中石化中原石油工程有限司井下特种作业公司 河南濮阳 457000
摘要:目前滑溜水支撑剂由于用水量大、输送能力差所以成本比较高,其研究重点是耐盐耐剪切与携砂性。循环利用返排液控制用水量是最大化该技术价值的前提。清洁压裂液不具备良好的耐温性,成本相对较高。今后的研究重点将会是阴离子表面活性剂与纳米材料。纤维压裂难交联并且降解不容易。当然近些年出现的很多新型技术有望改变这一问题。本文基于页岩气压裂技术现状及未来发展展开论述。
关键词:页岩气;压裂技术现状;未来发展
引言
页岩气压裂施工技术是经过了探究起步和迅速发展以及大规模的扩充应用阶段,现目前在慢慢的变得成熟起来,提高页岩气压裂施工质量技术的效率,从而能够对施工质量技术有更好的发展。
1页岩气压裂施工质量技术现状
当前,经常使用的技术大多是多级压裂、清水、压裂、水力喷射压裂、重复压裂与同步压裂等等,页岩气开发过程中所使用的储层改造技术还有氮气泡沫压裂和大型水力压裂也是国内外目前的主流压裂技术。影响页岩气产量的主要原因是裂缝的发育程度,如何得到较多的人造裂缝是压裂设计主要应该考虑的。如何才能得到有效而又经济的压裂成果,在实行水力压裂以前,经常要实行压裂的设计。然而,压裂设计的工作确双有许多,最为主要的核心应属压裂效果的模拟,经过压裂的模拟才可以预测裂缝发育的宽度及长度,从而知道压裂能否顺利成功。
2页岩气压裂施工工艺
现阶段页岩气最主要的压裂技术就是水平井分段大规模水力压裂技术。水平井分段压裂又可以分为可钻桥塞分段压裂、封隔器分段压裂以及水力喷射分段压裂,这些也是当前国内外最常用的水平井分段压裂技术。(1)可钻桥塞分段压裂技术。水力泵送、射孔、桥塞联作和快钻桥塞是多种技术集一体的压裂技术。针对套管完井使用这种技术,其主要程序就是下入可钻桥塞压裂管柱,再做封桥塞,打掉桥塞后上提管柱。射孔枪对准预定位置射孔,再将所有管柱提出井筒,最后进行压裂。再对下段压裂重复上述压裂环节,与一般的压裂技术相比,可钻桥塞分段压裂技术在压裂很短的时间内就可以钻掉桥塞,极大程度提升了作业效果,也有效降低了压裂液对储层的危害。(2)封隔器分段压裂技术。由于封隔器在套管内能起到较好的耐压作用,所以被广泛的应用于油气井的增产改造。这种封隔器压裂技术主要有2种,一种是用于套管完井的滑套封隔器压裂技术里。这种技术由于存在很大的风险性以及复杂性,所以应用不广泛。另外一种就是膨胀式封隔器压裂技术,这种技术主要用于裸眼完井,这种技术的原理就是先将封隔器放入井底并找准位置,遇到油气或者水就会发生膨胀。从而进行坐封。这种封隔器压裂技术由于风险小以及成本低,被国内外广泛的应用。(3)水力喷射分段压裂。水力的压裂以及喷射射孔是封隔为一体的增产技术。由于其具有高速的冲击作用,从而使得喷射射孔出现微小裂缝后,受到环空压力的影响,使得射孔内压力一直增大,不断压裂地层。水力喷射压裂由于具有自动封堵的功效,并且用时短成本低,受到国内外的欢迎。
3页岩气压裂施工质量技术发展
页岩气作为一种非常规资源,因其开采寿命长、生产周期长,并且具有“低碳、洁净、高效、低污染”的优势,已成为当前新能源的热点。页岩气在全球分布十分广泛,其分布广的优势对于页岩气的开发带来了很大的帮助,但是,因为我国页岩的页岩储层普遍埋藏较深,使得页岩气的开发过程中要面临很大的挑战。90%的页岩气井需要经过储层改造才能获得较为理想的产气效果。美国是最早实现页岩气商业开发的国家,也是拥有着最为先进的技术,其页岩气开发代表着页岩气压裂技术的发展过程,而我国页岩气压裂技术是在借鉴国外先进技术及国内常规油气开采经验的基础上发展而成的。由于我国页岩气才刚刚开始起步,目前没有完善的页岩气开发的成套技术。所以国内当前较为成熟的压裂技术主要还是直井分压合采技术和直井大型压裂技术,同时还有直井连续油管分段压裂技术和水平井分段压裂改造技术等等,此类较为常规的技术对于页岩气压裂固然提供着某些借鉴,对未来的施工质量技术发展也有着较好的参考。
4页岩气压裂技术发展方向
页岩气压裂技术通过几十年的发展,从以前的大规模水力压裂技术到现今的水平井完井、分段大规模减阻水压裂等技术,有了很大的突破与发展,也对于微地震监测技术、大功率泵车以及连续混配技术等发展有很大的带动作用。我国页岩气的开发还处于开始阶段,相关的一些技术应用还不够成熟。在我国,一些常规的技术发展相对更加成熟,这些常规技术的发展对于页岩气压裂技术的不断发展有很大的影响,不断地推动着页岩气压裂技术的发展与进步。根据国内外页岩气压裂技术发展的情况。
4.1提高页岩气压裂技术的开采效率
在页岩气的勘探开发迆程中,开采价格是必须考虑的至关重要的因素。为了尽可能的节约成本,最大限度的开采,因此,我们要尽最大可能的减少页岩气的勘探开发成本,与此同时,我们应该不断提高页岩气开采迆程中的质量,幵提升工作效率,也可以通迆减少压裂段数来提升工作效率。提高压裂技术的工作效率,主要是通迆防止出现一些无用的压裂迆程,仍而避免无用功,仍而降低成本,节约时间,提高压裂技术的开采效率。我们可以通迆多次使用监测技术,仍中识别出岩层中的断层以及出水层,然后不断地加以分析和研究,使得页岩气压裂技术的工作效率大大提高。
4.2页岩气多井同步压裂技术研究
页岩气多井同步压裂技术研究包括了压裂液在线混配技术及现场实施方法研究、优化设计方法研究等。通过上面几项工作,对于页岩气压裂增产的方法、设计与评价体系等进行更好的完善,使得页岩气压裂技术相关理论与技术能够得到更广泛的应用,使得我国页岩气的勘探开发工作取得更大的进步。
4.3减少压裂过程中的环境污染现象
在对页岩气的勘探开发中,我们会使用到很大一部分水,由此会造成相当程度的水资源短缺现象。根据美国能源局的调查结果显示,在Barneet地区,页岩气井每日平均用水量与常觃油气井相比高了很多,可达到1×104m3/口,其中占总用水量绝大一部分的就是水力压裂用水量。其次,我们使用的压裂液中也含有许多化学物质,例如杀菌剂、阻垢剂、润滑剂以及一些表面活性剂。这些都对我们的生态环境有着很大的影响,严重时还会破坏生态系统的平衡。在迚行压裂作业时,不可避免的会出现废液无法及时返排,其中不可返排的废液可达到80%,其造成的不可逆的生态损害也必须引起足够的重视[19]。现如今,我们必须在大力发展压裂技术的同时,也降低页岩气压裂迆程中对于环境造成的影响。
结束语
有资料显示我国页岩气储量为全球最高,巨大的开采潜力为我国的经济发展奠定了扎实的基础。所谓页岩气就是有大量有机质的页岩、泥岩,其内部吸附游离的天然气。页岩储层低孔低渗,常规方式难以开采,需借助特殊的技术。
参考文献
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