浅谈煤层气酸化压裂技术的过去、现状及发展趋势
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关 键词 ：发 展 趋 势 ；煤 层 气 ；酸 化压 裂技 术 中图分 类 号 ：Ｔ Ｅ ３ ５ ７ 文 献标识 码 ：Ａ
ห้องสมุดไป่ตู้
煤 层 气 酸 化 压 裂 改 造 可 以 有 效 的 将 井孑 Ｌ 与 煤层 天然气 裂缝 连接 起来 ，使排 水 采 气 的过程 可 以更 加合 理 的分配井 孔周 围 压降 ， 大大增 加产 能 ， 提 高采 收率 。总之 ， 煤 层气 酸化 压裂 技术是 一种 重要 的强化 增 产措施 ，在 煤层 气开采 过程 中也 得到 了广 泛应用 。 目前 ，我 国再 煤层 气酸 化压 裂技 术方 面 已经取得 了非 常重要 的进 展 ，油气 在煤 层气井 酸化 压裂 方面形 成 了一套 比较 成熟 的技术 ，并 且取 得 了非 常好 的应 用效 果 。但 是 我 国煤 层气 勘探起 步 比较 晚 ，与 些 发达 国家相 比还 存在一 定 的差距 ，所 以集 中力 量研究 煤层 气酸化 压裂 技术 ，开 发我 国煤 层气 资源 已迫在 眉睫 。 １ 煤层 气 酸化压 裂技术 的过去 我 国煤 层 气 酸 化 压 裂技 术 成 功进 行 世 界 第 一 口井 压 裂 试 验 以来 ，经 过 了 ６ ０ 多年 的发 展 ，酸化压 裂技 术从 材料 、工 艺 到压 裂设 备都 得到 了快 速的发 展 ，已经 成 为 了提 高煤层 气井产 量 以及改 善油 气 田开 发 的重要 手段 。酸化 压 裂技术 从开 始懂 得 单井 小 型压 裂发展 到 目前的体 积压 裂 ，在 过去 的几 十 年里 ， 煤 层 气酸化 压裂 技术 经
一
体 积 ，并 且在 我 国大多数 的油 田被 推广应
用。
２煤层气 酸化 压裂技 术 的现状 经 过 上 述 四个 阶段 的发 展 ，我 国煤 层 气酸 化压 裂技术 不断 完善 。酸化 压裂技 术在油 气藏 开发过 程 中 占据着 重要 地位 。 对 于煤 层 气 井 ，为 了 方 便 分 层 酸化 压裂 的改造 ， 采用 了套 管射孑 Ｌ 的完 井方式 ， 并且运 用深 度穿 透射孑 Ｌ 弹 ，大大提 高 了射 孔 的完善程 度 ，从 而减 小 了酸化压 裂施 工
历 了 以下 几 下阶段 ： （ １ ） 单 井 小 型压 裂 阶段 。煤 层 气 压
裂施 工规 模 比较小 ，压 裂主要 以解 除单 井 周 围 的污染 为主 ，在一 些油气 田中取得 了 较好 的效 果 。 （ ２ ）中 型酸 化压 裂 阶段 。该 阶段 通 过 引进 压裂 车组 ，煤层 气酸 化压 裂的规 模 得 到 了提高 ，同时提高 了低 渗透 油层 的导 和储层 动用 的程度 。
流能力 ，推 动 了油 田的开发 。
般 隋况 ，煤层气 比较浅 ，煤层 闭合 的应力 比较小 ，压裂 时常 选用 的石英砂 作 为 支撑 剂 ，一般选用 的是 ｌ ５ 左右 的优质天 然 石英砂 。但 是因 为石英 砂 圆球 度 的分选 性 、破碎 性 以及导 流能力 性 比较差 ，从而 达 到影 响 了煤层气 酸化压裂 的增产效果 。 ３ 煤 层气 酸化压 裂技 术 的发 展趋 势 随着 油 气 藏 开 发 勘探 开发 领 域 向深 部 地层 、低渗 透地 层的方 向发 展 ，储 层条 件 与井 型也越 来越 复杂 ，而动 用的储 量 品 质 也越来 越差 。 因此 ，为了加 快煤层 气酸 化 压裂 技术 的发展 ，提 高煤层 气单井 产量
一
