連續油管壓裂技術(非常規油氣勘探開發關鍵技術)

壓裂技術

未來壓裂技術發展方向將主要體現在以下3個方面：一是現有壓裂技術不斷發展與融合，如連續油管壓裂、小井眼壓裂、井下混配壓裂等技術不斷發展與完善，同時要發展針對不同巖石特性的壓裂液體系及配套技術；二是壓裂裝備將向大功率化、模塊化、小型化、便攜化等方向發展，不僅能夠減少設備使用數量，從而大幅減少土地占用量，也便于在復雜地表條件下進行壓裂施工；三是隨著儲層改造理念的創新發展，高效、低成本、環境友好的壓裂技術將是未來重要的發展方向，如近期已開始試驗使用的體積改造、高速通道壓裂等技術。

(1)體積改造技術

體積改造技術(Stimulated Reservoir Volume，SRV)，是M.J.Mayerhofer等于2006年在研究Bamett頁巖微地震與壓裂裂縫變化時首次提出的，通過壓裂的方式，對儲層實施改造，在形成一條或者多條主裂縫的同時，通過分段多簇射孔，高排量、大液量、低黏液體以及轉向材料與技術等的應用，實現對天然裂縫、巖石層理的溝通，以及在主裂縫的側向強制形成次生裂縫，并在次生裂縫上繼續分支形成二級次生裂縫，以此類推。讓主裂縫與多級次生裂縫交織形成裂縫網絡系統，將可以進行滲流的有效儲集體“打碎”，使裂縫壁面與儲層基質的接觸面積最大，使得油氣從任意方向的基質向裂縫滲流距離最短，極大地提高了儲層整體滲透率，實現對儲層在長、寬、高三維方向的全面改造(圖10.3)(吳奇等，2011)。

圖10.3 體積改造的復雜網絡裂縫示意圖

體積改造效果取決于3個前提條件：①富含脆性礦物的儲層，是實現體積改造的物質基礎。富含石英或者碳酸鹽巖等脆性礦物的儲層，有利于產生復雜縫網，黏土礦物含量高的塑性地層不易形成復雜縫網；②發育良好的天然裂縫和層理，是實現體積改造的前提，天然裂縫存在與否，裂縫發育的方位、產狀、數量以及是否含有充填物，直接影響到體積改造裂縫網絡的形成；③“分段多簇”射孔技術是實現體積改造的技術關鍵。常規水平井分段壓裂進行段間距優化時，采用單段射孔，單段壓裂模式，避免縫間干擾；體積改造優化段間距時，采用“分段多簇”射孔，多段一起壓裂模式利用縫間干擾促使裂縫轉向，產生更為復雜的裂縫網絡系統。體積改造技術不僅能夠大幅度提高單井產量，還能降低儲層有效動用下限，最大限度提高儲層動用率和采收率，是實現泥頁巖氣、致密巖油氣經濟開發的重要技術。

(2)高速通道壓裂技術

高速通道壓裂技術(HiWAY Channel Fracturing)是通過對現有壓裂工藝的革新，脈沖式注入支撐劑(圖10.4)，通過纖維改變支撐劑段塞的流變性，延緩支撐劑的分散和沉降，建立起以支撐劑墩柱支撐的非連續鋪置的大通道，流體不在流經支撐劑充填層，而是流經由支撐柱形成的通道，消除了支撐劑充填層中存在的多相流、支撐劑破碎、高分子濾餅、凝膠及其他因素影響，大大提升了油氣導流能力。該技術主要是通過提高支撐劑的韌性和圓度、降低支撐劑的破碎和凝膠滯留、改善破膠劑來產生裂縫通道，革新了常規水力壓裂技術，是一場壓裂設計理念的革命。目前已作業試驗近3000口井，對比增產20%左右。

