页岩气开采压裂技术
关于页岩气压裂增产技术的研究
关于页岩气压裂增产技术的研究页岩气是一种通过压裂技术开采的非常重要的天然气资源，而增产技术对于提高页岩气生产量和增加开采效率至关重要。
本文将对于页岩气压裂增产技术的研究进行探讨。
我们需要了解什么是页岩气压裂。
页岩气是一种嵌层在岩石中的天然气，无法通过传统的钻井技术直接开采。
而通过压裂技术，可以在岩石中钻孔并注入高压液体，在岩石层中产生裂缝，从而使天然气能够流出并被采集。
压裂技术通过增加页岩气储集层与钻孔之间的接触面积，提供了更多的天然气流通路径，从而增加了气体的产量。
在页岩气压裂增产技术的研究中，关键问题之一是选择合适的压裂剂。
压裂剂是用于在岩石层中形成裂缝的液体，主要由水、添加剂和颗粒材料组成。
研究表明，不同类型的岩石对压裂液的要求不同，因此需要根据不同岩石的特性选择合适的压裂剂。
压裂剂的粒径和颗粒材料的类型也对增产效果有着重要的影响。
压裂液的注入参数也是研究中需要重点考虑的因素之一。
注入参数包括压力、流量和注入时间等，这些参数决定了压裂液在地下作用的效果。
通过对不同的注入参数进行实验和模拟研究，可以找到最佳的注入参数组合，从而最大限度地提高压裂增产效果。
在压裂增产技术的研究中，对于压裂液在岩石层中的传导过程和裂缝扩展机制的理解也至关重要。
通过实验和数值模拟，可以研究压裂液在岩石层中的渗流过程、裂缝扩展速度和裂缝形态等。
这些研究结果可以为优化压裂工艺和改进增产效果提供理论依据。
压裂增产技术还需要考虑到环境问题和经济可行性。
压裂液的排放和处理是一个重要的环境问题，在研究中需要考虑如何减少对环境的影响。
由于压裂技术的成本较高，研究中还需要考虑如何降低成本以提高经济可行性。
页岩气压裂增产技术的研究涉及多个方面，包括压裂剂选择、注入参数优化、裂缝扩展机制研究以及环境和经济可行性等。
通过深入研究这些问题，可以不断提高页岩气的开采效率，为我国能源安全和经济发展做出贡献。
关于页岩气压裂增产技术的研究
关于页岩气压裂增产技术的研究页岩气是一种被困在岩石中的天然气资源，由于其在岩石中储存量大、富集度高的特点，近年来备受关注。
传统的开采方法往往难以将页岩气完全释放，导致产能有限。
为了解决这一问题，页岩气压裂增产技术应运而生。
本文将对页岩气压裂增产技术进行深入研究，探讨其原理、方法和应用前景。
页岩气压裂增产技术是利用水压将岩石中的裂缝扩大，使得天然气能够顺利通过裂缝流出，从而提高页岩气的产量。
这一技术的核心是通过高压水射入岩石层，使岩石发生微裂缝，进而促使页岩气释放。
要实施页岩气压裂增产技术，首先需要进行地质勘探，确定页岩气的分布情况、厚度和性质。
其次需要进行井筒施工，选择合适的井位进行钻井。
然后进行井筒完井和注水准备工作。
最后执行压裂操作，将高压水注入岩石层，形成裂缝，并持续注水以维持裂缝的稳定。
通过这一系列的操作，可以有效地提高页岩气的产量。
页岩气压裂增产技术的应用前景非常广阔。
这一技术可以帮助提高页岩气的开采率，使得原本难以开采的页岩气资源变得可触及。
通过压裂操作可以有效地降低开采成本，提高经济效益。
页岩气压裂增产技术还可以减少对地下水资源和环境的影响，保护生态环境。
页岩气压裂增产技术也面临一些挑战和难点。
压裂操作需要严格控制水压和流量，以防止因操作失误导致的地质灾害。
部分地区的页岩气层结构复杂、岩性差异大，这就需要根据具体情况选择不同的压裂方案，增加了技术难度。
压裂操作可能对地下水和环境造成潜在的影响，需要加强环保措施和监测工作。
为了进一步推动页岩气压裂增产技术的发展，需要加强研究和技术创新。
可以将压裂技术与其他采气技术相结合，形成更加完善的采气系统，提高采气效率。
可以利用先进的地质勘探技术，更加准确地确定页岩气层的分布和性质，为压裂操作提供更精准的数据支持。
可以加强对环保和地质安全的监测和管理，确保页岩气开采过程中不会对环境和地质造成负面影响。
页岩气压裂技术概述
页岩压裂技术
▪ 压裂是清除钻井后近井筒污染的常见形式。在处理Huron 页岩时，压裂是为了创造（沟通）天然裂缝网络，即主要 的天然气通道。
▪ 在此探讨页岩裂缝网络和裂缝复杂性，要形成复杂性裂缝网络的技术。 另外，还对RA（减阻剂）和化学示踪剂帮助优化裂缝网络通道进行深入 探讨。
▪ 提高页岩气藏裂缝的接触面积（提高裂缝复杂性）和控制裂缝向下延伸 有利于页岩气的经济开采，拓展Barnett地区页岩开发现状。
•在压裂时使用井下微地震技术，能够监测裂缝通道是否与 天然裂缝相交，整个裂缝网络的的裂缝网络流通通道。
▪ Barnett页岩 虽然大多数页岩包含烃类，但是只有少数能成为所谓的非常
规油气藏。有机质总量、烃类成熟度、含水饱和度、页岩厚度和埋藏深度（
基于热成熟度、孔隙体积和压力）是受天然气生成和保存的地质情况影响的
。而制造相互沟通的裂缝网络对页岩气藏是否能成为具有经济效益的油气藏
至关重要。
▪ 压裂的作用 要使得非常规油气资源具有经济价值，在页岩油气藏中创造
3、天然气还可能吸附在岩石矿物表面，通过水驱过裂缝 或者稍大的孔隙来释放压力。这些介质内的天然气量取决 于页岩的特征（和含水饱和度），以及采气阶段（游离气 先开发，解析气后开发）和天然气开采的持续时间。
要使得页岩气具有开采经济价值，需要广泛的裂缝增产来 开启、沟通和稳定的天然裂缝系统。
▪裂缝形成机理 图1 裂缝沟通情况的粗略图
近井地带的应力与裂缝的位置和射孔有关。压裂的施工 能够调整应力分布，从最初压裂位置沿水平井筒变化。在 每次压裂中，从第一次到最后一次沿着井筒裂缝可能变化 5到10度。
页岩气三代钻井技术、压裂技术
页岩气三代钻井技术、压裂技术怎样开采页岩气？页岩气是充填于页岩裂隙、微细孔隙及层面内的自然气。
开采页岩气通常要先打直井到几千米的地下，再沿水平方向钻进数百米到上千米，并采纳大型水力压裂技术，也就是通过向地下注入清水、陶制颗粒、化学物等混合成的压裂液，以数十到上百兆帕的压力，将蕴含自然气的岩层“撬开”，就像在致密的页岩中建设一条条“高速大路”，让深藏于页岩层中的页岩气沿“高速大路”跑到水平井段，最终从直井中采出来。