（ ２ ）区块 开 发酸 化压 裂 技术 进一 步 完善 。煤层 气酸 化压裂 技术在今 后 的发展 过程 中主要 表现 发展 丛式井 钻井技 术 ， 实施 同步 压裂从 而大大 提高压 裂施工 的效 率 ，降低 酸化压 裂的施 工成本 。 同时采用 压裂 地质储 层评 估技术 以及 同步压 裂技术 来 实现体 积改造 。 （ ３） 复 杂 的煤层 气 酸化 压裂 技 术进 步完善 。复杂 的岩 心储层 的增产 机理 与 设计 模 型有相应 的基 础研究 。特 殊 岩性储 层 的压裂 体系 以及支撑 剂体 系研究 还需要 进 一步完 善 。只有复 杂储层 酸化压 裂技术 的不断完 善 ，才能扩 大其应 用范 围。 （ ４） 支 撑剂 与压裂 液 的改 进 。针对 煤 层气井 的裂缝 闭合 应力小 的特点 ，考 虑 到我 国生产低 密度 的陶粒 ，从而增 大支 撑 剂 裂缝 的导流 能力 ，提高煤 层气增 产 的效 果 ，并且 延长 有效期 。为 了能够避 免支 撑 剂 脆性 破裂 ，需要将 砂子 与树脂 涂层砂 结 合 在一 起 。而 压裂液 的改进 需现 有的压 裂 系列来 降低煤 层气 的损害 ，这样 有利 于安 全 施 工。压裂 液对煤 层气 的损害 比较小 ， 并 且气 体 的能 量 改 善 了 压裂 液 的反 排 情
２ ０１ ３ ＮＯ． １ １
工 程 技 术
浅 谈煤 层气 酸化 压裂 技术 的过去 、现状及发展趋势
刘 长 雄
（ 中国石油集 团渤海钻探 工程技术有 限公 司井下作业 分公 司，河北 任 丘 ０ ６ ２ ５ ５ ２ ）
摘 要 ：随着 油 气探 明储 量 过程 中， 低 渗透 储量 所 占的 比例 上升 速度在 逐 渐增 大 。 低 渗透 油 气藏的 孔 隙度 、 渗 透率 比较低 ， 非均 质性 比较 强 ，绝 大 多数 的 油气 井必 须 实施煤 层 气酸 化压 裂技 术 的增 产措 施 ，从 而使 煤层 气 酸化压 裂技 术 在低 渗透 油 气藏 的开发 过程 中 占据 着重要 作 用 。基 于些 ，本 文主要 讲 述 了煤 气层酸 化压 裂技 术的过 去 、现 状 以及 发展 趋势 。
的摩 阻 。
２ ． １ 酸 化压 裂液 酸 化 压 裂液 的性 能好 坏 直 接 影 响 到 煤层 气酸化 压 裂施工是 否顺 利完成 ，影 响 到 酸化压裂 施 工规模 以及增 产效果 。 因此 ， 煤层 气压裂 质 量是 酸化压 裂施工 中 的重要 影 响因素 。 ２ ． ２ 支 撑剂
ห้องสมุดไป่ตู้
煤 层 气 酸 化 压 裂 改 造 可 以 有 效 的 将 井孑 Ｌ 与 煤层 天然气 裂缝 连接 起来 ，使排 水 采 气 的过程 可 以更 加合 理 的分配井 孔周 围 压降 ， 大大增 加产 能 ， 提 高采 收率 。总之 ， 煤 层气 酸化 压裂 技术是 一种 重要 的强化 增 产措施 ，在 煤层 气开采 过程 中也 得到 了广 泛应用 。 目前 ，我 国再 煤层 气酸 化压 裂技 术方 面 已经取得 了非 常重要 的进 展 ，油气 在煤 层气井 酸化 压裂 方面形 成 了一套 比较 成熟 的技术 ，并 且取 得 了非 常好 的应 用效 果 。但 是 我 国煤 层气 勘探起 步 比较 晚 ，与 些 发达 国家相 比还 存在一 定 的差距 ，所 以集 中力 量研究 煤层 气酸化 压裂 技术 ，开 发我 国煤 层气 资源 已迫在 眉睫 。 １ 煤层 气 酸化压 裂技术 的过去 我 国煤 层 气 酸 化 压 裂技 术 成 功进 行 世 界 第 一 口井 压 裂 试 验 以来 ，经 过 了 ６ ０ 多年 的发 展 ，酸化压 裂技 术从 材料 、工 艺 到压 裂设 备都 得到 了快 速的发 展 ，已经 成 为 了提 高煤层 气井产 量 以及改 善油 气 田开 发 的重要 手段 。酸化 压 裂技术 从开 始懂 得 单井 小 型压 裂发展 到 目前的体 积压 裂 ，在 过去 的几 十 年里 ， 煤 层 气酸化 压裂 技术 经
一
体 积 ，并 且在 我 国大多数 的油 田被 推广应
用。
２煤层气 酸化 压裂技 术 的现状 经 过 上 述 四个 阶段 的发 展 ，我 国煤 层 气酸 化压 裂技术 不断 完善 。酸化 压裂技 术在油 气藏 开发过 程 中 占据着 重要 地位 。 对 于煤 层 气 井 ，为 了 方 便 分 层 酸化 压裂 的改造 ， 采用 了套 管射孑 Ｌ 的完 井方式 ， 并且运 用深 度穿 透射孑 Ｌ 弹 ，大大提 高 了射 孔 的完善程 度 ，从 而减 小 了酸化压 裂施 工