圖10.4 HiWAY壓裂與常規壓裂比較

“工廠化”作業模式主要是基于井間接替策略，采用叢式水平井鉆井、同步壓裂或者交叉壓裂的作業方式，為實現泥頁巖氣等非常規油氣資源經濟開發提供了高效運行模式。使用叢式井鉆井技術在一個平臺鉆多口水平井，是實現“工廠化”作業的前提。一個占地4～5英畝的平臺，可以鉆6口水平井，大約能夠代替24口直井(圖10.5)，這相當于用1個井場、1個壓裂液水池和l條公路代替24個井場、24個水池和24條公路，大大減少了土地占用和環境影響，降低了鉆井與壓裂過程中的污染風險，也大幅降低了鉆探成本。目前，美國賓夕法尼亞州Marcellus頁巖氣開發已開始廣泛利用多井平臺鉆探生產井，2011年使用多井平臺鉆探的頁巖氣井比例達83%，而2008年只有18%。

圖10.5 平臺式鉆井軌跡示意圖

平臺式鉆井+同步壓裂或交叉壓裂的“工廠化”作業模式，大幅減少了土地占用量、設備動遷次數和作業時間，在含油氣層多口井控制范圍內，整體產生更為復雜的裂縫網絡體系，大幅度增加油氣藏改造體積，提高了初始產量和最終采收率；同時減少了地面管線與集輸設備，降低了生產作業成本，增大了非常規油氣資源經濟有效開發的可能性。

中國非常規油氣資源賦存環境比較復雜，資源富集地區的地表條件往往以山地、黃土塬、沙漠等為主，不僅實施大規模壓裂施工的地面條件受限，作業施工難度大，而且環境比較脆弱，這決定了中國非常規油氣的規模開發，更需要采用平臺式鉆井+同步壓裂或交叉壓裂的“工廠化”作業模式。

面對中國油氣供需缺口不斷加大的嚴峻形勢，中國應充分發揮后發優勢，通過加強國際合作與交流，在引進、消化、吸收的基礎上，不斷創新發展出適合中國地質與地面條件、環境友好、低成本的勘探開發技術體系，推動中國非常規油氣資源加快開發利用，為國民經濟發展提供重要保障。

水力噴射壓裂技術

水力噴射壓裂方法是基于伯努利 (Bernoulli)方程建立的，流體束的能量維持常量，流體束的速度變化引起壓力反向變化，水力噴射壓裂通過噴射流體在孔道內動能到壓能的轉化，利用噴射滯止壓力破巖從而在噴射點處產生裂縫。水力噴射壓裂方法是將水力噴射射孔和壓裂引爆相結合，進行壓裂處理，通常是將壓裂液通過油管柱泵入，從噴嘴流出。這個過程不需要封隔器或橋塞，因而適用于不同尺寸和結構的套管。這種方法配上連續油管和連接管適用于從注水泥套管到割縫襯管、裸眼甚至礫石充填的完井作業。

常規造縫方法需要對整個井筒加壓。大多數情況下觀察到的破裂壓力比裂縫擴展壓力要大得多，井內的每個裂縫都必須克服該壓力。在水力噴射壓裂中，噴射的臨界壓力有助于在射孔孔道深處達到高壓。因為能量集中在孔眼端部，所以裂縫發生在噴射點處，井筒不受破裂壓力的影響，這為水平井的定點壓裂提供了控制方法。只需沿著井筒移動噴射工具，并且重復水力噴射壓裂過程即可產生多段單獨裂縫。

