水平井分段压裂用桥塞研究现状及发展趋势
水平井压裂技术现状与展望
水平井压裂技术现状与展望摘要：水平井与直井压裂改造不同，具有泄油面积大、单井产量高、穿透度大、储量动用程度高、避开障碍物和环境恶劣地带等优点，在石油工业的科研和实践中成了人们关注的焦点。
本文调研了目前应用较多的水平井压裂工艺，并展望了水平井压裂技术的发展趋势，为同类油藏的改造提供了参考。
关键词：低渗透油气藏;水平井;压裂;工艺Present situation and Prospect of horizontal well fracturing technologyWang WeiPetroleum Engineering Supervision and Service Center of Northeast Oil and Gas Branch of China Petrochemical Corporation, Changchun 130062, Jilin ProvinceABSTRACT: Horizontal well is different from vertical well fracturing, which has many advantages, such as large oil leakage area, high single well production, high penetration, high reserves utilization, avoiding obstacles and harsh environments, and has become the focus of attention in scientific research and practice of petroleum industry. This paper investigates the horizontal well fracturing technology which is widely used at present, and looks forward to the development trend of horizontal well fracturing technology, which provides a reference for similar reservoirs.Key words: low permeability reservoir; horizontal well; fracturing; Technology 在我国油气勘探开发面临新油田油藏类型越来越复杂、老油田挖潜难度越来越大的新形势下，提高油田开发效益，高效开发边际油田，最大限度地提高油藏采收率，已成为石油行业共同追求的目标。
水平井压裂工艺技术现状及展望
水平井压裂工艺技术现状及展望随着页岩气的广泛开采和开发，水平井压裂技术作为其中非常重要的一环，也得到了广泛的应用。
水平井压裂工艺技术是指在水平井中采用射孔和流体压裂技术，将固体颗粒、流体或者气体等媒介推动到井壁中断层裂缝中，从而形成足够宽阔的裂缝，进而实现岩石破裂和油气的产生与流动。
本文将对水平井压裂工艺技术现状及展望进行探讨。
一、现状分析当前，水平井压裂技术在页岩气开采中发挥了非常重要的作用。
该技术成功应用于美国、加拿大、阿根廷、中国等多个国家，对于页岩气这一大众能源的储备和利用发挥了积极的促进作用。
同时，在页岩气储层中，水平井压裂技术可实现留存厚度及生产能力的最大化，增加有效井段长度，提高井产量和储量。
目前，水平井压裂技术已经经过长期的研究和发展，其技术不断成熟。
随着水平井和压裂技术的不断发展，水平井产量逐年提升，压裂效率也在不断提高。
在压裂流体方面，传统液体压裂主要采用水作为压裂流体，而现在则在传统基础上，加入了一些化学材料，如界面活性剂、纳米粒子和纤维素醚等，可增加压裂液黏度、强度和粘度，提升压裂效果。
同时，由于水平井的特殊性，对于井间距、压裂剂质量、井间压力和应力等参数的控制非常重要，可以通过数值模拟和数据采集等方式来实现。
此外，在压裂设备方面，目前主要采用液压式压裂设备和电动式压裂设备。
其中，电动式压裂设备可以实现更高的精准度和更好的自动化控制，被广泛应用在沙漠、高海拔、深海和环保等特殊领域。
二、展望随着页岩气开采的日益繁荣，水平井压裂技术的发展也面临着新的挑战与机遇。
未来，水平井压裂技术将继续发展和创新，主要表现在以下几个方面：1.新材料的研发与应用随着液体压裂越来越广泛应用，其固液混合物的粘弹性、破裂力和破坏能力将成为技术发展中的瓶颈。
为此，需要研发出高效可靠的增压剂、润滑剂和减阻剂。
此外，还需要探索利用纳米材料、超级材料等新型材料，改善压裂流体的防止泄漏、减少对环境的负面影响的特性。
国内外水平井分段压裂技术进展
二、水平井分段压裂关键技术
(二)水平井改造关键技术
地应力场与裂 缝形态 油藏工程 水力裂缝匹配 分段压裂工艺 与配套工具 水力裂缝监测
机械、化学或其它 横向缝、纵向缝、斜交缝？
裂缝取向
裂缝间距、几何尺寸优化 水平井段多裂缝渗流
分段隔离方法、工具
达到目标？
优化目标
二、水平井分段压裂关键技术
√（1）地应力场与应力干扰综合预测与评价技术 √（2）水平井水力裂缝参数优化设计技术 √（3）水平井分段压裂工艺与工具技术 √（4）水平井分段压裂材料技术
三、国内外水平井分段压裂技术现状
(1)当储层物性达到一定值时，纵向裂缝效果好于横向裂缝。
3000
6000
横向裂缝4条
2500 2000 1500 1000 500 0 0