页岩气井钻井示意图页岩气三代钻井技术●一代技术2023年~2023年，勘探开发初期，水平段1000~1500米，周期80~100天。
主要以常规油气钻井技术工艺+水平井钻井技术+油基钻井液为主。
●二代技术2023年~2023年，一、二期产能建设时期，水平段1500~2200米，周期60~80天。
针对页岩气开发特点，开展页岩气工程技术“一次革命”，攻关完成了“井工厂作业+国产化工具+自主化技术+系列化工艺”，实现提速降本增产。
●三代技术2023年至今，页岩气大进展时期，水平段2000~3000米，周期40~60天，围绕“四提”目标，开展页岩气工程技术“二次革命”，主要技术路线是“个体突破向综合配套转变，单项提速向系统提速进展”，技术要点是两个方向（钻井工艺+钻井工具）、三大核心（激进参数+精益施工+超常工艺）、三大基础（地面装备+井下工具+钻具组合）。
页岩气三代压裂技术●一代技术2023年~2023年，渐渐形成自主化的以“桥塞分段大规模体积压裂+井工厂运行”为核心的页岩气长水平井高效压裂技术系列。
●二代技术2023年~2023年，自主页岩气压裂技术转变为追求改造体积裂缝简单度最大化，攻关形成了“多簇亲密割+簇间暂堵+长段塞加砂”主体压裂工艺等低成本分段工具及工艺为代表的二代压裂技术系列。
●三代技术2023年至今，为满意多层立体开发和不同类型储层要求，乐观开展全电驱压裂装备配套适应性讨论，推广牵引器射孔技术和延时趾端滑套工艺，优化高效可溶桥塞结构，研发井口快速插拔装置、多级选发点火装置、高效连续油管钻塞液体系，持续更新升级压裂装备及其配套工具，全面提升了装备作业水平，实现低成本、规模化、绿色施工。
页岩气开采原理
页岩气开采原理
页岩气开采原理是通过水平钻井和水力压裂技术将水和添加剂注入页岩岩层，使岩层裂缝扩大并释放出内部储存的天然气。
具体步骤如下：
1. 水平钻井：首先，在地表选择合适的位置进行垂直钻井，当钻杆到达目标页岩层时，钻井工程师会改变钻头方向，将钻孔延伸成水平方向。
这样可以增加页岩岩层与钻孔的接触面积，提高天然气的开采效率。
2. 水力压裂：完成水平钻井后，高压水和添加剂（如砂岩颗粒）被泵送到井中，进入页岩岩层。
压力和添加剂的作用下，岩石发生裂缝和断裂，从而使天然气能够逸出。
水力压裂也可以同时增加岩石孔隙的连接性，便于天然气在岩层内流动和采集。
3. 采集天然气：一旦页岩层被水力压裂，天然气开始从岩石毛细孔隙中释放出来，并通过新形成的裂缝流向水平井筒。
然后，运用抽油泵等装置将天然气输送到地面设备进行储存和处理。
4. 环境保护：在整个开采过程中，需要严格控制水和添加剂的使用，以减少对地下水资源的污染。
此外，储存和处理阶段也要采取相应的措施，以确保环境不受污染。
以上就是页岩气开采的基本原理。
通过水平钻井和水力压裂技术，能够充分利用页岩岩层内部的天然气资源，提高天然气开采效率，促进能源产业的发展。
页岩气井压裂技术
特点：适用套管（31/2″、41/2″、51/2″、7″)；适合
大排量、大型施工、封隔可靠性高、压裂层位精确、分层
压裂的段数不受限制。
三、压裂施工设计技术
井号
岩性
水平段长 压裂
(m) 段数 隔离+射孔方式
压裂工艺
压裂液
支撑剂
涪页 HF-1 页岩、夹薄层灰岩 1136.75 10 桥塞+射孔联作 滑溜水+冻胶
拉强度比
B=26.7-40, 脆性
强
B=14.5~26.7, 脆
性中等
B<14.5, 脆性弱
脆性
地层
低粘度
复合压裂液
网络裂缝
线性胶
高砂比
泡沫
双翼裂缝
凝胶
塑性
地层
低排量
高排量
三、压裂工艺技术
3、页岩气压裂主要工艺技术
1）水平井桥塞分段压裂工艺：
通过水力泵送桥塞方式实现坐封、射孔联作、并沿水平段
方向实现逐级封隔、射孔和压裂的工艺。
7.0
压后返出液
1.20
1.10
1.004
7.0
二、压裂液返排液的回收利用技术
对威201-H1井返出液放置1个月后进行处理后基本
性能测试结果如下：
类别
粘度，
mPa.s
密度，
g/cm3
表张，
mN/m
接触角，
降阻率，%
原配方
5.60
1.001
26.23
63.12
67
返排液
1.20
1.004
32.42
38.12
页岩气井压裂技术
汇报内容
➢概述
➢压裂液技术
开采页岩气的压裂新技术
与大家共享：开采页岩气的压裂新技术潘存焕（2012年8月）常规的页岩气开采技术主要是水力压裂技术。
所谓的水力压裂就是通过将压裂液压入油井中，将岩层压裂，产生高导流能力的裂缝通道，再注入支撑剂（主要是石英砂）撑住裂缝，进而提高油气采收率的一种石油开采工艺。
在页岩气开采所使用的压裂液中，98%都是水，剩下2%的成分是化学添加剂。
在压裂结束后，约有30%-70%的压裂液会被抽回地面，称之为“返排水”。
这些返排水通常会有四种处理方式：循环利用、处理后排放到河流中、注入地下水以及储存在露天的蓄水池中。
一些环境保护主义者认为水力压裂会造成压裂液中的化学物质和页岩气（主要是甲烷）混入地下水中，返排液处置不当也会污染地表水。
因此，随着人们对水资源和环境问题的重视，国外各公司都加大了水力压裂替代技术的投入。
2011年11月第一届世界页岩气大会将创新奖颁给了加拿大Gas Frac公司，以奖励他们在无水压裂技术上的突破性贡献——LPG（液化石油气）压裂。
LPG压裂在地下的表现完全与水力压裂不同。
LPG 在压裂过程中会因为压力和高温而气化，因此会与天然气一起被重新抽回地面，进行分离并最终做到重复利用。
这种压裂手段相比于传统的水力压裂技术来说基本不需要水，也无需投入成本处理废水，极大地缓解了对环境和水资源的压力。
但这项技术的推广现在还存在难度，首先是LPG比水的成本要高，而且美国工业界已经建立了较为完善的水力压裂作业体系，生产商缺乏技术替换的动力。
其次是该技术尚不成熟，其安全性还有待检验。
2011年1月，在加拿大阿尔伯塔省一个采用LPG压裂技术的开采现场发生了一起火灾，三名工人被烧伤。
Gas Frac公司表示未被检测到的LPG泄漏是该起事故的罪魁祸首。
现在，该公司正不断改进技术并完善安全标准，同时也希望到那些对环境和水资源要求高的页岩气产地进行作业。