水力噴射壓裂的優點如下：

(1)在水平井射孔上，水力噴砂射孔比常規射孔彈射孔簡單便捷，安全，效果好，射孔深度大，孔眼周圍無壓實帶，特別是射孔壓裂聯作，減少了水平段射孔需油管傳輸的麻煩。

(2)一次管柱可進行多段壓裂，簡化了施工程序，縮短了施工工期。

(3)水力噴砂射孔壓裂鉆具結構簡單，降低了井下復雜事故的發生率，降低了成本。

(4)不需要機械封隔，能夠自動隔離，可用于裸眼、套管完井。

(5)可進行定向噴射壓裂，準確造縫。

連續油管拖動壓裂最大排量的原因

有高強度水力噴射工具

根據查詢相關資料信息顯示，實現連續油管帶底封拖動壓裂最大排量的關鍵原因是：可重復多次的坐封工具、可控制回壓的節流管匯、高強度的水力噴射工具

連續油管壓裂技術在對作業層位的準確定位，多層次壓裂作業和漏掉層位增產壓裂等方面，相對傳統的常規工藝都有了很大提升

連續油管循環脫氣原理

連續油管循環脫氣原理是在試油試氣時，為取全取準各項資料、安全高效試油

根據查詢相關信息資料顯示，連續油管液氮氣舉工藝技術通過連續油管與液氮泵車、液氮罐車或現場制氮設備相配合，形成壓裂與快速返排工藝技術的整合配套

連續油管液氮氣舉在文3井現場應用，取得良好效果

連續油管液氮氣舉工藝排液速度快，施工安全，可控制排液深度，尤其適用于含天然氣井施工

水平井分段壓裂改造技術

王培義李宗田蘇建政孫良田

（中國石化石油勘探開發研究院，北京100083）

摘要 水平井技術于1928 年提出，20 世紀40 年代付諸實施，20世紀80年代相繼在美國、加拿大、法國等國家得到廣泛工業化應用，并由此形成了一個研究和應用水平井技術的新高潮。本文闡述了國內外水平井分段壓裂工藝技術及其應用效果，傳統的填砂打液體膠塞及封隔器分隔壓裂技術勞動強度大，作業周期長，水力噴射壓裂是水平井分段壓裂發展的方向。

關鍵詞 水平井 分段壓裂 應用效果

Staged Hydraulic Fracturing Proceeding of Horizontal Well

WANG Pei-yi，LI Zong-tian，SU Jian-zheng，Sun Liang-tian

（Exploration and Proction Research lnstitute，SlNOPEC，Beijing100083）

Abstract The horizontal well technology was proposed in 1928，brought into operation in 1940s，and successively widely instrialized used in U.S.A，Canada，France in 1980s.So a new meridian was developed that time.This paper gives an overall description the staged hydraulic fracturing proceeding of horizontal well in domestic and abroad，and introces its field application.Traditional liquid cement isolation and packer isolation in hydraulic fracturing proceeding makes labour intensity raised and leads working cycle longer.Hydrojet fracturing proceeding is a trend in staged hydraulic fracturing proceeding.

Key words horizontal well staged hydraulic fracturing field application

水平井通過擴大油層泄油面積提高油井產量，提高油田經濟效益，目前已經成為油氣田開發的一種有效手段，特別對于低滲油氣藏效果更加顯著。為了充分發揮水平井優勢，提高低滲透油田開發效益，水力壓裂改造成為儲層增產的重要措施。

國內外于20世紀80年代開始研究水平井的壓裂增產改造技術，在水力裂縫的起裂、延伸、壓后產量預測和分段壓裂施工工藝技術等方面取得了一定進展，但總體來講不配套、不完善，特別是水平井分段壓裂改造工藝技術與實際生產需求還存在較大的差距，有待進一步開展攻關研究。本文主要介紹目前國內外常用的幾種水平井分段壓裂工藝技術［1～3］。

1 水平井分段壓裂改造技術

1.1 液體膠塞隔離分段壓裂技術（化學隔離技術）

國內外在20世紀90年代初采用該技術，主要用于套管井。其基本做法是：①射開第一段，油管壓裂；②用液體膠塞和砂子隔離已壓裂井段；③射開第二段，通過油管壓裂該段，再用液體膠塞和砂子隔離；④采用這種辦法，依次壓開所需改造的井段；⑤施工結束后沖砂沖膠塞合層排液求產。該方法的優點是施工安全系數高。缺點是：①所使用的液體膠塞濃度高，對所隔離的層段傷害大；②由于壓后排液之前要沖開膠塞和砂子，沖砂過程中對上下儲層均會造成傷害；③施工工序繁雜，作業周期長；④綜合成本高。因此，該技術方法20世紀90年代初發展起來后沒有得到進一步發展與推廣應用。

