压裂与钻完井技术的革新专场

　　第五届国际石油高峰论坛：压裂与钻完井技术的革新专场上——中石油股份公司勘探与生产分公司采油工艺处处长张守良演讲中国石油压裂工艺技术现状及发展。

　　先生们，女士们，上午好。受大会委托，我向大家报告中国压裂技术改造新进展。大家知道北美水平井压裂技术的进步催生了页岩气勘探的开发革命，改变了世界能源的工序格局。面对菜菜对象品质变差，低渗致密，多井低产的实现，提出了转变发展方式的发展战略。进行了压裂改造技术攻关，成效显著，掀开了体积压裂有效开发的新篇章。

　　我分四个方面进行汇报，第一个就是压裂的工艺技术。中国石油从1955年开始在玉门油田进行首口井的压裂施工以来，已经走过了50多年的历程，这50多年中压裂改造技术得到了巨大的发展。总体有以下几个方面，一个是解堵压裂到单井压裂，整体压裂到开发压裂，最近这几年一直在水平井分段和直径分层压裂，目前在向体积压裂。

　　十一五期间中国石油组织两院三公司进行低渗水平井压裂改造技术攻关，实现了巨大的进步。十二五以来借鉴美国的理念加大了直井多层和水平井多段压裂关键技术的攻关，形成了提高单井产量的技术。形成了改善能力，增大泄油面积的技术。从直井上下来成熟的有三套技术，一个是分割器滑套，一个是多层压裂技术，第二个是双封单卡上提式多层压裂技术，还有一套是滑套完井的技术。

　　技术实际上应用了很多年了，主要是说说新进展，主要是现在层数上达到比较高的程度。现在已经达到了九层了，过去一般都是两三层，2000年初是四层左右，现在已经实现了九层压裂。在油气水井当中都可以应用，现在全国已经在广泛的应用了，这是在大庆用的比较多，都是多层的储存当中。

　　第二个就是连续油管喷砂，这个也是已经应有多年了。但是在井的深度上少一点，一般是1200米以前，再深的话就相对小一点。我们的特点就是相对深度比较大一点，应用到了2000到3000米，这套技术主要是在西南、川、庆。层数理论上不受限制，但是现在处在储存层数现在的程度，现在已经最高使用到九层。

　　第二就是改进方面，就是层数少主要是分割器上，我们的分割器跟它有所不同，所以深度加深了再就是双封单卡上提式是多层压裂技术。这个技术在大庆油田采用了，然后六小时连续完成了八段的施工，速度比较快。这口井规模小队小一点，但是施工速度是非常明显的。然后产油是5.2吨，效果也是非常好的。

　　再就是套管滑套完井多层压裂技术，设计了可以满足三层半五，四层半等套管的压裂需要，其中五层半的已经实现了一次分压5层。四层半的无限级套管滑套在室内研发，可以承压100兆帕。前几年五层以上的每年中石油实现进行作业300口井以上，大庆油田平均单井产量比四层以下的每一层增加1.8吨。

　　下面汇报一下水平井多段压裂技术，最近我们形成了四套比较成熟的压裂技术。三套是正在攻关当中，双封单卡分段压裂技术，这是大庆为主研发的，主要是一次性射孔所有目的层段，采用小直径扩张式实现分层。现场已经应用了241口井，到去年年底。单卡管最多分压15段。

　　封隔器主要是吉林油田研发的，这个的特点主要是能够跟一个油井当中一个完整的通径，在套管里压了可以一次提上来，可以便于后期的作业，这是针对油井开发的。这个已经应用了412口井，最高分压15段。

　　水力喷沙这个是实现了拖动压力是八层，在中石油在油井当中下两趟管柱，实现了12层的压力进行水力喷沙一趟实现了15段的分斤，因为这套在中石油应用了631口井，最高分压21段，这个成功率非常高，基本没有什么失误的。

　　再就是裸眼封隔器分段压裂技术，这也是实现了应用，是比较有特色的应用。这个工具耐温150度，耐压70兆帕，现场应用226口井，最高分压21段。

　　2012年前四项成熟的水平井分段改造主体技术应用710口井，占总改造井的91.6%。后面这几项，是正在研发中的。一个是复合桥塞多段压裂技术，这个是联合在做的，里面的射孔是长庆公司进行做的，这是中石油联合的一个攻关项目，现在研发了三套有自主知识产权的，这适用于三种套管，现场应用了12口井，现在是最高的10段，12口井每一口都成功了，成功率百分之百。

