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[摘 要]压裂技术自l947年在美国堪萨斯州试验成功，至今已经成为低渗透油气藏改造以及油气田高含水后期增产增效的主要措施之一。随着其它各项技术的发展，油气藏压裂改造技术在压裂设计施工、压裂设备以及工艺技术等方面已经取得了很大的进展。经过多年的发展，油气藏压裂改造技术已经日渐成熟。随着基础研究的深化以及单项技术的发展，压裂技术在油田改造以及高含水后期增产增效中发挥着越来越重要的作用。
[关键词]压裂；机理；应用现状；增产
中图分类号：TE355.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）42-0369-02
1、背景与发展历程
1.1 总体优化压裂设计技术及技术产生的背景
总体优化压裂设计技术是在单井优化压裂设计技术的基础上，融合工程管理理论及最优化理论提出的。
上世纪七八十年代，国内外开始利用二维模型，拟三维模型以及后来的全三维压裂模型进行单井优化水力压裂设计，预测裂缝尺寸和裂缝导流能力、设计压裂参数。
到上世纪90年代，国内最先提出了总体优化压裂设计技术的概念。并在吉林油田、吐哈油田以及杨家坝油田等获得推广应用。总体优化压裂设计技术是将整个油气藏作为研究对象，以其获得最佳开发效果为目标，在此基础上，研究既定条件下，不同裂缝尺寸、裂缝导流能力及压裂参数对开采指标的影响，以优选裂缝尺寸及其他压裂参数，进而优化压裂方案。目前，总体优化压裂设计技术已经在国内外各大油田得以应用。
1.2 基础理论以及单项技术研究进展
油气藏压裂改造技术的发展，得益于基础理论研究的深化和单项技术的进展。主要有以下几项技术：
1）裂缝高控制技术。在优化设计的基础上，需要对裂缝高度进行有效的控制。目前较为成熟的技术有：人工隔层控制缝高技术、非支撑剂液体段塞控制缝高技术、变排量压裂技术、上浮剂及下沉剂技术、低稠化剂浓度压裂技术、清水压裂技术、高砂比压裂技术等。
2）裂缝检测技术。目前对压裂裂缝高度的检测方法主要有油井温度测量法和放射性同位素示踪法。对裂缝方位和几何尺寸的检测，则主要通过在裸眼井中通过井下电视、微地震、无线电脉冲等方法，在地面成像，进而观察和分析裂缝的方位和几何形态。
3）裂缝模拟技术。裂缝物理模拟技术是用多相流模拟伤害机理，建立起来的基质和裂缝的伤害模拟技术；美国UT大学正在进行理论研究的松软地层和弱胶结地层的裂缝扩展模型技术，以及应力敏感试验及相应的油藏数值模拟技术，对油气藏压裂改造技术的发展，优化设计都起到了很重要的作用。
4）设计软件。国内推出的很多裂缝模拟软件，如FracproPT 10.0、Terra Frac、Stimplan（F3D与P3D裂缝模拟）都达到国际先进水平；国际通用的常规油藏模拟软件有VIP、Work Bench（3D3P油藏模拟）等都可以较好的对压裂工艺进行模拟。
2、压裂改造技术应用现状
结合生产实际压裂技术在现场被广泛的应用，主要介绍以下几种：
2.1 重复压裂技术
在生产过程中，由于遇种种原因，会导致压裂裂缝失效，从上世纪60年代开始，国外便开始进行重复压裂的实践。根据国内外的重复压裂实践，重复压裂有三种方式：层内压出新裂缝、继续延伸裂缝、改向重复压裂。
2.2 端部脱砂压裂技术
该技术优点是：（1）导流能力高；（2）有效期长；（3）滤失伤害小；（4）克服非达西流影响；（5）有效控制缝高等。
2.3 选择性压裂技术
压裂层厚度大，层内水淹不均匀或多层合压高含水层的井可采用选择性压裂技术。选择性压裂就是利用油层非均质性特点造成的不同油层或不同部位吸液能力的差异，把一种可溶剂暂堵剂随携带液挤入井内，将不需要压裂的主产产液层或部位的炮眼暂时封堵，迫使高压压裂液进入低产层或部位，形成裂缝，达到改造油层的目的。
2.4 多裂缝压裂技术
压裂层多，隔层薄，不能单卡的层段可采用多裂缝压裂技术。多裂缝压裂是在普通压裂技术上发展起来的一种油层改造技术，它不受射孔孔密的限制，适应性强。其原理是在一个压裂层段内，利用先压开的油层吸液能力大的特点，压完一层后，在较低的压力下挤入一定数量的高强度暂堵剂（该暂堵剂在开发生产时可自行解堵），封堵已压开层位的炮眼，迫使高压压裂液转向，进入其它油层，压开第二层，然后再封堵、再压裂，达到在一个压裂层段内压裂多层、形成多条裂缝的目的。