1.2 水平井雙卡上提壓裂多段技術

此項技術可以一次性射開所有待改造層段，壓裂時利用導壓噴砂封隔器的節流壓差壓裂管柱，采用上提的方式，一趟管柱完成各層的壓裂（圖1）。優點：①分層改造目的性強；②井筒隔離效果好。缺點：容易砂卡封隔器，造成井下事故。需進一步攻關研究。

圖1 雙封分層壓裂管柱示意圖

1.3 封隔器+機械橋塞分段壓裂技術

該技術為：射開第一段，油管壓裂，機械橋塞座封封堵；再射開第二段，油管壓裂，機械橋塞座封封堵，按照該方法依次壓開所需改造的井段，打撈橋塞，合層排液求產（圖2）。優點：①具備雙封分壓的特點；②砂卡時處理事故比雙封管柱容易。缺點：①作業周期長；②砂卡風險大［4，5］。

圖2 水平井機械隔離分段壓裂管柱示意圖

1.4 環空封隔器分段壓裂技術

環空封隔器分段壓裂，首先把封隔器下到設計位置，從油管內加一定壓力坐封環空壓裂封隔器，從油套環空完成壓裂施工，解封時從油管加壓至一定壓力剪斷解封銷釘，同時打開洗井通道閥，洗井正常后起出壓裂管柱，重復作業過程，實現分射分壓（圖3）。

圖3 環空分層壓裂管柱示意圖

1.5 限流分層壓裂技術

限流法分層壓裂是一種完井壓裂技術，它主要用于未射孔的新井。限流壓裂技術機理是在壓裂過程中，當壓裂液高速通過射孔孔眼進入儲層時會產生孔眼摩阻且隨泵注排量的增加而增大，帶動井底壓力的上升，井底壓力一旦超過多個壓裂層段的破裂壓力，即在每一個層段上壓開裂縫。如果層多、層薄，物性差異大，那么就會導致各裂縫啟裂和延伸不均衡，影響增產效果（圖4）。

圖4 限流分層壓裂管柱示意圖

1.6 水力噴射加砂分段壓裂技術

水力噴射分段壓裂技術就是將水力噴射技術和壓裂技術相結合，其技術原理是根據伯努利方程，將壓力能轉換為動能，在地層中射流成縫，通過環空注入液體使井底壓力剛好控制在裂縫延伸壓力以下，環空泵注的液體在壓差作用下進入射流區，與噴嘴噴射出的液體一起被吸入地層，驅使裂縫向前延伸，因井底壓力剛好控制在裂縫延伸壓力以下，壓裂下一層段時，已壓開層段不再延伸，因此，不用封隔器與橋塞等隔離工具，實現自動封隔。通過拖動管柱，將噴嘴放到下一個需要改造的層段，可依次壓開所需改造井段（圖5）。

水力噴射壓裂技術可以在裸眼、篩管完井的水平井中進行加砂壓裂，也可以在套管井上進行，施工安全性高，可以用一趟管柱在水平井中快速、準確地壓開多條裂縫，水力噴射工具可以與常規油管相連接入井，也可以與大直徑連續油管（ϕ60.3mm）相結合，使施工更快捷，國內外已有數百口井用此技術進行過酸壓或加砂壓裂處理［6～8］。

圖5 噴射壓裂技術示意圖

2 現場應用效果

吉林油田，由于井比較淺，大部分水平井采用環空分段壓裂技術，用該工藝壓裂投產的水平井，壓后初期產量為10.8～14.2m3/d，穩定產量是周圍直井產量的3～5倍。

長慶油田自1993年在安塞油田第一口水平井——塞平1井成功實施分段壓裂以來，已利用填砂打膠塞分段壓裂技術改造了7口井17層段。長慶油田在2005年引進哈里伯頓公司水力噴射分段壓裂技術基礎上，2006年在4口井實施了水力噴射分段壓裂，其中莊平7井投產后日產油7t，取得了較好的改造效果。

大慶油田在葡萄花油田實施8 口水平井限流壓裂，投產2 口井，平均日產量達到43.7t，未壓裂水平井日產為9.7t，壓裂增產3.4倍。2007年封隔器分段壓裂占水平井壓裂總井數的75.6%，增產效果是直井壓裂的4.5倍，是水平井限流壓裂的1.4～2.5倍。將分段壓裂與限流壓裂相結合，開展水平井分段限流工藝研究，試驗8口井，降低了施工成本與風險，并取得了較好的增產效果。

