第六节　压裂改造技术

　　1970年代，外围探井始用压裂技术，即以压裂液为介质，在井口对压裂液加压，使压力传导到油层，迫使油层在高压下形成裂缝，再向裂缝中充填支撑剂，以保持裂缝的开启状态，形成人造通道，使得油气畅通，产量提高。起初，每年探井压裂不足10口。1990年以后，每年探井压裂约80～100口，压裂技术在外围油田勘探中的作用愈发突显出来。

　　一、压裂装备

　　1970年代，使用额定功率500水马力的500型压裂设备，在朝阳沟油田一带对地下1000米左右的深油层进行压裂，形成破裂压力20－30兆帕，基本满足生产需要。1980年代，三肇地区成为勘探重点，鉴于其油层深度约1600～2100米，且致密坚硬，就改用700－800型压裂设备，方取得预期的效果。1990年代以后，勘探深层天然气，气层非常坚硬，原有压裂设备无能为力。为此，陆续引进国外大型设备：1991年，投产1500型压裂车组；1995年，投产2000型车组；2000年，投产2250型车组，从而满足了油气勘探需要。

　　二、下井管柱工具

　　1980年代，油田自主研发应用耐压50兆帕、耐温120摄氏度的封隔器。1994年，研发耐压70兆帕的新型封隔器和一趟管柱压裂多层的新型压裂管柱，用于井下作业。2000年以后，深层天然气勘探中，地层温度高达170摄氏度，压力高达94兆帕，原有井下作业工具耐温抗压性能均不适用。于是，组织技术攻关，改进工具制造工艺，选用耐温耐压的新型材料，自行设计制造抗压123兆帕，且经得起170摄氏度高温的新型封隔器，并开发应用配套的技术措施，解决了深层勘探中遇到的新问题。

　　三、压裂液

　　1970年代，压裂施工中将原油用作压裂液。1980年代后期，改用以田箐胶为主的新型压裂液。但这种压裂液残渣多达30％，只适用于60摄氏度施工环境，且携砂能力差。之后，又陆续研发呱胶、香豆胶、CT9－1等压裂液，其耐温性能与携砂能力均有所提高，但因其中的香豆胶、CT9－1等压裂液成本过高，且原材料供应得不到保障，被放弃使用，只有呱胶得以大量使用。随后，自行研发皂仁胶以及适于气层压裂的泡沫压裂液，用以满足特种压裂需要。2000年以后，针对不同地区储层特点，特别是根据岩矿和黏土不同矿物成分，研制出防喷剂、降粘剂、增稠剂、黏土稳定剂、热稳定剂、发泡助排剂等压裂液添加剂，以便在任何地质条件下都能取得最佳压裂施工效果。在深层火山岩气层压裂中，针对大量微裂缝造成压裂液严重漏失问题，研发乳化型压裂液及其配套技术措施，使深层火山岩气层压裂成功率由以往的37.5％提高到2005年的90.3％。

　　四、裂缝支撑剂

　　裂缝支撑剂由采用普通工程砂、精洗石英砂，发展到采用高强度石英砂、陶粒等。1988年，建成压裂裂缝支撑剂检测系统，根据检测数据和实践经验，逐步明确适应不同地质条件的支撑剂种类及其粒径，保证了压裂效果。在徐深1井深层压裂施工中，针对坚硬、致密的火山岩气层岩石特点，采用耐压能力达86兆帕的特殊支撑剂，获得特高产天然气流。

　　五、压裂施工工艺

　　1980年代，压裂前实施储层酸化预处理，以降低储层破裂压力。随后，根据不同储层压裂需要，陆续研发限流压裂、多裂缝压裂、选择性压裂等新方法，并经实践中不断改进与完善，得以长期沿用。1995年，研发出复合压裂技术，就是在压裂前，先对待压层位进行定向爆破，使其形成大量微细裂缝，降低破裂压力，后施以水力压裂，以获取最佳压裂效果。复合压裂技术应用于部分特殊探井，取得了预期效果。