12000 10000
累计产量（t）
纵向裂缝
5000
横向裂缝=4条 纵向裂缝
累计产量(t)
4000
累计产量(t)
3000
2000
（2）水力裂缝优化复杂（裂缝几何尺寸 →裂缝条数、裂缝间距、裂缝几何尺寸）
直井优化目标:
水平井水平段优化目标: ①裂缝条数；②裂缝长度；
①裂缝长度；②裂缝导流能力。
③裂缝导流能力；④裂缝间距离。
裂缝长度 裂缝导流能力
裂缝长度
导流能力
距离
裂缝条数
二、水平井分段压裂关键技术
（一）水平井压裂改造与直井的差异 （3）改造井段长，分段改造工艺要求高（选段选位、一段一策） （4）完井方式多样，分段压裂工具要求高（起下顺畅、施工快捷 、安全可靠） （5）施工时间长，对压裂施工设备、压裂液性能要求高（低摩阻 、长效防膨、低伤害）
水平井压裂技术现状与展望
油
气
井
测
试
第 １ ９卷
第３ 期
水平井压裂技术现状 与展望
曹英杰 孙宜建 夏洪玖 孙 良田
（． １ 中原油 田分公司 河南濮 阳 ４ ７ ６ ； ２ 中石化石油勘探开发研究院 ５０ １ ． 北京 １０ ８ ） ００ ３
摘要 鉴于水平 井水 平段压 裂与直 井压裂 改造 的工 作 重点 不 同 ， 阐述 了国 内外水平 井技 术发
代初发 展起来 后没有 得到进 一步 发展 和推广应用 。
（ ） 平井双 卡上提 压裂 多段 技 术 ２水
下分隔工具方面与实际生产需求还存在较 大的差
距， 有待进 一步 加大投 入人力 、 物力攻 关研究 。
技术现状
１水 平井压 裂优化 设计 ．
当前水 平井 压裂设 计软件 还都是 国外 常规压裂
国内外 在 ２ Ｏ世纪 ９ 代初 采用 该 技术 ， ０年 主要 国内外于 ２ ０世纪 ８ ０年代 开始研 究水平 井 的压 裂 增产改 造技术 ， 水 力 裂缝 的起 裂 、 伸 ， 平 井 在 延 水 压后 产量 预测 ， 力 裂 缝条 数 和裂 缝 几何 尺寸 的优 水
化， 储层保 护 ， 分段压 裂施工 工艺技术 与井 下分 隔工
等施工参数。 ２ 水 平井分 段压裂 工艺技 术 ．
目前水 平井压 裂工 艺主要 有分级 压裂和 限流压
图１ 双 封分 层 压裂 管柱 示 意 图
（） 隔器 ＋机械桥 塞分段压 裂技 术 ３封 射 开第一段 ， 管 压裂 ， 油 机械 桥 塞 座封 封 堵 ； 再
［ 作者简介 ］ 曹英杰 ， ，９ ６ 男 １６ 年出生，９ ８ １８ 年毕业 于华北石油职工大学采油专业 ， 现主要从事井下作业技术工作。
水平井压裂工艺技术现状及展望
水平井压裂工艺技术现状及展望水平井压裂技术是一种用于增加地下油气储层产能的有效工艺，已经被广泛应用于油气勘探与开采领域。
本文将对水平井压裂工艺技术的现状进行综述，并展望其未来发展趋势。
1. 技术原理：水平井压裂技术是通过在油气储层中钻探一根水平井管，然后通过高压液体将压裂剂注入井孔中，从而形成裂缝网络，增加储层的渗透率，促进油气的流动。
2. 应用领域：水平井压裂技术主要应用于非常规油气储层的开发，如页岩气、页岩油和煤层气等。
水平井压裂技术也被应用于传统油气田的增产。
3. 技术难点：水平井压裂技术面临的主要难题包括压裂剂的选择、裂缝网络的设计和优化、裂缝扩展和稳定性等。
目前，针对这些问题已经有了一些解决方案，但仍需进一步研究改进。
4. 技术发展：水平井压裂技术自20世纪80年代开始应用于油气勘探与开采，经过几十年的发展，已经取得了显著的成果。
特别是在美国，在页岩气开发中取得了巨大的成功，成为美国能源革命的关键技术之一。
1. 提高效率：目前，水平井压裂技术在工艺效率上仍有提升空间。
未来，可以通过改进压裂剂的性能，优化裂缝网络设计和优化压裂参数等措施，提高压裂效果，提高产能和采收率。
2. 精细化设计：由于地下油气储层的复杂性，水平井压裂技术还面临着很多挑战。
未来，可以通过引入计算模拟、导向钻井等先进技术，精细化设计水平井和压裂工艺，提高压裂效果和经济效益。
3. 环境友好化：在水平井压裂过程中，压裂液中的化学物质可能对地下环境造成一定的影响。
未来，可以通过研究和应用环境友好的压裂剂，减少对环境的影响，并开展相关环境保护技术的研究。
4. 多学科融合：水平井压裂技术是一个涉及地质学、工程学、化学等多学科的综合技术。
未来，需要进一步加强不同学科之间的交流与合作，共同推动水平井压裂技术的发展。
水平井压裂技术是一项广泛应用于油气勘探与开采领域的有效工艺。
虽然在技术原理和应用领域上已经有了明确的进展，但仍面临一些技术难点。
水平井分段压裂技术现状及对策
10段、50MPa,120℃
正在研制
工具和国外类似 段数少，耐压、耐温低 ；工具缺乏系列化
工具和国外类似
室内研究
二、主要技术问题
2.主体技术尚未形成
2.2连续油管水力喷砂射孔环空加砂压裂技术未配套
名称 应用 单位 技术 指标 技术 特点 技术 对比 国外 哈里伯顿、BJ 150℃；深度3000m； 油管直径60.3mm；施工层数43 层 中石油 西南油气田 油管直径50.8mm，深度1105m ，施工层数3层 中石化 胜利油田
封隔器外径上大、下小（下小于105mm）
卡距设置返循环通道 喷砂口距胶筒距离小(仅200mm)，预防沉砂 设计有液压安全接头，可投球打压丢手 工具串留有标准内通道，便于后续打捞
一次性射开所有待改造层段，压裂时利 用导压喷砂封隔器的节流压差压裂管柱，采 用上提的方式，一趟管柱完成各层的压裂。
●技术能力
单趟管柱压裂可以压裂8段，最大加砂规模
达到145m3
250 201