适用条件：一个压裂层段内有2个以上要改造的目的层。
2.5 小井眼压裂技术
为降低外围低渗、低产油田的开采成本，探索高效开发低产油田的有效途径，1994年以来，在大庆油田的宋芳屯油田、永乐油田、朝阳沟油田、采油四厂的部分区块逐步开辟了小井眼开发试验区。为适应小井眼井对压裂工艺的需要，研究了适合小井眼井压裂改造的技术。
3、现场应用压裂效果分析
2013年我队共实施压裂井5口，见表1，截至目前压裂井已累计増油680吨，
压裂效果较好的以北3-5-34为例：
在认真分析剩余油的基础上，结合小层的压裂潜力及目前压裂工艺水平，确定本次压裂可选层段（表2）：
确定压裂层位后，北3-5-34于2013.6.19-23日压裂，6.30日压裂后换泵，前后对比产量见表3：
压裂后日产液，日产油保持稳定，截至2013年7月底累计增油336t，开发形势良好。
4、压裂施工中常见问题
4.1 目的层压不开
产生压不开的现象，有如下几种原因：
①管柱下入位置有错误，封隔器卡在未射孔井段上；
②射孔质量差，油井不完善，地层吸液阻力大；
③油管或是地面管线有堵塞物，造成卡阻；
④地层渗透性差，吸液能力太低；
⑤钻井过程中造成泥浆污染油层，泥饼堵死了地层孔道
4.2 压裂中途有时压力会突然上升
压裂开始时压力正常，但是加砂后出现了压力猛升的现象，其主要原因是加砂不均匀，在管柱中造成了砂堵。或因混砂比过高形成的堵塞所致。也有因杂质堆积在炮眼附近或压裂液中的纤维质物品堵塞了油层孔隙而造成的。
发生这种情况后应立即停止加砂，降低排量，使泵压先降到安全负荷以内，但不要全部停车，以免造成更严重的砂堵事故。这时还要进一步观察泵压与排量的变化，如果砂堵有所解除还可考虑继续加砂。
5、几点认识
（1）对于特高含水期的増油措施压裂在增产增效中发挥着越来越重要的作用。
（2）选井、选层的正确性决定压裂效果
（3）在压裂方式上采取多样性、综合措施效果要好于单一性的压裂方式。
（4）确定压裂井后，压前压后应测产液剖面，以便于更准确对比前后效果，为今后提供可借鉴经验。
参考文献
[1] 赵世远，巢华庆.采油地质工程[M].北京：石油工业出版社，2003.
[2] 胡博仲.压裂技术汇编[M].北京：石油工业出版社，1998.
[3] 刘振宇，赵春森，殷代印.油藏工程基础知识手册[M].北京：石油工业出版社，2002.
[关键词]压裂；机理；应用现状；增产
中图分类号：TE355.6 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）42-0369-02
1、背景与发展历程
1.1 总体优化压裂设计技术及技术产生的背景
总体优化压裂设计技术是在单井优化压裂设计技术的基础上，融合工程管理理论及最优化理论提出的。
上世纪七八十年代，国内外开始利用二维模型，拟三维模型以及后来的全三维压裂模型进行单井优化水力压裂设计，预测裂缝尺寸和裂缝导流能力、设计压裂参数。
到上世纪90年代，国内最先提出了总体优化压裂设计技术的概念。并在吉林油田、吐哈油田以及杨家坝油田等获得推广应用。总体优化压裂设计技术是将整个油气藏作为研究对象，以其获得最佳开发效果为目标，在此基础上，研究既定条件下，不同裂缝尺寸、裂缝导流能力及压裂参数对开采指标的影响，以优选裂缝尺寸及其他压裂参数，进而优化压裂方案。目前，总体优化压裂设计技术已经在国内外各大油田得以应用。
1.2 基础理论以及单项技术研究进展
油气藏压裂改造技术的发展，得益于基础理论研究的深化和单项技术的进展。主要有以下几项技术：
1）裂缝高控制技术。在优化设计的基础上，需要对裂缝高度进行有效的控制。目前较为成熟的技术有：人工隔层控制缝高技术、非支撑剂液体段塞控制缝高技术、变排量压裂技术、上浮剂及下沉剂技术、低稠化剂浓度压裂技术、清水压裂技术、高砂比压裂技术等。
2）裂缝检测技术。目前对压裂裂缝高度的检测方法主要有油井温度测量法和放射性同位素示踪法。对裂缝方位和几何尺寸的检测，则主要通过在裸眼井中通过井下电视、微地震、无线电脉冲等方法，在地面成像，进而观察和分析裂缝的方位和几何形态。