勝利油田套管限流分層壓裂實施了高89-平1井、史127-平1井、商75-平1井3口井的分段壓裂，其中史127-平1井水平段長351.3m，實施限流改造井段3488.5～3646.5m，長度為 158.0m，壓后初期日產液 20.3m3，日產油 11.5m3，穩定日產油6.45m3，含水量為7%。

3 結論

（1）水平井的增產措施是低滲透水平井長期高效開發的重要手段，應加大水平井的分段壓裂措施的現場實施研究力度。

（2）水平井開發經過十余年的科技攻關，取得了很多成果，但在水平井分層壓裂工藝配套等許多方面有待于進一步提高。

參考文獻

［1］牛寶榮，徐向陽，何紅梅.國內外水平井開采配套技術［J］.吐哈油氣，2007，12（2）：183～187.

［2］陳作，王振鐸，曾華國等.水平井分段壓裂工藝技術現狀及展望［J］.天然氣工業，2007，27（9）：78～80.

［3］姜洪福，隋軍，龐彥明等.特低豐度油藏水平井開發技術研究與應用［J］.石油勘探與開發，2006，33（3）：364～368.

［4］宋振云，陳建剛，王興建等.水平井筒機械隔離分段壓裂技術［J］.鉆采工藝，2007，30（4）：75～77.

［5］ElRafie E A，Wattenbarger R A.Comprehensive Evaluation of Horizontal Wells with Transverse Hydraulic Fractures in a Layered Multi 2 phase Reservoir［J］.SPE 35211，1996.

［6］沈忠厚.水射流理論與技術［M］.東營：石油大學出版社，1998.390～423.

［7］Jaatmadja J B.Hydrajet-f racturing stimulation process proves effective for off shore brazil horizontal wells［J］.SPE 88589，2004.

［8］McDaniel B W，Jim B.Surjaatmadja，Larry Lockwood，Halliburton；Rod L.Sutherland，Key Proction Co.Evolving New Stimulation Process Proves Highly Effective in Level 1 Dual-Lateral Completion.SPE7 8697-MS，2002.

非常規油氣勘探開發關鍵技術

非常規油氣特殊的形成機制與賦存狀態，需要針對性的特色勘探開發技術。提高儲層預測精度和油氣單井產能是技術攻關的重點。國內、外長期針對致密砂巖油氣、頁巖氣、煤層氣等的勘探開發實踐，形成了一套較為成熟有效的核心技術，這些技術各展所能、相映成彰，推進了非常規油氣資源的勘探開發進程。本節簡要介紹地震疊前儲層預測、水平井鉆井、大型壓裂、微地震檢測、縫洞儲層定量雕刻等5項核心技術。

一、地震疊前儲層預測技術

近年來，油氣勘探開發對地下儲層預測和油氣分布的成像精度要求越來越高，因此地震疊前預測技術受到各大油公司的高度重視，國內、外均投入很大的力量進行相關領域新技術的研發及應用研究。目前，地震疊前儲層預測技術已進入大規模工業化應用階段。

國外地震疊前儲層預測技術發展迅速，方法類型多樣，并推出了功能齊全、特色各異、綜合性強的商用軟件。國內隨著勘探開發對象由中高滲碎屑巖常規儲層向致密砂巖、縫洞型碳酸鹽巖等非常規儲層轉變，中國石油天然氣集團公司組織開展了地震疊前儲層預測技術研究，形成了以面向地震疊前反演的保真精細處理、基于巖石物理分析的敏感因子優選、層序格架約束下的層位精細解釋、AVO屬性分析、彈性阻抗反演、AVO反演等技術為核心的非均質儲層地震疊前預測、流體檢測配套技術系列。同時，強化應用基礎研究，探索了巖性阻抗反演、流體阻抗反演、彈性阻抗系數反演、疊前同步反演、波動方程疊前彈性參數反演、多波波動方程同時反演、PGT含氣飽和度定量預測等疊前儲層預測、流體檢測新技術，為進一步提高非均質儲層預測精度奠定了基礎。