一些对水力压裂持反对态度的地方，比如美国纽约州，也将本地区页岩气资源开发的希望寄托在了LPG压裂等无水压裂技术的进步上。
页岩气开采压裂技术分析与思考
造后的下完井管柱，还可以应用于：连续油管拖动水力喷射改造后的井、利用TAP 阀直井分层压裂完井技术改造后的井。
4 实例应用在桃XX 井一口连续油管拖动水力喷射改造的水平井，完钻井深4405.00m(斜深)，该井利用连续油管带底封喷砂射孔，环空加砂逐层分段压裂，盒8段改造了6段。
在压裂施工前，该井在井口大四通上安装了一个液动大通径平板闸阀，再在其上安装压裂六通、连续油管注入头等配套设施，进行连续油管水力喷射、环空加砂压裂施工后，起出连续油管及工具，关闭平板闸阀。
随后，经过考虑该井井况、油管抗外压强度后，编写施工设计，首次利用S-9带压作业装置，在9天时间里下入带油管堵塞器2-7/8″生产管柱至井深3205.67m(井斜50°)。
待管柱下至预定位置后，带压坐油管悬挂器，拆带压作业装置及平板闸阀，安装采气树。
利用700型水泥车油管内打压6MPa ，切断油管堵塞器销钉，通过观察油套压力表，确认油套联通后，该井进入正常放喷排液阶段。
该井的顺利带压完井，有效避免了压井下完井管柱的井控风险及压井液对地层的污染，为目前这一服务项目的推广应用积累了宝贵经验。
5 结语带压作业配合拖动油管水力喷射气井改造工艺在施工完成后可起出水力喷射工具并下入生产管柱，带压作业不使用压井液，有效避免了储层的二次污染。
做为理论，虽然还没有在长庆区域进行过实践，但国内已有公司在塔里木油田顺利实施过多口井的带压拖动水力喷射分段酸压，且都属于超深井改造，为这项工艺理论提供了实践论证，建议开展该工艺的试验项目，以证明对于气井水平井改造，带压作业可以提供更加可靠、安全、环保、高效的方法。
另外，目前随着连续油管水力喷射及TAP 阀应用越来越广泛，带压完井同样可以作为一项重要服务项目，进行推广，并积累宝贵的施工经验。
参考文献：[1]马发明.不动管柱水力喷射逐层压裂技术[J]. 天然气工业，2010, 30(8): 25-28.[2]张福祥.带压作业配合水力喷射分段酸压技术在塔里木油田的应用. 内蒙古石油化工，2012, 19: 116-117.作者简介：①郑海旺(1985-)男，汉，机械工程师，主要从事设备管理工作。
注水压裂技术在页岩气开采中的应用
注水压裂技术在页岩气开采中的应用第一章：介绍页岩气是指从页岩岩石中开采出来的天然气。
由于页岩岩石密度大、孔隙度小、透气能力差，因此导致了页岩石中的天然气不易开采。
为了解决这个问题，注水压裂技术被应用到了页岩气开采中。
本文就来详细介绍注水压裂技术在页岩气开采中的应用。
第二章：注水压裂技术概述注水压裂技术是一种将水注入到井中并以高压将井中岩石裂开的技术。
该技术在石油和天然气勘探中被广泛应用。
利用注水压裂技术，可以大大提高岩石的透气性和渗透性，从而使天然气能够更加容易地从岩石中流出。
注水压裂技术可以分为4个主要步骤。
首先，需要在井中注入大量的水。
然后，需要利用高压水泵将水压力升高到足以使岩石裂开的水压力。
接着，需要向井中注入一些沙子或颗粒物，以便这些物质能被岩石夹层捕捉并从而防止岩石闭合。
最后，高压水泵可以关闭，然后开始从井中抽取岩石破碎后流出的天然气和水。
第三章：注水压裂在页岩气开采中的应用注水压裂技术在页岩气开采中可以说是一个重要的突破。
在过去，由于页岩岩石固态化程度高，在实际应用中发现，单纯采取普通的岩石破碎方法不能将页岩岩石完全破碎，造成了开采效益的亏损。
而通过注水压裂技术，页岩气作为一种新的能源资源，终于得到了顺利开采。
注水压裂技术实际上是将大量的水注入到井中，使岩石中的纵向裂缝和侧向裂缝得以扩大，进而使页岩岩石中的气体逃逸。
此外，由于水在注入过程中产生的压力可以帮助增强裂缝，因此可以大大提高页岩岩石的渗透性，从而提高页岩气的采收率。
注水压裂技术可以使用在许多不同的页岩气开采过程中，包括在利用页岩气进行发电时、在页岩气加工和炼制过程中、在页岩气输送和储存过程中等。
对于各种应用场景，我们需要根据需要选择合适的注水压裂技术来实现最佳效果。
第四章：注水压裂技术的局限性尽管注水压裂技术在页岩气开采中得到了广泛的应用，但其存在一定的局限性。
首先，注水压裂技术对设备要求较高，需要专业设备以保证操作的质量和精度。
水力压裂技术在页岩气开采中的应用前景分析
水力压裂技术在页岩气开采中的应用前景分析引言：近年来，页岩气作为一种非常有前景的新型能源逐渐受到人们的关注。
为了实现高效率的页岩气开采，水力压裂技术成为了一种不可或缺的手段。
本文将对水力压裂技术在页岩气开采中的应用前景进行分析。
一、水力压裂技术的基本原理水力压裂技术是一种通过高压注水将岩石破碎并形成裂缝，以便释放清洁燃料的方法。
具体而言，该技术采用高压水射流将勘探井中的页岩破碎，使得天然气能够更容易地从岩石中释放出来。
水力压裂技术通常包括以下几个关键步骤：首先，需要选择合适的液体注入井中，常见的液体包括水、砂和添加剂。
其次，通过高压注水，将液体注入至井中，形成裂缝。
最后，释放压力后，裂缝中的水会返回地表，而页岩中的天然气则会逐渐流出，被收集起来。
二、水力压裂技术的优势1. 提高页岩气产量：通过水力压裂技术，可以破碎页岩岩石，增加气体透气性，从而提高天然气的产量。
2. 拓宽开采范围：水力压裂技术可以有效地增加页岩气的开采范围。
由于破碎岩石形成的裂缝，天然气可以更容易地流入井筒中，方便采集。
3. 降低开采成本：水力压裂技术可以通过一次性注入大量液体，一次性压裂多个产气层，从而减少开采周期，降低开采成本。
4. 环保可持续：相比传统开采方法，水力压裂会产生较少的排放物和二氧化碳，具有较好的环保可持续性。
三、水力压裂技术在页岩气开采中的应用前景1. 技术不断成熟：随着技术研究和实践经验的积累，水力压裂技术已经取得了显著进展，实现了从试验研究到商业应用的转变。
预计未来会有更多创新的水力压裂技术被应用于页岩气开采中，进一步提高开采效率。
2. 巨大的页岩气资源：全球范围内存在大量的页岩气资源，其中包括美国、中国等国家的潜在巨大储量。
