王天浩

摘要：社会的发展提高了对能源的需求。页岩气藏是非常规性的资源种类，具有清洁与高效的特点，在世界的能源挖掘与使用中受到了极大的关注。水平井钻完井技术与水力压裂技术是开发页岩气的技术重要构成。本文通过对技术在应用中的类型介紹，分析其实际的特点与不足，为页岩气的开发提供更为精准的实施依据，促进页岩气开发工作的更好实施。

关键词：页岩气；水平井；钻完井；水力压裂；技术使用

页岩气作为天然气的一种，是由页岩层所开采获取。暗色泥页岩、高碳泥页岩等位置是主体经常存在的区域，其存在方式是吸附或游离状态，属于非常规性的天然气种类。页岩气储层中所体现的特征较为明显，在物性特征方面：孔隙低且渗透率较低，气流阻力与常规天然气相比较大。页岩气采收率主要受开发技术与开采技艺所影响。

一、页岩气水平钻井常用技术

（一）欠平衡钻井

欠平衡钻井方式在实施中，主要钻井过程中钻井液所产生的液柱压力与地层孔隙压力相比较低，以此保证地层中的流体可以流入井眼，通过循环实现地面的有效控制。欠平衡钻井技术在使用中常见于以下情况：（1）缝洞型油层，在避免油层漏失对储层产生伤害的预防置换工作中；（2）压力与渗透层较低，提升单井油产量；（3）漏失型地层，降低井下事故的发生率。欠平衡钻井技术在应用中得到了极速的发展，其主要原因是能够对钻井作业中所产生的一些复杂情况起到良好的应对，在油气田的开发工作中能够实现成本的有效降低。页岩气在开发中难度的增加与技术应用方范围的不断增大，造成技术应用中所面临的挑战逐渐增多：（1）钻井成本消耗增大；（2）储层会受到污染与伤害；（3）严格要求储层与钻井液的使用；（4）会有不安全隐患的存在，易发生安全事故。

（二）旋转导向钻井

旋转导向钻井技术最早是在上世纪80年代末开始使用，旋转导向钻井技术在应用中的主要原理为：借助转盘旋转钻柱对油井进行勘探，能够根据钻头工作状态确保导向功能的实施完成。在使用中其优点主要为：摩阻与扭阻较小，钻头工作速率较高，钻井时的效率同样较高，能够有效控制工作周期。在分支水平井、超深井、大位移井、超薄油层水平井等需要通过轨迹控制的作业中使用效果十分显著。旋转导向钻井技术是以旋转自动的导向钻井作为核心系统引导，主要分为三部分子系统：地面监控、地上与井下相互传输通讯、井下作业中的旋转自动导向钻井系统。

与传统互动导向技术相比，旋转导向钻井技术的使用优点突出表现为：（1）钻井速度得到了提升，滑动导向中所造成的多种缺点得到了良好的改善，钻井作业实施安全性得到了保障，对大位移井中所存在的导向问题提出了有效处理措施；（2）具有一定自动性，可以不必手动调整起下钻方向，导向性较强，钻井效率提升，灵活的控制井眼轨迹；（3）井下闭环具备自动导向作用，与地质导向技术结合使用效果明显，强化了控制井眼轨迹精准度的控制得到了良好的强化。

（三）控制压力钻井

控制压力钻井在使用中作为适用度较高的程序，对井眼环空压力剖面的精准控制十分有效，能够对井底压力范围实现精准确定，保证对环空压力剖面的控制效果。就工艺而言对压力钻井实施控制技术，在应用中的常见形式分为：井底恒压技术、无隔水管技术、井下泵送技术等。与其他钻井技术相比而言，控制压力钻井技术在使用中的优势主要体现在：（1）对井眼整体的压力剖面控制性较高，有效改善地层流体侵入的情况；（2）封闭控制系统以MPD技术为核心，通过与自动节流控制系统的结合使用，可以对钻井作业中所发生的溢流现象起到良好的改善作用，具有较高的安全保障；（3在窄安全密度窗口作业实施中所发生的井漏、井塌等井下问题得到了有效的处理。

二、页岩气开发水力压裂技术

（一）重复压裂

重复压裂是页岩气井在初期的压裂作业之后失效，且现有职称受时间影响效果之间降低，质量无法得到保障，造成气体的产量不断降低，通过压裂工艺的使用对气井采取重新的压裂增产方式。页岩气的单井产量呈现大幅降低的时候，通过重复压裂可以对储层至井眼部位线性流起到重建作用，对裂缝进行支撑，以此实现产能的恢复与提升。重复压裂方式在使用中的原理主要是通过裂缝酸洗技术的应用，将原有裂缝进行延伸、将缝内转向压裂以及缝口转向压裂的形式。重复压裂的使用中主要在较低的渗透且天然裂缝、以及非均质地层等方面十分适用。

（二）多级压裂

多级压裂作业实施的原理是借助封堵球、限流技术等对储层中的不同层位采取分割，之后实施分段压裂技术。在该技术使用中所表现出的特点为多段压裂与分段压裂，以储层中含气性的特征特点对同一井眼所产存在的不同产层采取单独分段压裂方式。作业形式是以连续油管压裂与滑套完井相结合为主。多级压裂技术在较多的产层较多、较长的水平井段油井中较为常用。多级压裂技术应用在常规油气开发工作中已经逐渐成熟，成功的工作经验积累较多。

（三）水力喷射压裂

水力喷射压裂技术在使用中是通过携砂液在喷射工具的使用下产生高速作业的携砂液流体对岩石进行冲击，在压力作用下形成射孔通道，演示破碎会受射流孔道的前端作用压力发生，以及岩石可能产生些微小裂缝，对地层岩石起裂所产生的压力采取适当控制，促进流体排量的提升，以此保证在地层中通过裂缝的打开所使用的水力压裂技术。国内油田在勘探与开发作业过程中所使用的水力喷射压裂技术主要是与国外一些技术较为成熟的公司合作以此提升产量增加。水力喷射压裂在使用中能够适当减小对近井地带的污染，同时对压裂液因浓度过高所造成的提前砂堵等问题起到良好的解决作用。

（四）清水压裂

清水压裂的实施是以渗透较低的油气藏改造为依据，通过将清水注入地层之后与降阻剂与活性剂的使用生成有效的工作液，在裂缝中使用具有导流作用，以此获取天然气，是当前十分常见的压裂措施。在近年来的使用中，为促进导流效果的提升，作业中会适当使用一些支撑剂，提高页岩气的开采率。

结束语

综合而言，在当前我国页岩气的开采工作实施中，清水压裂技术在开发储层与改造工作中更加适用，受技术限制，为保证开发工作的更好实施，需要积极主动的学习与研究国外成熟技术，以经验的借鉴为基础，不断提高技术的优化与改善，提高页岩气的开采率。

参考文献

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（作者单位：中石油长城钻探压裂公司）