近年中國石油天然氣集團公司還開展了全數字三維地震采集處理、高密度地震采集處理等配套技術攻關，使得地震疊前道集數據的分辨率、保真度有了較大幅度提高，地震面元的方位角、炮檢距、覆蓋次數等屬性分布更加均勻，為進一步提高地震疊前儲層預測技術應用效果提供了保障。

二、水平井鉆井技術

水平井鉆井技術是利用特殊的井底動力工具與隨鉆測量儀器，鉆成井斜角大于86°，并保持這一角度鉆進一定長度井段的定向鉆井技術，是頁巖氣、致密砂巖氣、煤層氣等非常規油氣低成本高效開發的關鍵技術。與直井相比，水平井具有泄油氣面積大、單井產量高、穿透度大、儲量動用程度高、節約土地占用、避開障礙物和環境惡劣地帶等優點。

水平井技術近年來在國內、外發展迅速，在提高單井產量和采收率方面發揮了重要作用。美國在致密氣、頁巖氣開發上積累了豐富的經驗，形成了叢式水平井、批鉆、快速鉆井以及長水平段水平井等提高單井產量、降低鉆完井成本的主體技術，實現了致密氣、頁巖氣等低品位儲量的有效開發。目前，全球水平井井數約5萬口，主要分布在美國和加拿大。2002年以后，水平井的大量應用直接推動了美國頁巖氣的快速發展。

美國水平井鉆井數從2000年的1144口增長到2010年的9800口，增長了8.6倍。水平井比例從2000年的3.9%增至2010年的20%。水平井應用的主要對象是頁巖氣，其中2008年美國鉆頁巖氣水平井7282口，其中Bar買粉絲t頁巖中水平井比例已占90%以上。

國內水平井鉆井技術日益受到重視，近年來在鄂爾多斯盆地蘇里格與長北、塔中、松遼盆地深層火山巖等氣田勘探開發中取得了進展，成效顯著。如在長慶鄂爾多斯蘇里格致密砂巖氣區、長北低滲透砂巖氣田，通過長期的探索和攻關，逐步形成了以水平井、長水平段叢式分支井等為主的開發技術，為今后大規模致密氣田、頁巖氣的開發積累了經驗。在致密砂巖、頁巖氣開發時一定要轉變傳統的觀念，破除低效儲量不能用高新技術的落后觀念，樹立水平井打快、打好、打長的意識。在水平井打長方面，要求水平段至少在1000m以上。

當前，水平井鉆井技術正在向集成系統發展，即結合地質、地球物理、油層物理和工程技術，開發大位移鉆井、側鉆水平井鉆井、分支井、徑向水平井、欠平衡鉆井、連續油管等技術，并研制技術含量高的隨鉆測量(MWD)、隨鉆測井(LWD)等設備。

三、大型壓裂技術

大型壓裂技術是提高非常規致密儲層滲流能力的關鍵技術。大型壓裂技術突破了常規壓裂理論的束縛，主要采用大排量、大砂量在地層中造出超過常規壓裂長、寬、高的裂縫，擴大泄油氣半徑，創造“人造滲透率”，提高單井產量，大幅增加了非常規油氣儲量的動用程度。水平井分段壓裂、直井分層壓裂等核心技術已經成為美國非常規氣的有效開發的核心。2003年，以水平井多段壓裂技術取得突破為標志，實現了Bar買粉絲t頁巖氣的快速發展，也加快了頁巖氣領域從發現到開發的節奏。

近年來，中國石油天然氣集團公司進一步加大了直井分層壓裂、水平井分段壓裂關鍵技術引進和攻關的力度，取得了長足的進步和明顯的生產效益。如分層壓裂技術在蘇里格東區、川中須家河組儲層取得了明顯效果，蘇里格東區分壓4層是合層壓裂產量的1.7倍，川中須家河分層壓裂產量是合層壓裂的1.6倍。蘇里格氣田通過實施水平井分段壓裂，水平井初期平均單井日產氣達到7.8×104m3，可保持日產氣5×104m3穩定生產，增產效果明顯。