水力压裂技术的应用可以帮助实现这些储量的有效开发，为能源市场提供更多清洁能源。
3. 技术改进的空间：目前的水力压裂技术仍然存在一些挑战，包括水资源消耗、地震风险等。
未来的研究将更加注重技术改进，解决上述挑战，并且提高技术的安全性和环保性。
页岩气压裂技术
页岩气压裂技术页岩气是一种质量类似于天然气的燃气，它是从页岩中提取出来的。
而页岩气的提取需要进行压裂技术，这是一种重要的技术，可以控制裂缝的大小和方向，从而让页岩气自然流出，然后通过管道输送到地面。
什么是页岩气压裂技术？页岩气压裂技术是一种通过将压力施加到岩石层上，使其形成断裂并释放出页岩气的技术。
这个过程需要钻取井控制器，把压力渗透到岩石层中，压力会使得页岩开裂成毛细管间隙，释放出天然气从而随着岩石层的孔隙流向井眼，在管道中输送。
为什么需要压裂？对于很多新的能源资源，压裂技术是必需的。
在过去，无论是石油、天然气还是煤都是相对易于提取的，并且它们的质量特性在化学和物理层面都相对简单明了。
但是，页岩气的提取却不一样，它躲藏在深层岩石的毛细管中，不像传统油气沉积岩石储层原有天然孔隙，需要通过压力液体将岩石撕裂，并得出其中的页岩气。
因此，压裂技术就成了页岩气提取的必要手段。
在压裂的过程中，利用压力液体将岩石撕裂并重新排列，从而因此将包含在其中的气体释放。
但是，压裂液对水质有一定的影响。
所以，对于大多数气田或油田开采，需经过政府部门的批准方可开始开采。
压裂技术的步骤压裂液注入岩石，使岩石撕裂和排列，并释放出页岩气。
将生产管道安装到井口并连接到吸气装置。
岩石撕裂和排列产生的空间一旦形成，挤压液体会流进空间中，从而使得岩石撕裂程度得到不断加深。
通过这个过程，我们可以更准确地控制裂缝的大小和方向，以便更容易地提取出页岩气。
使用的压裂液主要由水、砂子和化学药品组成。
这些砂子可以防止岩石再度收缩进裂缝，并增强了岩石的承重能力。
且这些化学药品可以增加所使用的水的流动性，以便更加容易地填满岩石的缝隙和孔隙，使裂缝尽可能的深入。
当然，另一方面，压缩了岩石之后，需要尽可能的释放所有的压裂液，以便让岩石能更快速的回复到原状。
这是非常关键的，因为只有快速的释放压缩的液体，才能更快地释放出更多的页岩气。
需要注意的问题在进行压裂的时候，有一些注意事项必须遵守。
页岩气水平井射孔压裂技术
引言
页岩气：页岩空隙中的天然气。
美国的页岩气是开发最早的，技术是最成熟 的。经验技术表明：水平井水力压裂技术，对于 页岩气的开发是至关重要的，是页岩气获得工业 性开发和提高采收率的的关键技术。
主要内容
一、水平井射孔层段优化
二、射孔方案设计
三、水平井工厂化压裂方案设计
四、微地震监测技术
三、水平井工厂化压裂方案设计
3、压裂液性能优化 4、支撑剂优选 页岩气选择支撑剂材料主要综合考虑合适的强 度、密度和粒径这3个方面 支撑剂的强度要求能够承受储层的闭合应力，强 度越高的支撑剂密度也越高，而一般页岩气压裂所用 的压裂液黏度较低，携砂能力弱。故选择支撑剂时， 在满足强度的要求下应选低密度支撑剂。支撑剂粒径 的选择主要考虑岩石的硬度，这主要从支撑剂嵌人地 层的角度来考虑。对于硬度大的储层，支撑剂嵌人不 是严重的问题，可选择小粒径的支撑剂;反之对于偏塑 性的储层，则应该选择大粒径的支撑剂。
二、射孔方案设计
射孔优化设计参数的选取 4、地层压力 优先选取以下地层压力测试结果 中途测试解释的地层压力； 电缆式重复地层测试得到的地层压力； 邻井同层位的地层压力； 预测的地层压力。 5、井底流动压力 根据实际情况优先选取如下靠前井底流动压力 邻井试油的井底地层压力 选用根据地区、地层条件要求预测的井底流动压力
三、水平井工厂化压裂方案设计
1、岩石力学脆性选择压裂模式 页岩气压裂过程中，只有不断产生各种形式 的裂缝，形成裂缝网络，压裂后气井才有可能获 得工业气流。岩石力学实验表明，岩石的脆性特 征是页岩气压裂形成缝网的最重要的岩石力学特 征参数。 根据北美页岩气开发的实践经验，给出了岩 石脆性指数和压后裂缝形态的关系。压裂液体系 优选一般根据岩石脆性指数，一般随着脆性指数 的提高，压裂液用量越多，支撑剂浓度越低，支 撑剂用量越少。
页岩气开发水力压裂技术综述
页岩气开发水力压裂技术综述一、本文概述随着全球能源需求的日益增长，页岩气作为一种清洁、高效的能源，正逐渐受到广泛关注。
作为页岩气开发中的核心技术之一，水力压裂技术在提升页岩气开采效率和产量方面发挥着至关重要的作用。
本文旨在全面综述页岩气开发水力压裂技术的最新研究进展、应用现状以及未来发展趋势，以期为相关领域的科研人员、工程技术人员和政策制定者提供有益的参考和借鉴。
文章首先介绍了页岩气及其开发背景，阐述了水力压裂技术在页岩气开发中的重要性和意义。
接着，文章对水力压裂技术的基本原理和流程进行了详细阐述，包括压裂液的选择、压裂设备的设计与选型、压裂施工过程中的关键参数控制等方面。
在此基础上，文章重点综述了水力压裂技术在页岩气开发中的应用现状，包括压裂工艺的优化、压裂液体系的改进、压裂效果的评估等方面。
文章还对水力压裂技术面临的挑战和问题进行了深入分析，如环境保护、水资源利用、技术创新等方面的挑战。
文章展望了水力压裂技术在页岩气开发中的未来发展趋势，提出了加强技术研发、优化压裂工艺、提高压裂效率、强化环境保护等方面的建议。
通过本文的综述，旨在推动水力压裂技术在页岩气开发中的进一步发展，为实现清洁、高效的能源利用和可持续发展做出积极贡献。
二、页岩气开发概述页岩气，作为一种重要的非传统天然气资源，近年来在全球范围内受到了广泛的关注。
它主要赋存于页岩地层中，以游离态或吸附态存在，具有开采难度大、技术要求高的特点。
页岩气的开发对于满足全球能源需求、优化能源结构、减少环境污染等方面具有重要意义。
页岩气的开发过程主要包括勘探、钻井、完井、压裂、采气等阶段。
其中，水力压裂技术是页岩气开发中的核心技术之一。
通过向井筒内注入高压、大流量的压裂液，使页岩层形成裂缝，进而增大页岩气的渗流通道，提高采收率。
水力压裂技术的成功与否，直接关系到页岩气开发的效益和成本。