历 了 以下 几 下阶段 ： （ １ ） 单 井 小 型压 裂 阶段 。煤 层 气 压
裂施 工规 模 比较小 ，压 裂主要 以解 除单 井 周 围 的污染 为主 ，在一 些油气 田中取得 了 较好 的效 果 。 （ ２ ）中 型酸 化压 裂 阶段 。该 阶段 通 过 引进 压裂 车组 ，煤层 气酸 化压 裂的规 模 得 到 了提高 ，同时提高 了低 渗透 油层 的导 和储层 动用 的程度 。
流能力 ，推 动 了油 田的开发 。
般 隋况 ，煤层气 比较浅 ，煤层 闭合 的应力 比较小 ，压裂 时常 选用 的石英砂 作 为 支撑 剂 ，一般选用 的是 ｌ ５ 左右 的优质天 然 石英砂 。但 是因 为石英 砂 圆球 度 的分选 性 、破碎 性 以及导 流能力 性 比较差 ，从而 达 到影 响 了煤层气 酸化压裂 的增产效果 。 ３ 煤 层气 酸化压 裂技 术 的发 展趋 势 随着 油 气 藏 开 发 勘探 开发 领 域 向深 部 地层 、低渗 透地 层的方 向发 展 ，储 层条 件 与井 型也越 来越 复杂 ，而动 用的储 量 品 质 也越来 越差 。 因此 ，为了加 快煤层 气酸 化 压裂 技术 的发展 ，提 高煤层 气单井 产量
一
（ ２ ）区块 开 发酸 化压 裂 技术 进一 步 完善 。煤层 气酸 化压裂 技术在今 后 的发展 过程 中主要 表现 发展 丛式井 钻井技 术 ， 实施 同步 压裂从 而大大 提高压 裂施工 的效 率 ，降低 酸化压 裂的施 工成本 。 同时采用 压裂 地质储 层评 估技术 以及 同步压 裂技术 来 实现体 积改造 。 （ ３） 复 杂 的煤层 气 酸化 压裂 技 术进 步完善 。复杂 的岩 心储层 的增产 机理 与 设计 模 型有相应 的基 础研究 。特 殊 岩性储 层 的压裂 体系 以及支撑 剂体 系研究 还需要 进 一步完 善 。只有复 杂储层 酸化压 裂技术 的不断完 善 ，才能扩 大其应 用范 围。 （ ４） 支 撑剂 与压裂 液 的改 进 。针对 煤 层气井 的裂缝 闭合 应力小 的特点 ，考 虑 到我 国生产低 密度 的陶粒 ，从而增 大支 撑 剂 裂缝 的导流 能力 ，提高煤 层气增 产 的效 果 ，并且 延长 有效期 。为 了能够避 免支 撑 剂 脆性 破裂 ，需要将 砂子 与树脂 涂层砂 结 合 在一 起 。而 压裂液 的改进 需现 有的压 裂 系列来 降低煤 层气 的损害 ，这样 有利 于安 全 施 工。压裂 液对煤 层气 的损害 比较小 ， 并 且气 体 的能 量 改 善 了 压裂 液 的反 排 情
２ ０１ ３ ＮＯ． １ １
工 程 技 术
浅 谈煤 层气 酸化 压裂 技术 的过去 、现状及发展趋势
刘 长 雄
（ 中国石油集 团渤海钻探 工程技术有 限公 司井下作业 分公 司，河北 任 丘 ０ ６ ２ ５ ５ ２ ）
摘 要 ：随着 油 气探 明储 量 过程 中， 低 渗透 储量 所 占的 比例 上升 速度在 逐 渐增 大 。 低 渗透 油 气藏的 孔 隙度 、 渗 透率 比较低 ， 非均 质性 比较 强 ，绝 大 多数 的 油气 井必 须 实施煤 层 气酸 化压 裂技 术 的增 产措 施 ，从 而使 煤层 气 酸化压 裂技 术 在低 渗透 油 气藏 的开发 过程 中 占据 着重要 作 用 。基 于些 ，本 文主要 讲 述 了煤 气层酸 化压 裂技 术的过 去 、现 状 以及 发展 趋势 。
的摩 阻 。
２ ． １ 酸 化压 裂液 酸 化 压 裂液 的性 能好 坏 直 接 影 响 到 煤层 气酸化 压 裂施工是 否顺 利完成 ，影 响 到 酸化压裂 施 工规模 以及增 产效果 。 因此 ， 煤层 气压裂 质 量是 酸化压 裂施工 中 的重要 影 响因素 。 ２ ． ２ 支 撑剂