直井分層壓裂技術一般包括封隔器+滑套投球分層壓裂、連續管噴砂射孔、環空加砂分層壓裂、TAP套管滑套閥分層壓裂等。封隔器+滑套投球分層壓裂技術已在蘇里格氣田應用2000口以上，在川中須家河應用110口以上，已成為蘇里格氣區、川中須家河組直井分層壓裂的主體技術。長慶油田引進的Schlumberger公司TAP套管滑套閥分層壓裂技術，在蘇里格氣田和盆地東部完成了4口井現場試驗，取得了明顯效果。如2010年長慶油田在米37井2402.8～2845.0m井段，采用TAP工藝在國內第一次成功進行連續9層分壓，注入總液量1672.0m3，加砂量126.4m3，創造了該技術在國內分壓層數的新紀錄。同時成功實施了鉆飛鏢作業和關閉產水層作業，實現了個別產水層TAP閥的成功關閉，有效降低了產水層對試氣產量的影響。米37井關閉主要產水層山2和盒7段滑套后，試氣井口產量從1.89×104m3/d上升到5.70×104m3/d，產水量從16.7m3/d下降到3.6m3/d，大大降低了產水層對試氣產量的影響。

水平井分段壓裂技術包括裸眼封隔器+滑套投球分段壓裂、水力噴射分段壓裂等。裸眼封隔器、滑套投球分段壓裂技術在蘇里格已累計應用57口井，主體為分壓4～5段。川慶鉆探等單位已實現了工具國產化，并從分壓4～5段發展到11段。國產化裸眼封隔器、滑套投球分段壓裂工具在蘇里格已入井18口，最多分壓10段。

吉林油田長深登平2井，是中國石油天然氣集團公司目前水平井分段壓裂規模最大的井，創造了目前中國石油天然氣集團公司水平井壓裂級數最多、單井壓裂規模最大、單級壓裂規模最大3項記錄，推動了松遼盆地長嶺凹陷致密砂巖氣田的規模有效開發。長深登平2井水平段長837m，鉆遇氣層厚度為755m，分10段壓裂，泵入總液量4610m3，加砂838m3。通過采用大規模分段壓裂，10mm油嘴測試日產氣35.8×104m3(油壓22.8MPa)，目前該井穩定產量17×104m3/d(油壓18.5MPa)，進一步拓寬了松遼盆地致密氣藏有效開發的技術思路。

四、微地震檢測技術

微地震又稱無源地震或被動地震，在油藏壓裂、注水開采等生產活動中，地下油氣藏一般會伴生類似天然地震、烈度很低的微地震現象。產生微地震的位置可以根據反射器的類型確定，根據采樣密度和縱波來計算確定。

微地震技術可以用來檢測油氣生產層內流體的流動情況，以及裂縫的活動情況，可以用來研究在斷層帶附近發生的自然地震。微地震在油氣勘探開發中常用來監測油藏生產、作業效果，為優化油氣藏管理、致密儲層勘探開發提供了決策依據。

目前，微地震技術在國外油藏監測以及國內礦山開采監測等生產領域，已是一門較成熟的技術，也是近年來國外頁巖氣勘探開發過程中，改進頁巖氣增產效果的一項必不可少的專項技術。

頁巖氣的開發主要依賴于通過大型壓裂，建立一種長而寬的人造裂縫通道，將大量的非常復雜的裂縫網絡連通，從而增大泄壓面積。微地震監測技術是了解人造裂縫的幾何形態、改進增產措施或加密井效果的關鍵。頁巖氣開發過程中的微地震壓裂監測技術，是將檢波器放置在距壓裂井小于600m的觀測井中(一般是直井)，對壓裂井在壓裂過程中誘發的微地震波進行持續的監測，動態地描述壓裂過程中裂縫生長的幾何形狀和空間展布形態。