在全球范围内，北美地区的页岩气开发起步较早，技术成熟，产量稳居世界前列。
页岩气开发技术核心
页岩水力压裂的关键因素是裂缝系统和压裂液 配置。而裂缝的发育程度又是影响页岩气产量 的重要因素，获得更多的裂缝是压裂设计首先 考虑的问题。
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2.1 压裂设计
为了获得好的压裂效果，在实施压裂之前， 往往要进行压裂设计。压裂设计的核心是压 裂效果的模拟，通过压裂模拟能够预测裂缝 发育的宽度、长度和方向、评价压裂是否成 功。水力压裂模拟一般通过模拟软件进行， 它可以预测裂缝的三维几何形状提供优选的 压裂方案。
一、结论与建议
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我国页岩气开发面临问题
与常规天然气关键在“找气”不同的是，页岩气开发的关键在“采 气”，但是由于勘探开发理论和技术上还不够成熟，我国页岩气开
发仍处于研究开发的初级阶段。
我国页岩气开发瓶 颈
机 理 分 析 研 究
实 验 测 试 与 分 析
有 利 选 区 与 评 价
含
产
气
能
特
分
点
析
与
及
1 水力压裂技术应用分析
1.1 页岩气开采压裂技术主要以清水压裂和重复压裂为主。研究 表明：①一次完井只能采出页岩地质储量的10%，重复压裂可以 使采收率提高8%—10%，在直井中进行原层复射和用比一次压 裂液量大25%的规模处理即可获得更好的增产效果。②清水压裂 是现阶段我国页岩气开发储层改造的适用技术，对于开采长度 （厚度）大的页岩气井，可以使用多级分段清水压裂压裂。而同 步压裂技术则是规模化的页岩气开发的客观需要。
页岩气开发技术核心
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汇报提纲
一、页岩气主要开发技术 一、水力压裂技术综述
一、我国页岩气开发面临的问题
一、结论与建议
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页岩油气：特指赋存于页岩中的非常规油气 ，页岩气是位于暗色泥 页岩以吸附或游离状态为主要存在方式的天然气聚集。
页岩气开采压裂技术
页岩气开采压裂技术摘要：我国页岩气资源丰富但由于页岩地层渗透率很低,页岩气井完井后需要经过储层改造才能获得理想的产量,而水力压裂是页岩气开发的核心技术之一。
在研究水力压裂技术开发页岩气原理的基础上,剖析了国外的应用实例,分析了各种水力压裂技术( 多级压裂、清水压裂、水力喷射压裂、重复压裂以及同步压裂技术)的特点和适用性, 探讨了天然裂缝系统和压裂液配制在水力压裂中的作用。
关键词：水力压裂页岩气开采压裂液0 前言自1947年美国进行第1次水力压裂以来,经过50多年的发展,水力压裂技术从理论研究到现场实践都取得了惊人的发展。
如裂缝扩展模型从二维发展到拟三维和全三维; 压裂井动态预测模型从电模拟图版和稳态流模型发展到三维三相不稳态模型,且可考虑裂缝导流能力随缝长和时间的变化、裂缝中的相渗曲线和非达西流效应及储层的应力敏感性等因素的影响; 压裂液从原油和清水发展到低、中、高温系列齐全的优质、低伤害、具有延迟交联作用的胍胶有机硼和清洁压裂液体系;支撑剂从天然石英砂发展到中、高强度人造陶粒,并且加砂方式从人工加砂发展到混砂车连续加砂;压裂设备从小功率水泥车发展到1000型压裂车和2000 型压裂车;单井压裂施工从小规模、低砂液比发展到超大型、高砂液比压裂作业;压裂应用的领域从特定的低渗油气藏发展到特低渗和中高渗油气藏(有时还有防砂压裂)并举。
同时, 从开发井压裂拓宽到探井压裂,使压裂技术不但成为油气藏的增产增注手段,如今也成为评价认识储层的重要方法。
1 国内外现状水力压裂技术自1947年在美国堪萨斯州试验成功至今近半个世纪了,作为油井的主要增产措施正日益受到世界各国石油工作者的重视和关注,其发展过程大致可分以下几个阶段:60 年代中期以前, 以研究适应浅层的水平裂缝为主这一时期我国主要以油井解堵为目的开展了小型压裂试验。
60 年代中期以后, 随着产层加深, 以研究垂直裂缝为主。
这一时期的压裂目的是解堵和增产, 通常称之为常规压裂。
深层页岩气压裂技术难点及解决方案
施工压力89-93MPa 排量：11.5m3/min
第5段（4480-4430m)施工压力92-93Mpa，排量 6.5m3/min，累计注入支撑剂5.45吨，停泵压力73Mpa
第6段（4430-4350m) 施工压力89-93Mpa，排量
2.1 井深、天然裂缝发育解决方案
现场在相同施工排量下，低粘、高粘降阻性能一致
深层页岩气压裂技术难点及解决方案
提纲
CONTENTS
一 深层页岩气压裂技术难点 二 压裂技术解决方案及现场实践
一、深层页岩气压裂技术难点
埋深3500-4500米的页岩气资源量丰富 有望在2~3年内实现有效动用
A井 （垂深3925米）
3500米以深资源勘探开发潜力巨大
B井 （垂深4083米）
3500~4000米： • 面积及资源：0.7万平方千米，3万亿方
2、需
提纲
CONTENTS
一 深层页岩气压裂技术难点 二 压裂技术解决方案及现场实践
二、压裂技术解决方案及现场实践
井深、天然 裂缝发育
应力差大
自交联高减阻携砂+增大裂缝复杂+保持裂缝导流+智能产气监测 提质增效、绿色一体化解决方案
自交联高减阻、携砂一体化液体、降低施工地面压力、增大施工排量 提升缝内净压力、增大裂缝的复杂程度，每簇均匀进液，实现高产、稳产
（超15000段）） ➢ 获得国内目前页岩气最高产量：137.9万方/天 ➢ 老井重复压裂单井累计增油最高，超过100万吨 ➢ 适用范围最广（在致密油、致密气、页岩气井中
均可应用） ➢ 种类最齐全（粒径可调，粉末型：20-100目；颗
粒型：1-8mm；球型：6-22mm） ➢ 承压最高（40-70MPa） ➢ 降解率最高（大于99 ） ➢ 暂堵时间可控（最长暂堵时间：30天）
压裂工艺在页岩气井开发中的应用研究
