压裂工艺

  压裂工艺

1、普通压裂工艺

利用不压井、不放喷井口装置，将压裂管柱及其配套工具下入井内预定位置，实现不压井、不放喷作业。当压完第一层（最下一层）后，通过投球器和井口球阀分别投入不同直径的钢球，逐次将滑套憋到已用喷砂器内堵死水眼，打开上部喷砂器通道，然后依次再进行压裂。当最后一层替挤完后，立即活动管柱，并投入堵塞器，从而实现不压井、不放喷起出油管。

适用于普通射孔完井，一个压裂卡段压裂加砂只形成一个支撑裂缝，是我厂主要采用压裂工艺。

2、多裂缝压裂工艺

 根据被压开油层的吸液启动压力低，吸液量大的特点，压开一个层后，在较低的排量向油层替入高强度水溶（或油溶）转向剂、（蜡球、树脂球）封堵已压开层的射孔炮眼，迫使压裂液转向进入其它层，在替入泵压明显升高，启动其它泵车压裂第二层。整个过程，压裂加砂—封堵—压裂加砂，在一个压裂卡距中，通过蜡球封堵射孔炮眼，压裂液转向，压裂加砂改造多层。

其工艺特点，在普通射孔完井，达到一井压裂多层，一段压多缝的目的。用于常规射孔井，分层压裂管柱卡不开的多个性质相近的差油层压裂改造。

3、选择性压裂工艺

利用油层内不同部位或各油层间吸液能力不同的特点，通过投入暂堵剂将渗透率高、吸液能力强、启动压力低的高含水部位、层或人工裂缝暂时封堵，迫便压裂液分流，从而在其它部位或层内压开新裂缝，达到选择性压裂的目的，暂堵剂是油溶性的，在一定温度条件下，可变软溶于原油中，开井即可解堵。

 用于常规射孔井，针对厚油层改造采用的一种压裂工艺。常用的暂堵剂有石蜡、高压聚乙稀、松香和重晶石粉。

4、限流法压裂工艺

用于加密井，薄、差油层完井改造。要求低密度、定位射孔，大排量压裂施工，其原理：当破裂压力较低的油层被压开后，吸液能力增加，其射孔炮眼产生节流压力损失，在排量增加的条件下，套管内压力继续升高，依次压开破压相近的油层，在一定压裂排量下，达到一次压裂加砂处理多个目的层。每个压裂卡段炮眼10个左右。

如果地面能够提供足够大的注入排量，就能一次加砂同时处理更多目的层。

                限流法压裂示意图         图4

5、复合压裂工艺

适用于常规射孔井，复合压裂这里指在一个作业期内，采用高能气体燃爆压裂与普通水力压裂对油、水井先后进行压裂改造，其工艺技术特点。利用这两种压裂工艺造缝机理不同，两者相互补充，高能气体压裂先在井筒近井地带一次燃爆形成立体网状裂缝体系，随后进行普通水力压裂，在高能气体燃爆形成的裂缝的引导下，使这些裂缝得到延伸、支撑。在井筒近井地带形成立体网状支撑裂缝，发挥两种压裂工艺优势，提高油井工艺效果。

复合压裂工艺是我们厂首次在大庆油田提出此工艺概念，并实施了第一口压裂井。该工艺适用于多油层、非均质常规射孔井的油层改造，施工时应适当提高压裂液粘度、前置液量和施工排量，避免狭窄裂缝过多引起砂堵。

6、CO2泡沫压裂工艺

它是以液态CO₂或CO₂与其它压裂液混合，加入相应添加剂，来代替压裂施工中所使用的常规水基压裂液的压裂施工工艺技术。

 CO₂压裂液主要成分是液态CO₂、原胶液和若干种化学添加剂。在压裂施工注入过程中，随深度的增加，温度逐渐升高，达到一定温度后，CO₂开始汽化，形成原胶为外相，CO₂为内相的两相泡沫液。由于泡沫液具有气泡稠密的密封结构，气泡间的相互作用而影响其流动性，从而使泡沫具有“粘度”，因而具有良好的携砂性能，在压裂施工中起到与常规水基压裂液相同的作用。

 由于液态CO₂在地层中既能溶于油，也能溶于水，所以可改善原油物性，降低油水界面张力。CO₂泡沫可在裂缝壁面形成阻挡层，可大大减少滤失及对地层的伤害。另外，泡沫压裂液的PH值在3.5左右，可有效防止粘土膨胀，还对地层起到一定的解堵作用。因此，泡沫压裂液比水基压裂液更适用于对深层气井、低渗低压油井、水敏性地层和稠油井的压裂改造。

7、端部脱砂压裂工艺

脱砂压裂是利用压裂液的滤失特性，在压裂过程中，当裂缝扩展到预定的长度时，在裂缝端部人为地造成砂堵，从而阻止裂缝进一步扩展。裂缝端部形成砂堵以后，以大于裂缝向地层中滤失量的排量，继续按设计的加砂方案向裂缝中注入混砂液。随着注入时间的增加，注入压力和裂缝宽度会逐渐增加，裂缝中的支撑剂浓度也越来越高，当地面泵压达到预定的压力时停止施工，就可以获得较高的裂缝导流能力，这样既控制了裂缝半径，又实现了较高的裂缝导流能力。

该工艺主要应用于油层渗透率较高，油水井井距小，需要形成短宽缝压裂施工的井层。选用压裂液粘度相对较低，以保证一定的滤失量；同时要用反洗井管柱，避免砂堵事故。