场配制。该种压裂液和硼砂进行交联之后，对温度的适应能力较弱，可以用于温度不超过80℃的浅油井压裂。但与有机锆进行交联，可以承受150℃的高温，可用于深井的压裂施工，但会应用数量较多的前置液，加大了对地下储层的伤害。

4、油基型压裂液

该种压裂液对于地下油气储层的保护起到了很大的作用，适用于水敏地下储层、低压油气储层的压裂施工作业。国外进行了较多的压裂试验，取得了很好的压裂增产效果，研发的脚步更在不断加快，相信不久的将来就会得到推广和应用。

5、压裂液添加剂的选用

由于压裂液有着不同的理化性能，这就需要加入一些添加剂，比如，经常采用的交联剂有有机硼、硼砂和有机钛等，杀菌剂多采有甲醛，降滤剂采用液氮或者柴油，化水剂采用硫酸铵，在进行射孔作业之前，还需要利用浓度为2%的氯化钾替换出井中的泥浆物质。选取何种添加剂，这就由地下储层以及工艺方面的要求，对于压裂施工的影响也比较大。

结语

综上所述，压裂施工技术和压裂液有着很多的类型，应该根据压裂施工的具体要求，选用出合理的压裂技术和压裂液，从而保证压裂施工的顺利进行，起到很好的增产效果。

参考文献：

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