压裂工艺在页岩气井开发中的应用研究随着世界能源的日益紧张和环保意识的不断提高，非常规天然气资源在能源领域的开发和利用逐渐成为人们关注的焦点。
而其中最被公认并前景广阔的就是页岩气。
然而，由于页岩气存在着储集条件差、开采难度大、生产成本高等特点，因此如何开发和利用页岩气是目前工程领域亟需解决的问题之一。
本文将围绕着页岩气井的开发，分析压裂工艺在页岩气井中的应用研究。
一、压裂工艺概述压裂工艺，即水力压裂，是指将高压水泵所送的水通过一根注水管注入井口，通过在井底放置钢管，使水射流对着井岩进行冲击，使岩石破裂的过程。
压裂技术是一种用水或其他压力传送剂，使岩石产生裂隙，从而增强岩石中天然气和原油的渗透性的技术。
二、页岩气井页岩气是一种重要的非常规天然气资源，为无色无味的气体，在其中含有的甲烷等混合气体可作为燃料使用。
而实现页岩气的开发，则需要通过页岩气井来完成。
页岩气井开始的前期工作通常包含勘探、地质调查、井位选定等过程。
在确定好井位后，就进入了钻井阶段。
水力压裂工艺主要应用于井底产层的通透性增强，在关键阶段分阶段压裂技术被广泛应用。
三、压裂技术在页岩气井中的应用在页岩气井钻完后，一般会进行完善井下生产体系、压力建模和超前评估等工作，以最大限度地挖掘出储量。
随着压力的增加，便可以通过压裂技术来增强页岩气井产能。
在实施压裂工艺的过程中，需要注意以下几点：1、注液方式在注液方式方面，除了应该注入足够的液量，还需要根据具体地质情况来分析注液层位、注液密度、注液时间等参数。
2、压力管理在压力管理方面，一般需要进行多次压裂作业，同时进行压力、流量的改善和监测，以达到最佳压裂效果。
3、天然气回收在天然气回收方面，与传统的煤层气等开发模式不一样，由于页岩气分布范围广，矿井深度较浅，因此需要进行顶空回收。
同时，在回收过程中应始终保持井底压力。
四、压裂技术在页岩气井中的意义1、提高产能通过压裂技术的应用，能够提高页岩气井的产能，从而使开采成本得到控制，提高生产效益。
压裂工艺技术
压裂工艺技术压裂工艺技术是一种用于开采页岩气、页岩油等非常规油气资源的先进技术。
压裂工艺技术通过在地下注水混合物，高压注入井筒，将岩石层中的天然气或原油释放出来，从而实现有效地开采非常规油气资源的目的。
在进行压裂工艺技术时，先要进行井眼准备。
首先是进行井眼封堵，采取各种方式封堵井眼，防止压裂液从井眼逸出。
然后是进行井眼压裂前的处理，例如作业液的准备、配方调整等。
同时，还要在井口准备好压裂液供应装置，以保证压裂液的稳定供应。
这些操作都是为了确保井筒内压力的正常运行。
接下来是进行压裂液的注入。
压裂液中主要包含水、砂和添加剂。
水是用于传递压力的介质，砂是为了增加岩石裂缝的持续性和承载力，添加剂则用于减少摩擦、增加黏性等。
压裂液通过高压注入井筒，沿着井眼向下穿透到目标岩石层，并在岩石层中形成裂缝。
然后是进行压裂液的计量和监控。
在压裂过程中，需要对压裂液的流量和压力进行实时的计量和监控。
通过监控压裂液的流量和压力变化，可以及时调整压裂参数，确保压裂过程的稳定和顺利进行。
最后是进行压裂液的回收和处理。
压裂液在岩石层中形成裂缝后，一部分压裂液会回流至井口，此时需要对回流的液体进行回收和处理。
回收的压裂液需要经过处理，除去固体颗粒和有害物质，并将可重复利用的液体进行再循环利用。
需要注意的是，在进行压裂工艺技术时，需要进行合理的压裂参数选择。
压裂参数包括压力、注入速度、注入量等。
合理选择压裂参数可以有效地提高压裂效果，进一步提高非常规油气资源的开采效率。
总之，压裂工艺技术是一种非常重要的油气工业技术，对于开采非常规油气资源具有重要意义。
通过合理选择压裂参数、监控压裂液的流量和压力变化，以及回收和处理压裂液，可以确保压裂工艺技术的稳定和顺利进行，实现有效地开采非常规油气资源的目的。
但是，同时也需要注意对环境的影响和保护，采取适当的措施，减少对环境的负面影响。
基于压裂技术的页岩气开发研究
基于压裂技术的页岩气开发研究随着对传统能源的依赖减少以及对绿色环保意识的提高，新能源的开发和利用已成为各国政府关注的重点。
其中，页岩气作为一种新兴的天然气资源，具有储量大、开发周期短等优点，备受业内人士关注。
而基于压裂技术的页岩气开发，则是目前工业界研究的热点。
一、什么是压裂技术？压裂技术，即利用高压水泥泵将高压液体注入油气井壁开采层或注入裂缝中，使岩石破裂扩张，形成可供油气流入的空间，从而提高油气的采收率。
二、页岩气的开发现状2018年，我国页岩气产量达到163亿立方米，占全国天然气总产量的16.3%。
目前，我国已经形成了以长庆油田、华北油田、华南地区、鄂尔多斯盆地等地为代表的页岩气重点开发区域。
不仅如此，随着页岩气技术的不断推广，越来越多的区域将会有望成为未来的页岩气开发区域。
三、压裂技术在页岩气开发中的作用作为页岩气开发的重要手段，压裂技术已经在我国以及其他国家的页岩气开发中得到广泛应用。
通过压裂技术，可以将岩石中的气体挤压出来，从而提高气田的采收率。
可见，压裂技术在页岩气开发中扮演着至关重要的角色。
四、压裂技术在页岩气开发中的争议作为一种新兴的技术手段，压裂技术也面临着不少争议。
有人认为，压裂技术会对地下水的污染造成影响；有人则指出，压裂技术会导致大量的水和化学品被使用，增加环境负担。
因此，在页岩气开发中，必须严格遵循环境保护的要求，确保采取充分的保障措施，保障人民群众的生态环境。
五、未来发展趋势目前，随着我国能源结构的调整和环境保护的要求，页岩气的开发被赋予了更多的责任和使命。
因此，基于压裂技术的页岩气开发也面临着新的挑战和机遇。
未来，随着技术的不断发展和成熟，页岩气开发将会逐步走向科学、环保、高效的方向。
六、结论总的来说，基于压裂技术的页岩气开发是一项非常重要的技术手段，可以有效地提高页岩气的开采效率。
然而，我们也要看到，压裂技术在操作中还存在不少的问题和争议，需要在实践中不断进行调整和探索。
页岩气开采原理
页岩气开采原理
页岩气是一种非常重要的天然气资源，它存在于页岩岩石中，
开采页岩气的原理是通过水力压裂和水平钻井技术来释放岩石中的
天然气。
在进行页岩气开采时，需要了解一些基本的原理和技术，
下面将详细介绍页岩气开采的原理。