工艺管柱耐温100℃、耐压70MPa
200 153 150
195
●适用范围
适用51/2″套管完井
100
●局限性
拖动管柱,施工周期长 不适合气井
50 2 0 2006年 8 4.0
31 4.9 2007年 井数（口） 段数（段） 2008年 平均（段/井） 4.8
工具耐压差 （MPa） 中石油 50 / 50 70 50 50 中石化 / / 国外 204 232 / 100 120
工具耐温 （℃） 中石油 120 / 中石化 / / 120
120
120
一、技术发展现状
２.水平井分段压裂设计软件应用情况
主要功能 软件名称 公司名称 压裂模 拟 Stimplan FracproPT MFrac FracCADE Gohfer NSI Pinnacle Meyer Schlumberger Lab Marathon 自动 设计 小型 压裂 压裂防 砂模拟 酸化压裂 模拟 产能 预测 净现值 优化
水平井分段压裂工艺技术现状及发展探讨
水平井分段压裂工艺技术现状及发展探讨发布时间：2022-09-23T01:08:43.829Z 来源：《科技新时代》2022年3月5期作者：张扬[导读] 水平井分断压裂工艺技术，在低渗致密油气储层改造中发挥着重要作用，该技术良好应用张扬中原工程公司井下特种作业公司河南省濮阳市 457000摘要：水平井分断压裂工艺技术，在低渗致密油气储层改造中发挥着重要作用，该技术良好应用下，有助于我国石油资源开发，实现油田稳产增产。
本文从水平井分段压裂技术原理入手，分析水平井分段压裂工艺技术现状，提出水平井压裂工艺发展趋势，以供参考。
关键词：水平井；分段压裂工艺；技术发展引言当前，我国天然气及原油储量逐渐增加，使得开采方式更为复杂化，具体开采环节，需要提升单井产量，并且还应通过储量优势，增加油田经济效益。
水平井分断压裂工艺技术不断发展中，已出现较多技术形式，因此需要对水平井分段压裂工艺技术情况进行分析，保证此项工作的良好落实。
一、水平井分段压裂技术原理对于水平井筒轴线方向而言，其与设备底层的主应力方向应处于同一平面，只有在这种方式下，形成的裂缝才能满足实际生产要求。
但因为主应力与井筒方向不一致，其产生的裂缝方向也存在较大的差异。
通常情况下，该裂缝会存在不同方向，若井筒与主应力方向相垂直，产生的裂缝则处于水平方向，该方向的裂缝属于最常见的一种裂缝形式。
若井筒与主应力处于平行关系，或处于统一直线上，此时会产生的裂缝是竖直方向，这种裂缝常用于特殊工艺流程中。
最后一种裂缝不常见，当井筒与主应力间存在的角度在90°~180°之间时，会形成夹角裂缝。
应用水平井压裂工艺，最大的作用是进行石油镜像方向的模式转化。
简单而言，该技术会将镜像油的流动改为线性的流动，通过这样的方式，有效增大渗透率，进一步降低渗透水流阻力，有效增高采油效率，从而使企业获得更高的经济效益。
二、水平井分段压裂工艺技术现状1.可溶桥塞技术对于可溶桥塞分段压裂技术而言，其属于页岩气开发中的一项新兴技术，压裂过程中，能够提供稳定的层间封隔，完成压裂施工后，高温高压环境下，可溶桥塞可与井筒内液体产生化学反应，溶解后，保证井筒全通径，有助于生产测试的开展。
水平井分段压裂工艺技术现状及展望
水平井分段压裂工艺技术现状及展望1. 引言水平井分段压裂工艺技术是一种常用的石油勘探和开发技术，对提高油气勘探和开发的效率和效益具有重要意义。
本文将对水平井分段压裂工艺技术的现状及未来发展进行探讨。
2. 水平井分段压裂工艺技术现状水平井分段压裂工艺技术是利用高压泵将水泥、砂等混合物注入井眼，以增强孔隙岩石的固结状态，增加天然气开采效率的有效技术。
目前，该技术已经在中国石油、中海油等国内外大型石油公司得到广泛应用。
同时，随着技术的不断推进和优化，水平井分段压裂工艺技术在效率和可靠性方面也不断得到提升。
具体来说，当前水平井分段压裂工艺技术的主要特点包括以下几个方面：一是针对油气藏地质条件和井眼特征，开展针对性的工艺设计，力求最大限度地提高井眼处理效果。
二是采用先进的井下测量技术，能够快速准确地获取井眼的地层信息和控制井眼的贯穿能力，进一步提高压裂工作效率和成功率。
三是通过合理的措施，减少剩余油气的开采难度和成本，以有效保障勘探开发的可持续性发展。
3. 水平井分段压裂工艺技术展望未来，水平井分段压裂工艺技术将继续得到引进、推广和应用。
随着科技不断发展，水平井分段压裂工艺技术也将实现创新，包括以下几个方面：首先，将建立更加强大的软硬件基础设施，包括井下测量、设备监控等技术，借助系统化的数据采集和处理来实现更高效的地质勘探和油气开采。
其次，低碳经济、清洁能源的需求将推动水平井分段压裂工艺技术的不断优化和改进。
作为一项核心技术，水平井分段压裂工艺技术将不断拓展应用范围，支持更广泛的油气勘探和开发。
4. 结论总的来说，水平井分段压裂工艺技术作为一种发展日益成熟的油气勘探与开采技术，具有极其重要的应用前景。
近年来，在新技术、新工艺的推动下，水平井分段压裂工艺技术得到了迅速发展，同时面临前所未有的机遇与挑战。
因此，我们需要加强研究和开发，不断提高技术水平，探索解决当前发展过程中的难点与问题，以推动水平井分段压裂工艺技术健康快速发展。
水平井分段压裂改造技术现状与展望
水平井分段压裂改造技术现状与展望发表时间：2018-01-29T11:05:30.553Z 来源：《科技新时代》2017年12期作者：刘学伟[导读] 摘要:水平井作为一种有效提高油气产量的重要方法，在油气田开发中扮演着越来越重要的角色，特别在“低压力低渗透率、低丰度”三低油气藏。
