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压裂技术为油气开发带来了什么
http://www.31oil.com 2013-08-16 10:59:25
中国石油机械网】讯

  现状:技术进步支撑油田上产

  时势造英雄。我国复杂、多样的油藏为压裂技术进步提供了土壤,中国石油油气生产和工程技术服务企业立足油田,开展了卓有成效的压裂技术攻关,形成了各具特色的压裂技术,为油气增储上产提供了技术保障。

  在大庆油田,致密薄互层水平井压裂技术推进了大庆油田4000万吨持续稳产;在长庆油田,直井多级压裂、水平井分段压裂等技术的大规模应用,使“井井有油、口口不流”的“三低”油气藏不再“沉默”,产量箭头持续向上,“西部大庆”呼之欲出;在吉林油田,套管内封隔器滑套分段压裂技术可一次性射开多个层段,已有400多口井现场应用,黑H平2井分压已达15段,为吉林油田扶杨油层有效开发动用提供了重要技术支撑;在塔里木油田,诞生了库车凹陷超7000米超深层高压致密砂岩气工业化压裂技术;在西南油气田,压裂技术推动了“三高”油气藏的有效开发。

  从1955年玉门油田进行首口单井压裂施工到目前的大规模水平井分段、体积压裂施工;从常规小规模加砂压裂到如今的平台式多井工厂化压裂;从“百方砂、千方液”的单井次施工规模发展到“千方砂、万方液”,50多年的时间,中国石油的压裂技术实现了长足进步和革命性突破,成长之路走得稳、走得快。

  封隔器滑套分段压裂示意图

  追赶:技术研发考验重重

  虽然我国在直井分层压裂、水平井分段压裂等关键技术攻关方面取得较大进展,但是与国际先进水平相比还存在一定差距。这使我国储层改造技术研发与应用之路任重道远。

  目前,我国低渗透致密砂岩储层的超深井压裂已经超过7000米,碳酸盐岩储层酸压及水力压裂也超过5000米,施工压力达到130兆帕,地层温度不断升高,达到目前的200摄氏度,有效动用储量下限也在不断延伸,储层渗透率不断下降。储层改造对象越来越复杂,对压裂设备、井下工具、压裂酸化材料等提出更高要求。这些都意味着储层改造技术需要不断挑战极限。

  同时,我国致密砂岩油气具有明显的多薄层特点,储层改造技术的研究思路及改造模式需要从低渗走向致密。这对如何实施细分小层压裂提出了新的挑战。连续油管水力喷射分层压裂技术在我国尚未成为主流技术,多分支井及多分支水平井分段压裂也刚刚起步。

  由于无水压裂技术在世界上还处于试验阶段,压裂施工大多为大规模水力压裂。根据美国生产实践,页岩气压裂单井所需水资源超过1万立方米,特别是随着水平段长度与分段压裂分段级数的增加,用水量在较短时间内大幅增长。水资源的大量消耗以及对当地水生生物、捕鱼业、城市和工业用水带来的影响,使水力压裂成为一柄双刃剑。

  正因如此,一些环保组织和政府机构对采用大规模水力压裂开发页岩气提出抗议,以法国为代表的一些欧洲国家甚至颁布法律,禁止采用大规模压裂开采页岩气,并取消了多个页岩气项目。

  此外,与国外相比,我国在低成本高效压裂液、无限制选择性压裂工具等方面还存在较大发展空间。我国的分段压裂分段级数较少,国外已超过50段。

  中国石油10段以上分段压裂井数量

  未来:技术发展不走常规路

  压裂技术的发展方向在哪里?什么样的储层更适合体积改造技术?储层改造究竟要达到什么程度?用什么液体和工具压裂效果更好?如何实现压裂效果与环保的双赢……一个个问题的解决,将推动储层改造技术的进步以及难动用储层和非常规油气资源的有效开发。

  经验值得借鉴,理念需要创新。邹才能认为:“我国油气藏类型很多,岩性不同、厚薄不同、含水不同,压裂技术就不一样。压裂技术的发展不能完全照搬国外模式,要有自己的非常规思路、非常规技术、非常规管理作为支撑。”

  理论和工艺的创新以及综合系统研发能力的提高,是目前中国压裂技术亟待解决的首要问题。在借鉴国外先进技术的同时,应系统总结国内储层改造技术特色,研究出真正适合我国实际情况的压裂技术体系。“这就需要各大油气生产企业进一步加强与工程技术研究单位的结合,实现共同规划、共同研究、共同设计。各企业之间加强交流合作,实现资源共享、成果共享、效益共享。”工程技术分公司副总经理赵业荣指出。

  高效益、低成本、环境友好型压裂技术是未来重要发展方向。例如,已开始试验的高速通道压裂、体积改造、无水压裂、平台式多井工厂化压裂等技术。同时,连续油管压裂、小井眼压裂等现有压裂技术需要不断发展与融合,还要发展针对不同岩石特性的压裂液体系及配套技术。压裂装备应向大功率化、模块化、小型化等方向发展,不但能够减少设备使用数量,从而大幅缩小土地占用面积,而且便于在复杂地表条件下进行压裂施工。压裂工具应向超长水平段分段压裂工具、选择性分段压裂工具等方向发展。压裂液则可向低成本、无害化、可回收等方向发展,在实现压裂效果最大化的同时,对环境的影响降到最小。

  “平台式多井工厂化压裂作业是重大创新,对整个石油工业发展具有革命性意义,需要建立常规与非常规油气协同发展的新模式。”邹才能说。

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