页岩气开采压裂技术

中国虽然拥有全球最多的页岩气可采储量，但是却不具备成熟的开采技术，
要进行能源革命，技术是关键。

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。目前常用的压裂技术有多级压裂、清水压裂、水力喷射压裂、重复压裂和同步压裂等。

多级压裂

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。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。

水力喷射压裂

水力喷射压裂是用高速和高压流体携带砂体进行射孔，打开地层与井筒之间的通道后，提高流体排量，从而在地层中打开裂缝的水力压裂技术。当页岩储层发育到较多的天然裂缝时，如果用常规的方式对裸眼井进行压裂，大而裸露的井壁表面会使大量流体损失，从而影响增产效果。水力喷射压裂能够在裸眼井中不使用密封元件而维持较低的井筒压力，迅速、准确地压开多条裂缝。

水力喷射压裂能够用于水平井的分段压裂、不受完井方式的限制，尤其适用在裸眼完井的井眼中，但是受到压裂井深和加砂规模的限制。水力喷射压裂在国内油气开发中的应用时间不长，主要依靠国外公司提供技术服务、压裂成本高。由于页岩井眼井壁坍塌的情况严重，一般使用套管完井，再加上水力喷射压裂技术在国内的应用并不成熟、且成本较高，因此该技术在我国页岩气开发起步时期适用性不强。

重复压裂

重复压裂是指当页岩气井初始压裂处理已经无效或现有的支撑剂因时间关系损坏或质量下降，导致气体产量大幅下降时，采用压裂工艺对气井经行重新压裂增产的工艺。页岩气井初始压裂后，经过一段时间的生产，井眼周围的应力会发生变化，重复压裂能够重新压裂裂缝或使裂缝重新取向，使页岩气井产能恢复到初始状态甚至更高。重复压裂适用于天然气裂缝发育、层状和非均质地层，在页岩气开发后期当初始压裂效果下降时或初始压裂方式效果不理想的情况下对储层重新压裂，对产量相对较高的井同样适用。

同步压裂

同步压裂指对两口或两口以上的配对井进行同时压裂。同步压裂采用的是使压力液及支撑剂在高压下从一口井向另一口井运移距离最短的方法，来增加水力压裂裂缝网络的密度及表面积，利用井间连通的优势来增大工作区裂缝的程度和强度，最大限度地连通天然裂缝。

同步压裂最初是两口互相接近且深度大致相同水平井间的同时压裂，目前已发展成三口井同时压裂，甚至四口井同时压裂。同步压裂对页岩气井短期内增产非常明显，而且对工作区环境影响小，完井速度快，节省压裂成本，是页岩气开发中后期比较常用的压裂技术。

清水压裂

清水压裂时一种储层增产技术，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。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。这个阶段的压裂需严密监控，水平井或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。

摘自《石油经理人》  中石协[2016-04-28]