本文主要对目前国内水平井压裂改造技术现状进行探讨。
摘要:水平井作为一种有效提高油气产量的重要方法，在油气田开发中扮演着越来越重要的角色，特别在“低压力低渗透率、低丰度”三低油气藏。
本文主要对目前国内水平井压裂改造技术现状进行探讨。
关键词: 水平井分段压裂展望近年来随着各大油气田不断开发，油气藏综合开发难度逐渐增大，低渗透、超低渗透、致密油气藏等非常规油气藏开发面临难题突显，而制约超低渗、致密油气田等经济有效开发的关键技术就是储层改造技术的突破，实现油气藏纵横剖面有效动用，提高单井产量。
1水平井压裂技术现状1.1双封单卡上提管柱压裂技术该技术首先将待压裂改造层段一次性分段射孔，压裂管柱由双封隔器中间夹一导压喷砂器构成，在压裂过程中利用导压喷砂器的节流压差进行压裂，通过压裂一层上提一次管柱完成多段压裂。
双封单卡上提管柱压裂技术虽然压裂目的性强，操作简单，单层改造效果彻底，但是根据实际施工过程中，该技术出现砂卡概率较高，而且一旦出现砂卡不宜解卡，同时因多段压裂过程中封隔器反复坐封、解封，导致封隔器胶筒易破裂失效，从而经常起下钻具延长施工周期。
该技术有待完善。
1.2可钻式复合桥塞分段压裂技术利用可钻式复合桥塞进行分级改造，通过连续油管或电缆下入桥塞和射孔枪，爆炸射孔后取出电缆或连续油管，通过套管泵注。
该技术适合于套管完井的分级改造，由于第一段没有泵送通道，多采用爬行器或连续油管带桥塞和射孔枪下入。
改造完毕后钻磨桥塞，即可多层返排、合采。
该技术施工周期较长，地层伤害较大。
1.3投球打滑套分段压裂技术投球打滑套压裂技术首先将待压裂改造层段一次性分段射孔，起出射孔枪后，下入带有滑套分压工艺管柱工具串到达设计位置，压裂第一段完成后，投放与滑套尺寸相匹配的钢球，油管液体加压，打断销钉打开滑套，坐封封隔器，施工上层，逐级完成施工。
水平井压裂工艺技术现状及展望
水平井压裂工艺技术现状及展望水平井压裂技术是一种常用的油气开发方式，通过在水平井井筒内注入高压流体，将形成裂缝的岩石层进行破裂，从而提高油气的产能。
本文将介绍水平井压裂工艺技术的现状及展望。
目前，水平井压裂技术已经成熟应用于油气开发领域。
现阶段的水平井压裂工艺技术主要包括以下几个方面的进展：1. 压裂液体系：传统的压裂液主要以水基液为主，但由于水基液的渗透能力较弱，限制了裂缝的扩展效果。
如今研究人员开始尝试使用CO2、甲醇、丙醇等非水基液体系来提高压裂液的渗透能力，以取得更好的压裂效果。
2. 减小裂缝面积漏失：裂缝面积漏失是压裂效果不理想的一个主要原因。
为了解决这个问题，研究者们通过优化压裂液体系和注入参数，减小裂缝面积漏失，提高油气的产能。
还开展了基于纳米技术的材料研究，以制备更高强度的裂缝填充材料，从而减小裂缝的漏失程度。
3. 压裂裂缝的控制和优化：压裂裂缝的控制是水平井压裂技术的核心问题。
研究人员通过改变压裂参数、调整注入液体的流量和压力，以及使用正确的压裂工具和技术，来控制并优化裂缝的形成和扩展。
这将有助于最大程度地提高油气的产能。
展望未来，水平井压裂技术仍将继续发展并取得更好的效果。
以下是未来水平井压裂工艺技术发展的一些展望：1. 环境友好型液体系统：由于传统的压裂液体系中使用了很多化学物质，对环境造成了一定的污染。
未来的发展方向是研究开发一种环境友好型的液体系统，以减少对环境的不良影响。
2. 智能化压裂技术：当前，压裂过程中的压力和流量控制主要依靠操作人员的经验和判断。
未来，随着人工智能技术的不断发展，可以研发智能化的压裂技术，以实现自动化的压裂操作和实时监测。
3. 优化的压裂液体系：研究者可能会继续优化压裂液体系，并寻找更适合不同地质条件的液体组分和比例，以达到更高效的压裂效果。
4. 联合开发技术：由于目前的压裂技术仍存在效果不理想的问题，未来的发展方向之一可能是将压裂技术与其他油气开发技术相结合，如水驱、燃烧驱等，以发挥各种技术的优势，提高产能。
水平井压裂工艺技术现状及展望
水平井压裂工艺技术现状及展望水平井压裂技术是一种在水平钻井工程中广泛应用的加密油层或气层生产的工艺技术。
随着对能源需求的不断增长，水平井压裂技术已成为开发深水和极深水油气资源最有效的方式之一。
本文将介绍水平井压裂技术的现状，并展望其未来的发展方向。
现状：1. 水平井钻探技术的进步水平井钻探技术的不断进步为水平井压裂技术提供了强有力的支持。
水平井钻探技术的进步减少了钻井成本，缩短了开采周期，提高了油气输出率，是水平井压裂技术得以广泛应用的重要因素。
2. 压裂剂技术的提升压裂剂技术的提升是水平井压裂技术不断发展的关键因素之一。
现在的压裂剂技术中，新型压裂剂使用可降解的材料，能够防止更多的环境污染。
3. 人工智能现代化管理人工智能技术在现代化管理中扮演着不可替代的角色。
水平井压裂生产也同样需要进行先进的人工智能现代化管理。
采用人工智能技术可以使得井场的人员保持高效率，降低生产成本。
未来的发展方向：1. 环保型技术环保型技术对于人类的现在和未来都具有非常重要的意义。
未来水平井压裂技术的发展将会更加关注环保型技术的使用，减少环境污染的影响。
2. 智能化技术智能化技术是井场人员和设备非常重要的控制手段。
未来水平井压裂技术的发展将会采用更加先进的智能化技术，使得井场的人员和设备的控制变得更加精准、高效和智能。
3. 高效油气采集高效油气采集一直是水平井压裂技术的目标之一。
未来，水平井压裂技术的发展将会着重于如何更加高效地采集油气，如采用更加高效的压裂剂、增加压裂泵的数量和效率、提高油气产出率等。
