韩旭辉

摘要：页岩气属于非常规的能源，珍贵稀少，开采技术比较复杂，。目前只有一些发达国家美国等开发成功。页岩气没有得到广泛开采的主要原因就是页岩底层渗透率较低，页岩气物性，页岩气开采中的技术核心之一就是压裂技术。压裂技术的主要作用就是对页岩储层进行改造。本文主要对页岩气井中的压裂技术进行研究，分析页岩气井压裂的发展。

关键词：页岩气井；压裂技术；发展

前言

页岩气资源虽然较为丰富，但是并没有得到广泛的勘探和开发。其主要原因就是页岩基质渗透率较低，开发困难。能够改善页岩孔隙度和渗透度的主要措施是采用压裂技术，页岩气井钻井后并不能直接投入生产，必须经过酸化，压裂等工序。压裂技术直接影响页岩气井的开采效率，从而影响页岩气井的经济效益。所以为了页岩气井的开采效率和经济效益，必须不断地发展压裂技术。目前。所使用的压裂技术主要有以下几种。

1、页岩气压裂技术前的准备工作

页岩气压裂技术在使用前必须对页岩气井进行地质评价，才能合理地选择压裂技术。主要包括以下四个方面，研究地应力分布、评价岩石的脆性、以及识别天然的裂缝和研究岩石的力学性质。研究地应力分布，压裂裂缝的形成形状是由地应力的分布状态决定的，一般情况下裂缝的延伸方向总是平行于最大主应力，垂直于最小主应力。评价岩石的脆性，岩石的习性影响页岩气开采的效果，岩石脆性最大，越容易形成裂缝网络，增加开采产量。识别天然裂缝，天然裂缝影响着裂缝形成的密度和表面积，天然裂缝发育情况越好，越容易形成复杂的缝隙网。研究岩石的力学性质，使用压裂技术时，岩石的力学性质，会影响到压裂技术的效果。主要会影响到裂缝的延伸方向和形状，从而会影响到开采的效率。

2、页岩气井的压裂技术

页岩气井所选的位置不同，地下环境资源会不同。因此，所选的压裂技术也会有所不同，开采效率也有所差异。常用的压裂技术主要有水力喷射压裂技术、清水压裂技术、重复压裂技术、同步压裂技术和多级压裂技术。

2.1水力喷射压裂技术

水力喷射压裂技术即是将油管里液体的压力转化为动能，集射孔，压裂，隔离一体化，根据的是伯努力和动力学原理。水力喷射压裂的过程是通过喷射工具找准裂缝起裂的方位，当裂缝形成后，将高速流体射入裂缝和孔道，由于压力差的存在，可以使裂缝进行延伸，达到压裂的效果。即水力喷砂射孔，水力压裂和环空挤压。

水力喷射压力技术应用较为广泛，不仅能应用于水平井，垂直井，也适用于大斜度井和裸眼井。水力喷射压裂技术不使用密封元件，井筒内的压力较低，可以迅速压开多条裂缝。影响该技术的主要因素是压裂井深和加砂规模。目前，美国使用该技术后取得了较大的经济效益。

2.2重复压裂

重复压裂技术显而可知就是压裂技术的多次使用。当页岩气井初始的压裂效果已经无效时，使开采的效率降低，为了达到增产的效果，必须对页岩气井进行重复压裂。该技术的主要作用就是页岩气井内使用重复压裂技术，在不同的方向上再次产生新的裂缝，增加裂缝的数量。其主要特点就是增加新裂缝，或者裂缝重新取向。

影响重复裂缝的主要因素主要有以下几点，重复压裂施工工艺水平，重复压裂技术看似简单，实则较为复杂。当初次的压裂技术失效后，页岩气井内的裂缝，地质都会有所发生变化。必须针对井段内的情况，初始裂缝的状态，岩石的力学性质等进行勘测，再进行重复压裂。还有就是重复压裂裂缝起裂和延伸，当使用重复压裂后，地应力的改变会引起裂缝的重新定位，需要重新确定裂缝的时机和延伸轨迹，才能使重复压裂技术充分发挥作用。

2.3清水压裂

清水壓裂技术是目前应用较为广泛的压裂技术。该技术主要是指在清水中加入适量的减阻剂，黏土稳定剂和表面活性剂等作为压裂液，进行压裂。该技术的特点是在清水中加入少量粗砂支撑剂，然后将压裂液注入裂缝中，可以使地层中产生诱导裂缝，在压裂的过程中会产生很多较碎的岩石，注入清水中，与清水中的粗砂同时作为支撑剂，使裂缝能够保持张开的状态。清水压裂技术是一种清洁的压裂技术，压裂液的主要成分为减阻水，不仅成本较低，而且不需要清洁。影响清水压裂技术的主要因素是压裂液的携砂能力和天然裂缝的数量。该技术主要应用于天然裂缝发育的井。

2.4同步压裂

同步压裂技术主要应用于两口或两口以上邻近的平行井。同步压裂技术的使用过程是压裂液和支撑剂在高压的作用下沿着最小距离从一口井运到另一口井，增加了裂缝的数量和面积。同步压裂技术缩短了作业时间，提高了页岩气井的产量。同步压裂技术可以促进裂缝在扩展过程的相互作用，增加裂缝的密度，增加改造体积，提高产量和效率。该技术目前已经发展到可以多口经进行工作。同步压裂技术的最大特点，就是多口井同时进行压裂，节省了时间提高了开采效率。

2.5多级压裂

多级压力技术是页岩气水力压裂的主要技术，多级压裂技术是指利用工具将储层分隔不同的层位，再进行压裂的技术。多级压裂就是对同一眼井的不同层位进行分段压裂，主要有连续油管压裂和滑套完井两种工作方式。多级压裂又可以分为多段压裂和分段压裂，它既可以使多段进行压裂也可以每段单独进行压裂，目标明确，效果显著。多级压裂技术的技术已经十分成熟，增产效率高，一般适用于产层较多的井。多层压裂技术能够根据不同层段的含气特点，使压裂技术充分发挥作用。

结论

压裂技术已经成为页岩气开发的核心技术，并在页岩气的开发中得到广泛的应用。在页岩气开采中采用不同的压裂技术，可以起到增产提高效率的作用。随着开采工作越来越复杂，必须不断提高压裂技术，才能在页岩气开采工作中获得最大的经济效益。

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