首先，页岩气开采的原理是利用水力压裂技术。
水力压裂是指
在井下注入高压水和一定比例的添加剂，通过高压水的作用使岩石
发生裂变，从而释放出岩石中的天然气。
这项技术可以有效地提高
页岩气的开采效率，使得原本无法开采的天然气资源得以充分利用。
其次，页岩气开采还需要运用水平钻井技术。
水平钻井是指在
垂直深井的基础上，通过一定的技术手段将钻井方向转为水平方向，使得钻井能够在页岩层内进行水力压裂作业。
这项技术的应用可以
使得页岩气的开采更加高效，同时减少地表对环境的影响。
此外，页岩气开采还需要考虑地层条件和岩石性质。
不同的地
层条件和岩石性质会对页岩气的开采产生影响，因此需要进行详细
的地质勘探和岩石分析，以便确定最佳的开采方案和工艺流程。
最后，页岩气开采的原理还包括对天然气的收集和处理。
在水力压裂和水平钻井技术的作用下，释放出的天然气需要通过管道输送至地面设施进行收集和处理，以便最终投入市场使用。
综上所述，页岩气开采的原理主要包括水力压裂技术、水平钻井技术、地层条件和岩石性质的分析，以及天然气的收集和处理。
这些原理和技术的应用可以有效地提高页岩气的开采效率，为人们提供更多的清洁能源资源。
随着技术的不断进步和完善，相信页岩气开采将会在未来发挥更加重要的作用。
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页岩气开采压裂技术摘要：我国页岩气资源丰富但由于页岩地层渗透率很低,页岩气井完井后需要经过储层改造才能获得理想的产量,而水力压裂是页岩气开发的核心技术之一。
在研究水力压裂技术开发页岩气原理的基础上,剖析了国外的应用实例,分析了各种水力压裂技术( 多级压裂、清水压裂、水力喷射压裂、重复压裂以及同步压裂技术)的特点和适用性, 探讨了天然裂缝系统和压裂液配制在水力压裂中的作用。
关键词：水力压裂页岩气开采压裂液0 前言自1947年美国进行第1次水力压裂以来,经过50多年的发展,水力压裂技术从理论研究到现场实践都取得了惊人的发展。
如裂缝扩展模型从二维发展到拟三维和全三维; 压裂井动态预测模型从电模拟图版和稳态流模型发展到三维三相不稳态模型,且可考虑裂缝导流能力随缝长和时间的变化、裂缝中的相渗曲线和非达西流效应及储层的应力敏感性等因素的影响; 压裂液从原油和清水发展到低、中、高温系列齐全的优质、低伤害、具有延迟交联作用的胍胶有机硼和清洁压裂液体系;支撑剂从天然石英砂发展到中、高强度人造陶粒,并且加砂方式从人工加砂发展到混砂车连续加砂;压裂设备从小功率水泥车发展到1000型压裂车和2000 型压裂车;单井压裂施工从小规模、低砂液比发展到超大型、高砂液比压裂作业;压裂应用的领域从特定的低渗油气藏发展到特低渗和中高渗油气藏(有时还有防砂压裂)并举。
同时, 从开发井压裂拓宽到探井压裂,使压裂技术不但成为油气藏的增产增注手段,如今也成为评价认识储层的重要方法。
1 国内外现状水力压裂技术自1947年在美国堪萨斯州试验成功至今近半个世纪了,作为油井的主要增产措施正日益受到世界各国石油工作者的重视和关注,其发展过程大致可分以下几个阶段:60 年代中期以前, 以研究适应浅层的水平裂缝为主这一时期我国主要以油井解堵为目的开展了小型压裂试验。
60 年代中期以后, 随着产层加深, 以研究垂直裂缝为主。
这一时期的压裂目的是解堵和增产, 通常称之为常规压裂。
这一时期,我国进入工业性生产实用阶段,发展了滑套式分层压裂配套技术。
70年代，进入改造致密气层的大型水力压裂时期。
这一时期,我国在分层压裂技术的基础上,发展了适应高含水量所需的蜡球选择性压裂工艺,以及化学堵水与压裂配套的综合改造技术。
80年代，进入对低渗油藏改造时期。
压裂规模从加液量只有1.9m3精确控制短小裂缝的小型压裂到加液量5830m3,用砂量2857t,裂缝长一公里多,耗资110万美元以上的大型水力压裂。
其工业技术在很多方面都得到了发展,除主要用于压裂低渗透油层来提高原油和天然气产量之外, 水力压裂还可用于包括水源井、注水井等辅助井。
还可对二次采油方案的生产井和注水井进行压裂;压裂干热岩层的生产井和注水井,从干热岩层中获得地热能量。
在进行大型压裂之前进行小型试验压裂, 确定被压裂层及周围地层的应力梯度。
这一时期我国发展了适用于低渗透、薄油层多层改造的限流法完井压裂和投球法多层压裂技术[1]。
20世纪90年代以来, 美国、加拿大等北美国家页岩气勘探取得成效, 开发技术趋于成熟。
据测算,全球页岩气资源量约为456×1012m3, 其中美国的页岩气资源量接近 30×1012m3。
页岩气的勘探开发使美国天然气储量增加了40%。
2010年美国页岩气产量接近1000×108m3, 约占美国当年天然气总产量的20% , 页岩气已经成为美国主力气源之一。
国内页岩气的勘探开发尚处于起步阶段,但是发展迅速。
目前已经在中国渤海湾及松辽、四川和吐哈等盆地发现了高含有机炭的页岩。
据预测,中国页岩气潜在资源量大于30×1012m3,开发潜力巨大。
页岩储层具有低孔特征和极低的基质渗透率,因此压裂是页岩气开发的主体技术。
目前, 北美页岩气逐渐形成了以水平井套管完井、分簇射孔、快速可钻式桥塞封隔、大规模滑溜水或“滑溜水+ 线性胶”分段压裂、同步压裂为主,以实现“体积改造”为目的的页岩气压裂主体技术。
了解北美地区页岩气储层特点和开发技术, 加快技术研发和应用力度,尽快形成和配套适应我国页岩气压裂技术应用的基础理论与技术系列,对于加快我国页岩气勘探开发步伐有着重要的现实意义。
2 压裂技术的分类目前常用的压裂技术有清水压裂技术、重复压裂技术、水平井分段压裂技术以及同步压裂技术。
其中水平井分段压裂技术是目前美国页岩气快速发展最关键的技术，而清水压裂技术以其低成本等优势具有广阔的发展前景。
页岩储层厚度薄,渗透率低,水平井加多级压裂是目前美国页岩气开发应用最广泛的方式。
目前常用的技术有多级压裂、清水压裂、水力喷射压裂、重复压裂和同步压裂等。
在美国页岩气开发中使用过的储层改造技术还有氮气泡沫压裂和大型水力压裂, 氮气泡沫压裂目前还使用在某些特殊条件的页岩压裂作业中,大型水力压裂由于成本太高, 对地层伤害大已经停止使用。