结论：水平井压裂技术是一种高效的油气采集工艺技术，广泛应用于深水和极深水油气资源开发中。
未来该技术的发展将会着重于环保型技术、智能化技术和高效油气采集技术的应用，助力能源领域的可持续发展。
水平井分段压裂工艺技术现状及展望
第 ２７ 卷第 ９ 期 天 然 气 工 业 开发及开采
水平井分段压裂工艺技术现状及展望
陈 作１ 王振铎１ 曾华国２
（１ ．中国石油勘探开发研究院廊坊分院 ２ ．中国石油吐哈油田公司勘探事业部）
五 、结论与建议
（１）水平井水平井段分段压裂改造是获得较好 效果的前提 ，其工艺技术难点在于分段压裂工艺方 式选择和井下封堵工具 。 （２）目前水平井分段压裂工艺技术方法主要有 化学方法 、机械方法和水力喷射等方法 ，比较而言 ，
水力喷射方法可以实现自动封堵 ，施工风险小 ，可用 于裸眼 、筛管与套管等完井方式 ，一趟管柱可进行多 段压裂 ，缩短施工周期 ，有利于降低储层伤害 ，在国外 的水平井分段压裂中得到广泛的应用 ，其他分段压裂 技术和工具均各有优缺点 ，需进一步改进与完善 。 （３）建议开展 ：① 水力喷射分段压裂技术攻关研 究 ，包括水力喷砂工具 （喷嘴 、喷射器等与配套工具 等） 、水力喷砂压裂优化设计方法与压裂施工工艺技 术 ；② 新型化学暂堵胶塞分段压裂技术研究 ；③ 双封 隔器以及多级封隔器分段压裂工艺技术研究等 。 形 成水平井分段压裂工艺技术及配套工具系列 。
图 １ 水平井压裂水力裂缝形态示意图
的水力裂缝形态为经过转向的复杂的横向或纵向裂缝 。 理论研究表明 ，水平井压后各条裂缝的流态为 线性流和径向流并存的复杂流态 ，在生产一定时间 后 ，水平井中多条裂缝会相互干扰 ，影响各裂缝的产 量 。 因此 ，水平井中裂缝条数的优化非常重要 ，它不 仅影响水平井的产能 ，同时也影响压裂施工的安全 性和最终经济效益 。 研究认为 ，对于垂向渗透率小 于或等于水平渗透率的储层 ，优化的横向裂缝条数 为 ３ ～ ５ 条 。 但水平井究竟需要多少条裂缝与之匹 配 ，须依据实际的储层状况进行优化 。
水平井压裂工艺技术现状及展望
水平井压裂工艺技术现状及展望1. 引言1.1 研究背景水平井压裂是一种通过注入高压液体使岩石裂缝扩展，从而提高油气流动性的技术。
随着油气资源勘探难度的增加和需求的持续增长，水平井压裂技术逐渐成为油气开发中的重要手段。
研究人员通过不断改进和创新，使水平井压裂技术在提高产能、延长井寿命、降低成本等方面取得显著成效。
研究背景部分主要围绕水平井压裂技术在油气开发中的重要性展开，包括技术的发展历程、应用范围和取得的成果等方面。
还需对当前水平井压裂技术存在的问题和局限性进行分析，为后续的技术展望和发展方向提供参考。
水平井压裂技术的研究背景可以帮助读者全面了解该技术的来源、发展和应用背景，为正文部分的技术现状分析和展望打下基础。
1.2 研究目的研究目的是深入探讨水平井压裂工艺技术在油气勘探开发中的应用现状及存在的问题，进一步分析其在提高油气产量、延长井筒寿命、降低生产成本等方面的优势和局限性。
通过对当前水平井压裂工艺技术的实际案例进行分析，总结出其在不同地质条件下的适用情况，并对未来水平井压裂工艺技术发展方向和应用前景进行展望。
本文旨在探讨水平井压裂工艺技术在提高油气资源开发利用效率、保障能源安全、推动油气行业可持续发展方面的重要性，为相关领域的研究和实践提供参考和借鉴。
2. 正文2.1 水平井压裂工艺技术现状分析水平井压裂是一种常用的油气田开发技术，通过水平井钻井技术和压裂技术结合应用，可以有效提高油气田产量。
目前，水平井压裂工艺技术在油气田开发中得到了广泛应用，取得了显著的效果。
水平井压裂工艺技术可以有效提高储层的产能。
通过水平井的钻井，可以延长井底与储层的接触长度，从而提高了储层的开采效率。
通过压裂技术，可以有效破裂储层岩石，增加储层的渗透率，提高了油气的采收率。
水平井压裂工艺技术可以减少油气井的生产成本。
相比传统垂直井，在水平井的钻井工艺中，可以减少钻井长度和材料消耗，从而减少了工程投入。
水平井的压裂技术可以避免井底多次压裂导致的井壁损坏和井筒塌陷问题，减少了维护成本。
水平井压裂工艺技术现状及展望
水平井压裂工艺技术现状及展望随着页岩油气资源的不断开发，水平井压裂技术成为新一代油气勘探和开发的主要工艺之一。
本文将从压裂技术的基本原理、技术现状、存在问题以及未来展望等方面对水平井压裂技术进行探讨。
一、水平井压裂技术的基本原理水平井压裂技术是一种通过在水平井中注入高压液体将岩石裂开并形成缝隙，从而增加储层渗透性和生产率的工艺。
该技术主要包括以下三个方面：（1）液体注入：将高压液体注入水平井中，包括水和含砂特殊液体。
（2）施力：施加足够的压力使岩石裂开并形成缝隙。
（3）支撑：在岩石裂缝中灌入支撑物质，如小颗粒的石英砂或陶粒，以确保缝隙稳定并增加储层的渗透性。
目前在油气勘探开发中，水平井压裂技术已经广泛应用。
该技术的发展经历了以下几个阶段：（1）水平井压裂的早期阶段：20世纪70年代，美国开始在煤层气开采中使用水力加压深浅井压裂技术。
随着该技术的不断发展，水平井的应用范围逐渐扩大。
（2）常规水平井压裂阶段：上世纪80年代，水平井技术逐渐成熟，常规垂直井压裂技术不再适用，水平井压裂技术因其高效、低成本的特点得到广泛应用。
（3）复杂水平井压裂阶段：21世纪初，随着油气勘探难度的增加，水平井压裂技术也面临越来越多的挑战，如水平井多级分层压裂、长距离水平井压裂和高温高压井压裂等。
（1）环境污染问题：压裂过程中使用的液体，如化学品、石油和水等，可能会对地下水资源造成污染。
