油井压裂技术及施工中常见问题研究

摘要：石油资源是工业发展中必不可少的能源之一。在油气勘探开发过程中，随着储层深度的增加以及地质条件的复杂化，传统的自然开采已经不能满足日益增长的能源需求，而压裂技术通过技术手段改变了地层的物理结构，提高了储层的渗透率和产能，从而有效地增加了油气田的产量。基于此，本文主要介绍了油田中常用的压裂技术，并对压裂施工过程中常见问题进行了分析，以期为油气田开发提供更加高效、可持续的技术支持，供同行业工作者参考。

关键词：油井压裂；常见问题；压窜；重复压裂

压裂技术是一种通过应用高压液体将地层中的裂缝扩张的工程技术，重在提高油气储层的渗透率和产能，其基本原理是在地下目标层注入高压液体，使地层岩石发生破裂，从而形成裂缝通道，这些裂缝扩张后增加了储层的渗透性，使得原本难以开采的油气资源可以被更有效地开发和生产，最终实现提高油井产量的目的。随着油气勘探开发技术的不断进步，压裂技术已经成为油气田增产的重要手段。压裂技术的应用范围广泛，不仅适用于传统的油气田开发，也被广泛应用于页岩气、煤层气等非常规油气资源的开采，近年来，随着压裂技术的不断创新和完善，其应用效果不断提升，成本逐渐降低，安全性也得到了极大的保障。未来将在油气勘探开发中继续发挥重要作用，为能源产业的发展作出更大的贡献。

1油井常用压裂技术分析

1.1清水压裂技术

在使用清水压裂技术时，需要用到作用于压裂表面的流体活性剂，其中包括干净的、高规格的预防剂以及减阻剂等。传统的清水应用于压裂技术中时，会对高强度的支撑剂的平均浓度造成影响。对清水压裂技术进行改造后，在清水中加入了减阻剂与镇静剂等，能有效解决这一问题。并且在近井地带的井液封堵地段有着较好的清理效果。后期进行清水压裂施工时，会有大量含有粗砂的支撑剂的清水流入裂缝中。使裂缝得到充分地延伸，通过最后的冲刷工序，使井眼中的支撑剂清除。清水压裂技术能够对天然裂缝的储层进行利用，通过注入压裂液的方式使地层中出现诱导性裂缝。在实际施工过程中，岩石中的杂质也会随着支撑剂一起注入裂缝中，使支撑剂发挥出更大的作用。

1.2重复压裂技术

重复压裂技术是指当首次压裂施工完成后，经过一段时间的间隔进行再次或多次压裂，通过这种反复作业的方式，能使支撑剂更好地发挥出裂缝导流的能力。与传统工艺相比，能够更好地将井网裂缝连接在一起，提升支撑裂缝的导流能力。使用反复压裂技术时应注意，在实际施工过程中，要对支撑剂的浓度与类型进行把关，裂缝闭合后应对缝内铺砂浓度进行控制。另外，在施工过程中，裂缝闭合后压裂液滤饼十分容易进入裂缝的孔隙中，这就会导致堵塞问题的出现。针对这一情况，应将砂比进行适当提高，使压裂施工效果得到保证，避免多种不良情况出现。

1.3限流分层压裂技术

限流分层压裂技术是基于油层特性，通过在压裂前或压裂过程中控制压裂液的流量以及地层出砂情况，来调节裂缝的高度、深度、长度和导流能力，以提高油气井的产量。该技术在压裂过程中通过限流来控制裂缝，防止井筒液柱压力超出地层压力。在具体操作中，通常采用两级或三级限流方式：一级限流是指在整个压裂液系统中仅使用少量高强度支撑剂和压裂液，通常采用常规封隔器完成；二级限流是在一级限流后，将支撑剂、压裂液和支撑剂混合液倒入封隔器内，再加入大量清水稀释，最后将封隔器打入地层。

1.4整体压裂改造技术

整体压裂改造技术是一种提高井筒产能的重要手段。在压裂作业完成后，井筒的渗透能力和储层流体性质可能仍有待改善，这时候整体压裂改造技术就发挥了关键作用。通过注入特定的改造液和增强剂，可以改变储层流体的性质，提高渗透能力，从而增加油气在储层中的采集能力。整体压裂改造技术常常应用于压裂施工后低产井、裸眼井等产能较低的情况下。通过注入改造液和增强剂，可以改善储层的渗透能力，提高产能。这样不仅可以最大限度地提高压裂施工的效果，还可以提高采收率，实现更高的经济效益。

2油井压裂施工中常见问题

2.1压不开

压不开是油井压裂施工中常见问题，油层压不开的原因主要包括地质因素、管柱因素、射孔质量因素等。（1）地质因素：部分地区的地层物性较差，渗透率低，从而导致吸液困难，施工人员难以将地层压开，并产生裂缝。（2）管柱因素：导致该项问题产生的原因是管柱内有异物、结蜡使炮眼堵塞或下井压裂管柱丈量不准。（3）射孔质量因素：射孔弹没有将套管、水泥环和地层彻底射开。

2.2砂堵、沉砂

砂堵是油井压裂施工中经常遇到的问题，导致砂堵问题发生的原因主要有压裂液性能、地层物性变化以及施工操作三个方面的问题，首先，如压裂液稳定性差，抗剪切能力差，会造成携砂液进入地层以前已经破胶，支撑剂在近井筒附近的地层沉积形成砂桥而砂堵。在施工过程中的表现是交联剂的用量比平时大许多，当这一阶段的携砂液到达井底后压力上升，黏度越低，性能越差，砂比越高，压力上升到最高允许压力的时间间隔也就越短，造成措手不及的砂堵。其次，油层砂体的非均质性如岩性尖灭、夹层等也会导致裂缝的延伸受限形成砂堵。最后，施工操作不当，砂比提得过快也是形成砂堵的主要原因。此外，在施工过程中泵入的前置液量过少，缝长不够，也容易形成砂堵。在加砂过程中，由于设备损坏、仪表故障、停车更换或修理等情况也会造成砂堵。

2.3 压窜

压窜在油井压裂施工中比较常见，引起地层、水泥环压窜的原因具有多样性的特点，其中较为常见的原因包括以下几点：首先，压裂时发生地层窜槽，会导致套喷。地层、水泥环窜又可分为上窜和下窜两类，而引发套喷现象的主要原因便是上窜，当被压层位的上夹层较薄或水泥环固井质量不合格，便可能产生套喷现象。其次，封隔器发生破损也能导致套喷，封隔器通常被用于封隔油套环形空间，若该设备发生破损，就会导致套喷现象。其中上封隔器破损所引发的套喷问题尤其显著。再次，油井在进行压裂时，若发生油管破裂、脱扣，也会形成套喷。这种形式的套喷和上封隔器破损所引起的套喷性质相似，并且现象较为明显。若在承压段以上发生破裂、脱扣，则油套连通便会形成套喷。如果破裂、脱扣处是在承压段以下，此时，上封隔器仍在工作，而下封隔器已掉入井底，但不会产生套喷现象，压力却会发生明显地下降。

3结束语

综上所述，油井压裂技术的应用可以显著提高油井的开采量，降低油井开采的能耗，达到降本提效的目标，这对于推动油田企业经济效益的提升具有十分关键的作用。压裂施工过程中所涉及的设备非常多，工作环境也非常复杂，操作起来也比较困难，因此，油田企业应当注重油井压裂增产技术的创新，在作业过程中，要加强安全管理，尽量降低风险，从而促进我国石油工业的健康发展。

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