页岩气水力压裂技术特点及适用性见表 1。
表 1 水力压力技术特点及适用性表2.1水平井分段压裂技术水平井分段压裂技术广泛运用于页岩气开采中，水平井分段压裂利用封隔器或桥塞分隔各段，然后逐段压裂，在每个井筒中压开多条裂缝，它通常分为三个阶段:先将前置液(无支撑剂)泵入储层，然后将含有一定浓度支撑剂(通常为砂)的压裂液泵入储层，最后使用更高浓度的支撑剂压裂液进行压裂。
依此类推，相继泵入数量不定的压裂液到储层，同时泵入比之前浓度更高的支撑剂，直到达到要求。
通常还可以通过使用桥塞、封隔器以及连续管等工具辅助压裂，利用水平井分段压裂技术可以增大水平井的导流能力，提高水平井产能。
多级压裂是利用封堵球或限流技术分隔储层不同层位进行分段压裂的技术。
多级压裂能够根据储层的含气性特点对同一井眼中不同位置地层进行分段压裂,其主要作业方式有连续油管压裂和滑套完井两种。
多级压裂技术是页岩气水力压裂的主要技术,在美国页岩气生产井中,有85%的井是采用水平井和多级压裂技术结合的方式开采,增产效果显著。
美国 New -field公司在 Woodford 页岩中的部分开发井采用了5～7段式的分段压裂,页岩气单井最大初始产量达到28.32×104m3/d,最大最终产量达16.99×104m3/d。
多级压裂的特点是多段压裂和分段压裂,它可以在同一口井中对不同的产层进行单独压裂。
多级压裂增产效率高,技术成熟,适用于产层较多,水平井段较长的井(图1)。
页岩储层不同层位含气性差异大,多级压裂能够充分利用储层的含气性特点使压裂层位最优化。
在常规油气开发中,多级压裂已经是一个成熟的技术,国内有很多成功应用的实例。
多级压裂技术用于我国的页岩气开发有一定的技术基础,是可行的压裂技术。
图1 滑套观井多级压裂作业图下面介绍一套水平井裸眼分段压裂酸化工具。
水平井裸眼分段压裂酸化工具是用于水平裸眼井分段压裂酸化作业的一种井下工具，它采用机械封隔的方式将水平裸眼井段各储层分隔开来，有效解决了水平井各层段均匀布液和改造的技术难题，从根本上解决了制约水平井规模化应用的关键技术瓶颈。
根据水平井裸眼完井分段改造工艺技术要求和工具管柱结构特点的需要，设计了分隔裸眼井段各储层的裸眼封隔器、在套管内悬挂管串的悬挂封隔器、防止发生井喷的回压阀、实现封隔器坐封和暂时封堵储层的自封式坐封球座，以及为第一施工井段提供通道的压差滑套、沟通油套环空的反打开循环滑套、用于分段施工转层的投球滑套和用于井筒的备用磨铣器等井下工具。
工具管柱结构如图 2 所示，管柱分两次下入，首先用钻杆带悬挂封隔器、裸眼封隔器、投球滑套、压差滑套、自封式坐封球座、回压阀等工具管串下到预定位置，坐封丢手后起出送入钻杆；再下入油管带反打开循环滑套、水力锚和回接密封插管，将回接密封插管插入悬挂封隔器回接筒内，组成水平井分段压裂完井管柱。
直接憋压打开压差滑套对第一段进行改造施工，第二段及以后施工井段通过投球憋压开启投球滑套进行施工。
图 2 水平井裸眼完分段改造工具管柱结构示意图1 —引鞋；2 —筛管；3 —回压阀；4 —自封式坐封球座；5 —压差滑套；6 —裸眼封隔器；7 — 31/2in 油管；8 —投球滑套Ⅰ；9 —投球滑套Ⅱ；10 —投球滑套Ⅲ；11 —投球滑套Ⅳ；12 —悬挂封隔器；13 —水力锚；14 —反打开循环滑套2.2清水压裂技术清水压裂技术水力压裂是一种储层增产技术用于产生更密集的裂缝网络形成额外的渗透率使气体能更容易流向井中从而生产出大量地层天然气，水力压裂技术的不断改进使之成为一项在特殊地层区域布置裂缝网络的非常复杂的工程过程，水力压裂处理方法针对目标页岩设置了专门的参数，包括：厚度局部应力条件压缩性和刚性局部条件，用于计算机模型来设计具体地点的水力压裂处理过程，并优化新裂缝页岩气藏和它们之间要进行压裂的间隔都很厚，所以将水力压裂分为几个阶段往往更加有效每一个阶段都重点对储层的一个连贯部分进行处理每个工作阶段都孤立于井内，从而使压裂设备的所有容量可用于单个储层单元，这可以在垂直或水平井中收到良好效果，在对一口井不论是水平井还是直井实施压裂措施之前通常会进行一系列的测试，以确保井井口设备和压裂设备的正常工作，并经得起压裂措施的压力和泵率表面设备经过测试后，水力压裂过程便首先开始泵入岩石酸常常是用盐酸来清理，可能被钻井泥浆和水泥封堵的近井地带，下一步是清水压裂即采用添加一定减阻剂的清水作为压裂液，这种压裂液的主要成分是水以及很少量的减阻剂黏土稳定剂和表面活性剂。
清水压裂在低渗透气藏中能取得更好的效果，而且该技术已经成为开发如得克萨斯州页岩气田等的主要开采手段，该技术在不减产的前提下，能节约左右的成本，而且清水压裂也很少需要清理且可提供更长的裂缝，并将压裂支撑剂运到远至裂缝网络，经过第一次水栓后，作业者将大量带有少许细砂的清水压入井中开始压裂过程，随后使用大量带粗砂支撑剂的清水使裂缝靠近井筒开窗处，最后一步是冲刷过程将支撑剂从设备和井筒开窗处移除出去冲刷，之后下一步的处理阶段就从新的孔洞开始，这些孔洞都具有其自身特定的储层参数，包括：厚度局部应力压缩性和刚度这个阶段的压裂，需严密监控通过压裂井与井，不论是水平井还是直井之间的间隔区域作业者能够进行调整，从而适应页岩气储层的局部变化，其中包括：岩性自然分裂刚度的变化和应力状态的变化。
压裂的具体过程是通过模拟设备来确定的工程师和地质学家可以操纵模拟器并评估其对裂缝高度长度和定位方向的影响从模拟系统获得的推测数据，可以用于监测和评价压裂工作的结果，同时，还可以通过微地震测绘的方式来进行实时控制这种技术可以在孔洞的东西和南北方向上找到断裂终端进而沿着轨迹找到它们开始的源头，尤其重要的是在垂直方向上的裂缝的增长，作业者会格外关注这种裂缝以确保这些裂缝没有偏移出页岩储层和邻近水域，因为这种裂缝会降低页岩气井的经济效益在压裂处理过程中，作业者会在水砂混合物中加入大量化学剂，每一种化合物都会起到一定的工程作用，例如，降低黏度或细菌的生长或储层表面的生物污染不同的盆地、不同的工程承包商所用的压裂液的组成都是不同的任何成分的毒性，例如，酸都会因泵入液体的稀释和酸与地下岩石的反应而大大降低。