（2）压裂工艺的可持续性：随着压裂次数的增加，岩石的渗透性将逐渐降低，使得压裂效果下降。
（3）压裂技术需要大量的水资源，对于水资源供应受限的地区来说，这可能会造成问题。
（1）提高技术的可持续性：开发高效可持续的压裂技术，降低岩石渗透性下降的速度。
（2）减少对环境的影响：研究并开发非化学性质液体，减少对环境的影响。
（3）加强技术升级和创新：通过加强创新和技术升级，提高压裂技术的效率和储层采收率。
综上所述，水平井压裂技术是油气勘探开发的一个重要工艺，然而，该技术的应用还面临着许多问题。
水平井分段压裂工艺研究现状及发展趋势
水平井分段压裂工艺研究现状及发展趋势【摘要】对水平井进行分段压裂，一口井可以形成多条横向裂缝，增产效果比直井更明显，近年来水平井压裂应用越来越广泛。
当水平井需要改造的段数较多时，需要采用分段压裂工艺。
根据工艺技术的不同，分析了5类不同的分段压裂工艺研究现状，指出了目前研究中的不足，并对未来的研究方向进行了分析和展望。
【关键词】水平井分段压裂封隔器水力喷射水平井压裂已成为当今开采低渗透油田的主导措施。
当水平井需要改造的段数较多，就需要采用分段压裂工艺。
分段压裂的突出特点是逐段改造，每次只压裂开1个井段，根据工艺技术的不同，可以分为以下5类：段塞分段压裂、封隔器分段压裂、封隔器+滑套喷砂器水平井分段压裂、水力喷射分段压裂、TAP分段完井压裂。
1 水平井分段压裂造缝机理根据水平井筒轴线方向与地层最大主应力方向的关系，水平井压裂后的裂缝形态主要有3种：水平井筒与最大主应力方向平行，形成纵向裂缝；水平井筒与最大主应力方向垂直，形成横向裂缝；水平井筒与最大主应力方向有一定的夹角，形成扭曲裂缝。
水平井压裂的增产机理在于压裂改变了渗流模式：从压裂前的径向流变为压裂后的线性流，渗流阻力减小很多。
2 水平井分段压裂工艺现状2.1 段塞分段压裂基本原理是在前一段施工快结束的时候，使用高粘度的物理、化学物质在顶替完成后在井筒中故意形成堵塞，使后续液体和支撑剂进入新裂缝。
堵塞材料主要有高浓度支撑剂、超粘完井液、填砂液体胶塞3种。
该工艺优点是无需下入专门工具，就可以确保按照预计的多裂缝压裂进行施工。
缺点是作业周期长、冲胶塞施工时易造成伤害；胶塞强度有限，在深井中不能实现有效的封隔，目前已经较少应用。
2.2 封隔器分段压裂2.2.1 上提管柱分段压裂利用喷砂器的节流压差坐封封隔器，反洗井替液解封封隔器，采取上提管柱的方式，实现一趟管柱完成多个层段的压裂。
采用高压差K344封隔器跨隔密封，优化了管柱受力状态，提高了施工的可靠性。
水平井分段体积压裂复杂裂缝形成机制研究现状与发展趋势
2、更加高效和智能
2、更加高效和智能
未来的水平井分段压裂技术将更加高效和智能。通过先进的测井技术和自动 化控制系统，可以实现精准的定位和高效的操作。同时，利用人工智能和大数据 技术，可以对油气田的开发进行精准预测和控制，提高油气田的开发效果和经济 效益。
引言
引言
水平井分段体积压裂技术在低渗透油气藏中具有广泛的应用前景，通过在水 平井眼中进行多段压裂，可以增加储层中裂缝的数量和复杂度，提高油气的开采 效率。然而，该技术的关键在于复杂裂缝的形成机制，这涉及多个因素，如地质 条件、工程参数、裂缝网络特征等。因此，对水平井分段体积压裂复杂裂缝的形 成机制进行深入研究具有重要的实际意义。
研究现状
3、地质条件影响：地质条件是影响复杂裂缝形成的重要因素之一，研究者通 过地质分析、数值模拟等方法，对地质条件的影响进行深入研究。
研究现状
4、诊断方法：对复杂裂缝进行准确诊断是水平井分段体积压裂技术的关键之 一，研究者通过多种方法，如地震勘探、测井分析等，对裂缝进行准确的诊断和 评估。
4、诊断方法：对复杂裂缝进行 准确诊断是水平井分段体积压裂 技术的关键之一
水平井分段体积压裂复杂裂 缝形成机制研究现状与发展
趋势
01 引言
03 参考内容
目录
02 研究现状
内容摘要
水平井分段体积压裂技术是一种有效的石油增产方法，通过在水平井眼中进 行多段压裂，增加储层中裂缝的数量和复杂度，提高油气的开采效率。然而，水 平井分段体积压裂技术的关键在于复杂裂缝的形成机制，这直接关系到压裂施工 的成功与否。本次演示将介绍水平井分段体积压裂复杂裂缝的形成机制研究现状 与发展趋势。
水平井压裂工艺技术现状及展望
水平井压裂工艺技术现状及展望水平井压裂工艺技术是一种用于增加油气井产能的重要方法，现已广泛应用于油气开发领域。
本文将从现状和展望两个方面对水平井压裂工艺技术进行介绍。
水平井压裂工艺技术的现状：1. 压裂液配方优化：压裂液是实施水平井压裂的关键因素之一。
目前的研究重点是优化压裂液的配方，以提高其性能。
常规的压裂液配方包括水基、油基和乙烯基压裂液。
近年来，还出现了一些新型压裂液，如纳米液体、离子液体等，以提高压裂液的流变性能和压裂效果。
2. 压裂施工技术改进：针对不同的地质条件和油气井的特点，研究人员不断改进压裂施工技术。
采用水平井断层层状压裂技术、高效压裂技术等，以提高压裂的效果和产能。
3. 压裂监测技术发展：为了实时监测压裂效果，研究人员发展了一系列压裂监测技术，如微地震监测、红外热像仪监测等。
这些技术可以提供压裂液的分布情况、裂缝的扩展情况等信息，为优化压裂设计提供依据。
水平井压裂工艺技术的展望：1. 精细化施工：未来的发展趋势是实现水平井压裂施工的精细化。
通过采用更加灵活的压裂液和施工方案，实现对井底地层的精准控制，提高压裂效果和产能。
2. 可持续性发展：现如今，人们对环境保护的要求越来越高。
