页岩气压裂施工质量的技术探讨

汤宝银 谢昭钧

中国石油集团长城钻探工程有限公司压裂公司 辽宁盘锦 124010

摘要：页岩气是一种具有较高利用价值的气体，同时，页岩气在我国许多地区都有着广泛的分布。因此，页岩气在我国境内拥有非常大的开发潜力。但是因为页岩气的开发存在着较大的开采难度，在大多数情况下都需要选择压裂增产的方式进行。但这一工程有一定难度，只有进行了高质量的压裂作业施工，才可以起到高效高质开发页岩气的效果。因此，针对页岩气压裂施工质量技术的探讨研究，对于页岩气的开发具有非常重要的意义。

关键词：页岩气；压裂施工；技术探讨

引言：随着经济的高速增长，社会对于能源的需求量也在不断提升，因此，人类社会也在不断地探寻开发新的能源。而页岩气就是在这样的背景下产生的一种全新的清洁能源。这种清洁能源对于人类社会的发展具有非常重要的意义。同时，由于页岩气在我国境内拥有非常广泛的分布，对页岩气的使用不会对自然环境造成巨大的影响。因此，我国许多油气开发企业都在不断研究页岩气的开发技术，通过多元化的手段不断的优化页岩气开发的施工技术，提高页岩气开发的质量。

一、当前页岩气压裂施工的现状

在现阶段，我国进行的页岩气开发施工当中采取的技术大多是多级压裂、清水压裂、重复压裂以及同步压裂等技术。除此以外，在对于页岩气开发过程当中所使用到的储存改造技术，包括了氮气泡沫压裂和大型水力压裂技术，这两项技术也是当前世界上采取的页岩气开发的主流技术。在开发页岩气时，影响页岩气开发产量的主要因素就是裂缝的发育程度。所以在对页岩气开发的过程当中，必须寻找到合适的方法，创造出更多人造裂缝从而有效地提高页岩气的产量。在对于页岩气开发压裂工作进行设计时，往往都需要进行多次的重复模拟实验，从而确保页岩气开发过程中选择最为合适的压裂技术，提高页岩气的产量。

二、页岩气开发过程中的技术难点

1.页岩气的井壁稳定性较差

在页岩气进行开发时非常容易出现井壁坍塌的现象。这种现象的出现，主要是因为页岩气井壁稳定性较差导致的。页岩气开发区域的地质环境和施工技术以及自然环境这些因素对于页岩气的井壁影响都非常大。如果开发区域的地质环境较差，那么井壁自然就会出现支撑力不足的问题，而且如果开发区域的自然环境变化较大，那么就会导致井壁土质发生极大的变化。如果施工技术存在问题也导致整体工程施工质量较低，这些情况的存在都非常容易使得井壁出现稳定性不足的问题。除此以外，页岩气分布的地层很多情况下都处于非均质地层当中，在这样的地层内进行施工，很容易使得井壁内外的地层存在着较大的压力差。这种压力差不仅会使得井壁的稳定性受到较大的影响，在某些情况下，还会导致开发设备受损造成巨大的经济损失。所以页岩气的井壁稳定性是关系到页岩气开发的重要因素之一。

2.页岩气开发的井眼轨道较为复杂

在进行页岩气的开发施工时，施工单位为了最大限度地降低施工的成本，大多数情况下，都会采取从式井的方式进行钻井。但在采取这种从式井进行开发时，很容易导致井眼发生较大的位置变化，并且页岩气开发井下端与地表之间的距离较远，也会使得下方井眼的轨道发生变化。同时，在施工时由于钻头与井壁之间会产生较大的摩擦力，所以在这样的情况下，要想控制好井眼的位置存在着较大的难度。

3.页岩气钻井质量要求较高

页岩气与天然气之间存在着较大的差别，主要的区别就是在页岩气的储存内部的孔隙较低。所以，在对页岩气进行开发作业时，必须采取压裂技术的方式进行，从而有效地降低储存当中的孔隙度，提升开采的数量。但是这种情况的存在，也就在无形之中加大了钻井内套管和井壁之间的摩擦力和压力。这就使得在页岩气钻井中的钻井质量必须较高。但是现阶段，我国国内对于页岩气的开采研究仍然处于起步阶段，要想在现阶段构造起具有较高质量的页岩气钻井，还是存在着较大的施工难度。

三、解决页岩气压裂施工难题的策略

1.加强页岩气混合压裂技术的研究

在对页岩气进行开发时，应当做好对于储层中应用混合压裂技术的研究。研究人员首先就应当对于地层内的有关数据进行详细地收集分析，并且在电脑上开展页岩气混合压裂技术的应用模拟实验。然后再结合现场的混合压裂实验，寻找到最合适的页岩气混合压裂技术，有效提高页岩气的开发质量。

2.加强页岩气水平井多段压裂技术的研究

在页岩气水平井多段压裂技术当中包含了对于分段压裂的地质评价、水平井压裂的位置选择和射孔参数的优化技术。施工人员在对于这些技术进行研究时，必须充分的结合开发区域内的地层实际情况，构建起科学合理的页岩气水平井多段压裂技术应用方案。

3.进行提升页岩气井壁稳定性的研究

为了有效提高页岩气钻井井壁稳定性，在进行施工时应当确保钻井液的密度符合既定方案。除此以外，还应当积极的应用油基钻井液进行施工，确保在开发出的页岩气钻井拥有较强的抑制性能，提高钻井井壁整体的稳定性。除此以外，在施工时必须严格把控好钻头的施工速度，既要避免由于速度过快导致出现井内和井外压力变化巨大的情况，也要避免施工速度过慢导致整体施工效率过低的情况。

4.积极引进国外先进技术

由于我国对于页岩气的开发起步时间较迟，所以施工单位在进行页岩气开发时应当积极地借鉴国外先进的开发经验。将国外的先进经验技术与我国的实际情况之间进行有机结合。从而通过这样的方式，最大限度地提高我国页岩气开发的开发效率，增加页岩气的开发总量。

结语：页岩气的开发是当前时期我国能源开发计划当中的重要环节，各个油气企业必须不断地增强页岩气压裂施工技术的研究。积极地引进国外的先进施工技术和先进施工经验，推动我国页岩气压裂施工技术的提升，提高我国页岩气的开采质量和开采效率。

参考文献：

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