　　钻模的效果跟引进的国外的几个公司的实力相当。再就是封隔器可开关滑套多层多段压裂技术，这项技术是在基础上进行发展的，是可开关的滑套，这个是吉林油田和北京的勘探院进行研发。这个用了三套，适用与不同的滑套的设备，这个最高分压达到了21段。

　　再一个就是正在研发当中的连续油管防喷沙射孔环空加沙多段压裂技术，这个图是分多组的进行压力，通过喷砂射孔一层、两成，然后后面一个小的封隔器，然后进行一次性压力，现在一般就是三层以内，因为受管数的限制。

　　中国石油去年总共是水平井压裂了775口，比2011年增长了54%，压后平均产量是直井的3.5倍以上。2012年5段以上的分段压裂到了608口井，是总压裂井的78%，2011年增加111%，10段以上的163口，这几年中国石油在水平井压裂方面进步非常大。

　　我们通过自主研发的技术规模应用，促进了水平井快速的攀升，近两年中国的水平井压裂达到了一千两百多口，超过了2010年的综合，这是中国石油水平井压裂的趋势图。这是长庆油田的一个历年的统计，随着水平段长度和压裂段数的增加，控制储量增加，单井日产以及总产量增加，这个趋势是很明显。

　　这次是装备的一个展览会，所以我对装备上对中石油内部进行了一些要需求的装备也简单提一下，一个是2500型等大型的压裂机组，因为单井的水量要求非常多，像页岩气等的话页岩气都要超过上万方，像十几台的机组联合在一起工作，页岩气下一步的规模开发对这个类型的需求也是比较大的。再就是小型大排量的连续混配装置，国内有厂家有技术实力做的，我们欢迎中石油可以购买，不一定非要联合做，包括国外公司的价格便宜有竞争性也欢迎。还有大尺寸的压裂地面管线，大排量的注入井口。这个图我不知道是借鉴的国外公司的还是自己研发的。再就是返排液回收处理再利用装置，因为我们国家的水资源还是短缺的，这样每口井大量的水进去对水的需求量很大，另外水返出来直接排放会对环境造成污染，所以需要严重这方面的水污染再处理的装置。再就是高性能的连续入砂装置。在国内现在还没有非常好的。

　　再就是高效安全的密闭混砂装置，这个主要适用于无水压裂，这个是希望国内或国外的一些公司能提供类似的一些装备，谢谢大家，祝大家幸福快乐。

　　嘉宾：张处长好，我是石油技术股份有限公司的马习民，很高兴在这个会上听到一些技术的突破和发展的趋势，我有一个问题想请教一下。在你的报告里面中间有一块涉及到连续油管和压裂工艺结合的方面，因为压裂工艺往往都会受到磨损的限制，压裂工艺有可能会受到一些瓶颈的限制，那连续油管和压裂工艺相关的目前中石油的一些情况给我们做一个介绍。

　　张守良：现在连续油管和配套有几个方面，一个是专门针对连续油管的压裂配套，在直井是没有问题的。在水平井这一块受限制主要是摩阻这一块，所以这一块没有水平段非常长的，所以这一块限制了。另外连续油管的深度也受到了限制，因为连续油管航空压裂的话，连续油管的管径可以小的，这个可以。但是双封单卡的这个管径要大一点，因为要通过油管内部输送，这个压力大一些，这个水平段也相对有限制。这样双封单卡配合连续油管主要是在直井里面，也是因为摩阻的问题，另外管径大了长度受到了限制，谢谢。

　　嘉宾：刚才提到大型设备的需求，就是2500型的，大型的。那还有3000的，还有3100的，不知道中石油市场对新型的大型的设备有需求吗?

　　张守良：这个我们已经采购了很多了，在大庆也有，西南也有，几个大的公司都采购了，市场上最主要的是国内的装备。近几年因为国内的设备不断的成熟，所以新进的，或者大量的定货中都是国产设备。因为现在国内的设备在成熟，另外价格上有一定的优势。同时也由于前几年哈利波顿对中国有一定的限制，因为哈利波顿当年引进的时候中国的承诺就是不在国外进行施工，但是后来中国的队伍不断的在出去，有些是带出去的设备，跟哈利波顿造成了冲突，所以他们有一段时间不在中国进行销售了。现在他们销售了，但是现在国产的技术也起来了，现在中石油的装备基本都是国产的，当然也不排除个别的是进口的，因为国外的在高压低层，就是连续性作业上还是有一定的优势。