未来的发展方向是探索更加环保可持续的水平井压裂技术，减少对环境的污染，更好地实现油气资源的开发和利用。
3. 数字化技术应用：随着信息技术的快速发展，数字化技术已经进入到油气开发领域。
未来，水平井压裂工艺技术也将会借助数字化技术的应用得到进一步推进。
通过数据采集、处理和分析，实现对压裂过程的智能化管理和优化。
水平井压裂工艺技术在油气开发中起着重要的作用。
目前，研究人员在压裂液配方、施工技术改进和监测技术发展等方面做出了一系列的努力。
未来的发展趋势是实现水平井压裂施工的精细化、可持续性发展和数字化技术应用。
水平井压裂工艺技术现状及展望
水平井压裂工艺技术现状及展望水平井压裂工艺技术是一种常用的页岩气开采技术，通过在水平井段注入高压液体使岩石裂缝扩展，进一步提高天然气的渗透能力，从而实现有效开采。
本文将对水平井压裂工艺技术现状进行介绍，并展望未来的发展方向。
目前，水平井压裂工艺技术已经成为页岩气开采的核心技术之一。
其主要特点包括大井段长度、高水平注采比、高密度压裂等。
水平井压裂技术主要包括井斜反压控制技术、高密度压裂技术、微裂缝控制技术、多点压裂技术等。
目前，国内外对水平井压裂工艺技术进行了大量的研究和应用，取得了一定的进展。
主要有以下几个方面的技术改进：井斜反压控制技术。
该技术主要针对水平井压裂过程中的井斜角度、裂缝方向等问题进行研究，通过调整注水速度，使液体从裂缝末端疏散，从而实现裂缝的完整扩展。
高密度压裂技术。
该技术主要通过提高压裂液体的注入速度和注入量，增加岩石的断裂面积。
现在，已经有一些研究开展了高密度压裂技术在水平井压裂中的应用，取得了较好的效果。
微裂缝控制技术。
微裂缝控制技术主要是针对水平井压裂后产生的微裂缝进行控制，避免裂缝的过分扩展和连接，减少非产状裂缝对渗流的影响。
多点压裂技术。
多点压裂技术是指在水平井段不同位置同时进行压裂作业，以提高开采效果。
该技术已经在国内外的部分页岩气开采作业中得到了应用。
未来，水平井压裂工艺技术还有一些可以发展的方向。
可以继续研究优化压裂液体的配方，以提高对页岩气藏的适应性和增产效果。
可以进一步完善井斜反压控制技术，提高裂缝扩展的均匀性和完整性。
可以加强对微裂缝控制技术的研究和应用，减少渗流通道的阻塞和扩散。
可以进一步拓展多点压裂技术的应用，以提高开采效果和资源利用率。
水平井压裂工艺技术在页岩气开采中具有重要的作用。
当前，该技术已经取得了一定的进展，并且未来还有很大的发展潜力。
通过不断的研究和应用，可以进一步提高水平井压裂工艺技术的效果和经济效益，为页岩气开采提供更好的技术支撑。
水平井压裂工艺技术现状及展望
水平井压裂工艺技术现状及展望水平井压裂工艺技术是一种在水平井井身内进行射孔、压裂、刺激油层以促进油气流动的技术。
其主要目的是通过增加井壁与油层接触面积以及通过增加裂缝面积和孔隙的连通性，提高油藏的开发效果和产量。
本文将介绍水平井压裂工艺技术的现状及展望。
水平井压裂工艺技术从20世纪80年代开始发展起来，经过多年的研究和实践，已经成为一种非常成熟的油气开发技术。
现阶段，水平井压裂工艺技术已经被广泛应用于油气勘探和开发中。
在目前的水平井压裂工艺技术中，主要包括以下几个方面的内容：1.井身设计：水平井的井身设计是压裂工艺技术的基础。
根据油藏的地质特征和开发目标，确定水平段的长度和位置，以及射孔和压裂的方式和参数。
2.射孔技术：射孔是水平井压裂工艺技术中非常重要的一环。
通过合理的射孔设计和射孔方式，可以有效地增加井壁与油层的接触面积，提高压裂液的渗透能力。
3.压裂液配方：压裂液的配方是水平井压裂工艺技术中的关键环节。
通过选择适当的压裂液配方和添加剂，可以提高压裂液的黏度、流动性和溶解性，从而增加对油层的刺激效果。
4.压裂施工：水平井压裂施工是整个技术过程的核心环节。
通过合理的施工方案和操作技术，可以实现对油层的有效刺激和裂缝扩展。
5.评价和监测：评价和监测是水平井压裂工艺技术的重要环节。
通过对井下生产数据和地面监测数据的分析和评价，可以及时调整施工参数和工艺流程，提高压裂效果和产量。
展望未来，水平井压裂工艺技术将继续向以下几个方向发展：1.工艺流程优化：通过改进工艺流程和提高施工效率，减少施工成本和周期，提高开发效果和产量。
2.压裂液技术改进：研发新型压裂液和添加剂，提高压裂液的性能和刺激效果，减少对环境的影响。
3.射孔和压裂技术改进：改进射孔和压裂技术，提高井壁与油层的接触面积，增加裂缝面积和孔隙的连通性。
4.新工具和设备研发：研发新型工具和设备，提高施工效率和质量，减少施工风险和事故。
5.自动化和智能化技术应用：应用自动化和智能化技术，提高施工效率和精度，降低人工操作和管理成本。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
快速可钻桥塞的大部分部件由复合材料（通常由 玻璃纤维强化的环氧基树脂材料构成，少量由碳纤维 加强热塑性材料构成）制造，少量的部件由铸铁、铝、
黄铜、橡胶制造[21]。 快速可钻桥塞最明显的特点是需要井下工具磨
铣钻除。复合材料使得桥塞具有良好的快速可钻性 以及钻铣后钻屑尺寸较小，利于被液体携带出井口。 在实现逐段射孔、压裂、坐封的情况下，一般通过连续 油管作业机带动力马达与磨铣工具（磨鞋或钻头）短 时间内快速钻除井内桥塞[22、23]。可钻桥塞目前应用广 泛，在北美地区页岩气水平井分段压裂中占有重要地 位 。 国 外 贝 克 休 斯 公 司 的 QUICK Drill 桥 塞（耐 压 86MPa，耐高温 232℃）、哈里伯顿公司的 Fast Drill 桥 塞都是非常成熟的复合桥塞[13]。2014 年中原石油工 程技术研究院研制出具有独立知识产权并能代替进 口产品的易钻桥塞[24]。