3）裂缝模拟技术。裂缝物理模拟技术是用多相流模拟伤害机理，建立起来的基质和裂缝的伤害模拟技术；美国UT大学正在进行理论研究的松软地层和弱胶结地层的裂缝扩展模型技术，以及应力敏感试验及相应的油藏数值模拟技术，对油气藏压裂改造技术的发展，优化设计都起到了很重要的作用。
4）设计软件。国内推出的很多裂缝模拟软件，如FracproPT 10.0、Terra Frac、Stimplan（F3D与P3D裂缝模拟）都达到国际先进水平；国际通用的常规油藏模拟软件有VIP、Work Bench（3D3P油藏模拟）等都可以较好的对压裂工艺进行模拟。
2、压裂改造技术应用现状
结合生产实际压裂技术在现场被广泛的应用，主要介绍以下几种：
2.1 重复压裂技术
在生产过程中，由于遇种种原因，会导致压裂裂缝失效，从上世纪60年代开始，国外便开始进行重复压裂的实践。根据国内外的重复压裂实践，重复压裂有三种方式：层内压出新裂缝、继续延伸裂缝、改向重复压裂。
2.2 端部脱砂压裂技术
该技术优点是：（1）导流能力高；（2）有效期长；（3）滤失伤害小；（4）克服非达西流影响；（5）有效控制缝高等。
2.3 选择性压裂技术
压裂层厚度大，层内水淹不均匀或多层合压高含水层的井可采用选择性压裂技术。选择性压裂就是利用油层非均质性特点造成的不同油层或不同部位吸液能力的差异，把一种可溶剂暂堵剂随携带液挤入井内，将不需要压裂的主产产液层或部位的炮眼暂时封堵，迫使高压压裂液进入低产层或部位，形成裂缝，达到改造油层的目的。
2.4 多裂缝压裂技术
压裂层多，隔层薄，不能单卡的层段可采用多裂缝压裂技术。多裂缝压裂是在普通压裂技术上发展起来的一种油层改造技术，它不受射孔孔密的限制，适应性强。其原理是在一个压裂层段内，利用先压开的油层吸液能力大的特点，压完一层后，在较低的压力下挤入一定数量的高强度暂堵剂（该暂堵剂在开发生产时可自行解堵），封堵已压开层位的炮眼，迫使高压压裂液转向，进入其它油层，压开第二层，然后再封堵、再压裂，达到在一个压裂层段内压裂多层、形成多条裂缝的目的。
适用条件：一个压裂层段内有2个以上要改造的目的层。
2.5 小井眼压裂技术
为降低外围低渗、低产油田的开采成本，探索高效开发低产油田的有效途径，1994年以来，在大庆油田的宋芳屯油田、永乐油田、朝阳沟油田、采油四厂的部分区块逐步开辟了小井眼开发试验区。为适应小井眼井对压裂工艺的需要，研究了适合小井眼井压裂改造的技术。
3、现场应用压裂效果分析
2013年我队共实施压裂井5口，见表1，截至目前压裂井已累计増油680吨，
压裂效果较好的以北3-5-34为例：
在认真分析剩余油的基础上，结合小层的压裂潜力及目前压裂工艺水平，确定本次压裂可选层段（表2）：
确定压裂层位后，北3-5-34于2013.6.19-23日压裂，6.30日压裂后换泵，前后对比产量见表3：
压裂后日产液，日产油保持稳定，截至2013年7月底累计增油336t，开发形势良好。
4、压裂施工中常见问题
4.1 目的层压不开
产生压不开的现象，有如下几种原因：
①管柱下入位置有错误，封隔器卡在未射孔井段上；
②射孔质量差，油井不完善，地层吸液阻力大；
③油管或是地面管线有堵塞物，造成卡阻；
④地层渗透性差，吸液能力太低；
⑤钻井过程中造成泥浆污染油层，泥饼堵死了地层孔道
4.2 压裂中途有时压力会突然上升
压裂开始时压力正常，但是加砂后出现了压力猛升的现象，其主要原因是加砂不均匀，在管柱中造成了砂堵。或因混砂比过高形成的堵塞所致。也有因杂质堆积在炮眼附近或压裂液中的纤维质物品堵塞了油层孔隙而造成的。
发生这种情况后应立即停止加砂，降低排量，使泵压先降到安全负荷以内，但不要全部停车，以免造成更严重的砂堵事故。这时还要进一步观察泵压与排量的变化，如果砂堵有所解除还可考虑继续加砂。
5、几点认识
（1）对于特高含水期的増油措施压裂在增产增效中发挥着越来越重要的作用。
（2）选井、选层的正确性决定压裂效果
（3）在压裂方式上采取多样性、综合措施效果要好于单一性的压裂方式。
（4）确定压裂井后，压前压后应测产液剖面，以便于更准确对比前后效果，为今后提供可借鉴经验。
参考文献
[1] 赵世远，巢华庆.采油地质工程[M].北京：石油工业出版社，2003.
[2] 胡博仲.压裂技术汇编[M].北京：石油工业出版社，1998.
[3] 刘振宇，赵春森，殷代印.油藏工程基础知识手册[M].北京：石油工业出版社，2002.