微地震分析能夠及時了解人造裂縫產生的方向、延伸長度等信息，還可實時監測控制壓裂的過程，提供壓裂增產期間關于多次壓裂深度和寬度的寶貴信息，做到對壓裂方案進行優化選擇。如利用實時裂縫監測資料，可確定裂縫尺寸的異常變化，從而使分級壓裂方案得到及時調整，并分析該調整方案對整體壓裂方案產生的影響;同時，可確定裂縫是否偏離設計層位，確定封隔方法的效果達到了何種程度。在分級壓裂過程中，如果確定某層位得到了重復壓裂，可終止當前壓裂措施并開始下級壓裂;如果確定目前施工層位正在產生多條裂縫，根據壓裂液與支撐劑的剩余量，適當延長該層位的壓裂時間;如果確定裂縫遇到了斷層，立即停止壓裂施工。裂縫監測在頁巖氣壓裂中占有很重要地位，通過裂縫監測，確定裂縫方位和展布，計算改造體積，為產量預測、新井布井、壓裂設計提供依據。此外，利用微地震檢測技術還可以對頁巖壓裂前后的滲透率進行估算。

我國在塔里木、華北、長慶等油田曾利用微地震技術進行過油藏監測方面的先導性試驗，在注水前緣監測、區域天然裂縫預測和剩余油分布識別等方面，取得了一定效果。但在頁巖氣勘探開發中的應用還處于初期探索階段。

五、縫洞儲層定量雕刻技術

縫洞型儲層具有大規模層狀與準層狀分布特征，部分連通型縫洞可以形成連續型油氣藏，是碳酸鹽巖的重要油氣勘探開發領域。碳酸鹽巖縫洞型儲集空間一般肉眼可見，包括溶蝕孔、洞、縫及大型洞穴、裂縫等，具有極強的非均質性。

縫洞型儲層前期研究主要是利用地震剖面“相面法”進行定性識別目標，如“羊肉串”模式，但是由于受深層地震資料信噪比低的影響，縫洞難以精確成像。21世紀以來，中國石油、中國石化等公司組織了縫洞儲層定量雕刻技術攻關，初步實現了復雜縫洞性儲層的雕刻與定量化評價，已在塔里木盆地奧陶系、鄂爾多斯盆地奧陶系等縫洞型油氣勘探發現中發揮了關鍵作用。

鉆前縫洞型儲層定量雕刻主要依靠地震資料，以高保真地震成像處理為前提，以模型正演和巖石物理分析為基礎，通過“三定法”，實現縫洞型儲層或油氣藏的定量化預測。“三定”是指:①定位置，利用高精度三維地震和各向異性偏移技術，實現地震信息的高精度成像;②定形態，利用振幅雕刻技術(洞穴)和方位各向異性技術(裂縫)，實現縫洞體系立體描述;③定規模，利用巖石物理分析和正演模擬技術，實現儲集空間定量化預測。如在塔里木盆地塔北和塔中地區，應用縫洞體系立體描述技術，縫洞儲層鉆遇率達到100%。應用PG剖面、流體因子等多屬性融合技術，縫洞儲層流體預測符合率達到80%以上。

碳酸鹽巖縫洞體系地震定量雕刻技術系列包括4項核心技術:①井控地震保真處理技術，能夠促進地震剖面串珠反射更加清晰、數量明顯增多;②疊前地震偏移技術與各向異性處理技術，能夠精細刻畫不同級別的斷裂系統;③溶洞模型正演技術，能夠建立縫洞大小、填充與地震響應量版;④三維可視化雕刻技術，能夠對裂縫、溶洞進行獨立雕刻和融合研究，分析縫洞系統的連通性，精細描述縫洞的空間關系。

鉆后縫洞型儲層定量評價，主要依靠微電阻率掃描成像測井技術。目前已形成了以電成像測井為主導的有效儲層識別及縫洞儲層參數定量評價技術，建立了多種較為有效的流體識別方法圖版，顯著提高了此類儲層的測井評價能力。另外，開發的遠探測聲波反射波成像測井新技術，使得探測距離由3m拓展到10m，有利于發現鄰近分布的隱蔽縫洞，提高評價精度。

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