可捞桥塞作为较早出现的桥塞，封隔效果好，满 足分层压裂工艺的需要。以贝克公司“G”型可捞式 桥塞压裂为例：该工具由“G”型可捞式桥塞和“L”型 打捞工具组成，能在最高 150℃、最大压差 151MPa 环 境下工作。桥塞部分的最大外径为 151mm，总长度为 3.275m。打捞工具部分的最大外径为 136.5mm，总长 度为 1.368m[17]。
（1）进行通井、刮削套管、洗井； （2）将桥塞下至预定位置，坐封桥塞，释放桥塞， 桥塞试压；
图 1 桥塞坐封示意图
①作者简介：学生，西南石油大学材料科学与工程专业 2015 级本科生 基金项目：四川省高校油气田材料基金 X151517KCL51
· 36 ·
新 疆水力振石荡器油在塔科里木技超深大斜度定20向18井年中第的3 期应（用第 28 卷）
新疆石油科技
2018 年第 3 期（第 28 卷）
· 35 ·
水平井分段南石油大学材料科学与工程学院，610500 四川成都
摘 要 水平井分段压裂是提高非常规油气开采率的有效方法。阐述了在水平井压裂作业中，桥塞的作用及机理。介绍了水
平井压裂作业中 3 类常用的桥塞：可捞桥塞、复合材料桥塞、可溶桥塞。分别介绍了 3 类桥塞的研究现状，分析了 3 类桥塞特点 并结合施工现场评价了 3 类桥塞的优缺点。解释了以镁铝合金为基体的井下可溶材料的溶解机理，并认为可溶桥塞将会成为 未来一段时间内水平井分段压裂领域的研究热点。
（3）试压满足要求后进行射孔、压裂。 当一段压裂施工完成之后，重复（2）、（3）步骤，利 用桥塞进行封堵，然后再对上一段进行压裂，如此循 环往复实现全井段的分段压裂[13~15]。随着压裂工艺、 桥塞材料的不断优化，目前桥塞大致分为 3 种类型： 可捞式桥塞、复合材料桥塞、可溶桥塞。
3 可捞桥塞
可捞桥塞是指随油管下入井内预定位置并完成 坐封、丢手后，下入打捞工具进行对接打捞，可重复使 用的一类桥塞[16]。早在 2001 年，可捞桥塞便作为坐封 工具在苏里格气田的苏 7 井和苏 16 井上古气层进行 了分层压裂试验并且两口井均取得了比较理想的试 验效果[17]。之后，可捞桥塞又相继在长庆塞平 5 井、大 庆双平 1 井等地取得了令人满意的试验效果[18]。
可捞桥塞最明显的特点是需要专门的打捞工具 进行打捞，虽然打捞之后可以对桥塞进行重复利用， 但是打捞工具的专一性导致了施工现场的工具复杂 化。与此同时，施工时往往还会出现打捞失败的现 象，无疑增加了施工成本 。因 [19] 此，可捞桥塞已逐渐 被复合材料桥塞取代。
4 复合材料桥塞
复合材料桥塞主要由桥塞与压裂球两大部分组 成。在丢手、射孔工作完成后，投入压裂球，封隔已压 层 。 复 合 材 料 桥 塞 能 在 最 高 温 度 232℃ 、压 差 86MPa。目前国内常用的复合材料桥塞包括可钻桥 塞与大通径桥塞（免钻）[13、20]。
水平井通过增加井筒与油层的接触面积以达到 提高油气产量和收采率的目的。以页岩气水平井分 段压裂为例，在压裂施工过程中，较多的采用水力桥 塞分段压裂技术，该技术的关键是利用桥塞坐封并隔 离井筒，再实施射孔、压裂，以形成多条复杂人工裂 缝，从而提高油井产能 。利 [7~11] 用桥塞作为压裂施工 封层工具起源于上个世纪 60 年代。我国在上世纪 80 年代末开始引进[12]。如（图 1）所示，压裂时自下而上 （图中自右向左）逐段压裂施工：
关键词 水平井分段压裂 可捞桥塞 复合材料桥塞 可溶桥塞
1 引言
2 水平井分段压裂中桥塞的应用
伴随着油气开采技术的不断进步与完善，非常 规 油 气 开 发 得 到 空 前 发 展 [1]。 非 常 规 油 气 在 全 球 范围内的油气生产中所占比重越来越大已成必 然。据 EIA 预测，全球非常规气产量将由 2015 年的 8.227×108m3 增至 2040 年的 2.48×1012m3，约占天然气 总产量 42%；全球非常规油产量将从 2015 年的 4.8× 108t 增 至 2040 年 的 10×108t 以 上 ，占 原 油 总 产 量 约 20%[2] 。 我 国 非 常 规 油 气 资 源 储 量 十 分 丰 富 ，具 有 巨大的开采价值。作为非常规油气勘探开发关键 技术之一，水平井分段压裂改造技术能有效提高油 气井产量[3~6]。
然而，快速可钻桥塞并非没有缺点。可钻桥塞的 特点决定了在压裂施工时，必须利用钻磨工具将各级 桥塞钻掉，才能下入生产管柱正常生产（否则将造成 严重井下事故），这样势必增加工具的使用成本。同 时，在实际施工情况下，往往出现卡磨卡钻的情况，使 得压裂周期相对增加，成本升高[19]。
4.2 大通径桥塞
大通径桥塞的内通道较大，加之配以可溶压裂球， 可以不用钻除桥塞，能够直接满足完井投产的要求。 可溶压裂球成分主要分为聚合材料、合金材料 2 种。由 于压裂球需要承受近 100℃甚至超过 150℃以上的高 温和超过 50MPa 的压差，聚合材料往往难以达到使用 要求。因而目前研究方向主要以合金材料为主[25]。实 验表明[26、27]：选用以镁铝合金为基体材料，并加以 Zn、Cu 元素，形成了 Mg-Al-Zn-Cu 合金其抗压强度与屈服强 度分别超过了 430 和 330MPa，且在 3.0%的 KCl 溶液中 的最大溶解速率超过了50mg／（h· cm2）。