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利用人工暂堵转向压裂提高重复压裂效果

一、1.人工暂堵转向压裂技术概述

1.1人工暂堵转向压裂技术的背景

随着油气田开发进入中后期，低渗透油气藏的开发难度逐渐增大，提高油气藏的采收率成为亟待解决的问题。传统的压裂技术由于裂缝扩展不均匀、裂缝宽度较小等问题，难以有效提高低渗透油气藏的产能。人工暂堵转向压裂技术应运而生，该技术通过在压裂过程中引入暂堵剂，实现裂缝的精确控制，从而提高压裂效果。

近年来，我国低渗透油气藏的开发规模不断扩大，据统计，截至2020年底，我国低渗透油气藏的探明储量已超过1000亿立方米。然而，由于低渗透油气藏的储层物性差、渗透率低，导致单井产量低、开发效益不佳。为了提高低渗透油气藏的开发效益，研究人员开始探索新的压裂技术。人工暂堵转向压裂技术作为一种新型压裂技术，通过在压裂液体系中添加暂堵剂，在特定位置形成暂堵，引导裂缝转向，从而增加裂缝长度和导流能力，有效提高了低渗透油气藏的产能。

以某油田为例，该油田低渗透油气藏的渗透率仅为0.1微米平方，采用传统的压裂技术后，单井产量仅为10立方米/天。通过引入人工暂堵转向压裂技术，在压裂液体系中添加了暂堵剂，实现了裂缝的精确控制，裂缝长度增加了50%，导流能力提高了60%，单井产量提升至30立方米/天，显著提高了油气藏的开发效益。实践证明，人工暂堵转向压裂技术在提高低渗透油气藏产能方面具有显著优势。

1.2技术原理及工艺流程

(1)人工暂堵转向压裂技术原理基于暂堵剂在压裂液中的分散和沉积，通过在特定位置形成暂堵，引导裂缝转向和扩展。该技术通常采用可降解的暂堵剂，如聚合物颗粒或纳米材料，这些暂堵剂在压裂过程中能够迅速分散并沉积在裂缝壁上，形成暂堵层。以某油田为例，使用聚合物颗粒作为暂堵剂，在压裂液注入过程中，聚合物颗粒在裂缝中均匀分布，形成稳定的暂堵层，有效引导裂缝转向。

(2)工艺流程方面，人工暂堵转向压裂技术主要包括压裂液体系设计、暂堵剂添加、压裂作业和效果评价等步骤。首先，根据油气藏的地质条件和生产需求设计合适的压裂液体系，确保压裂液的性能满足压裂要求。其次，在压裂液体系中添加适量的暂堵剂，通过调整暂堵剂类型和浓度，控制暂堵效果。随后，进行压裂作业，通过高压泵将压裂液和暂堵剂注入地层，形成裂缝。最后，对压裂效果进行评价，包括裂缝长度、导流能力、油气产量等指标。

(3)案例分析中，某油田通过人工暂堵转向压裂技术，实现了裂缝的有效转向和扩展。在压裂液体系中，添加了聚合物颗粒暂堵剂，浓度为0.5%，注入压力为35MPa。压裂作业后，裂缝长度从原来的10米增加到15米，导流能力提高了40%，油气产量从原来的20立方米/天增加到30立方米/天。这一案例表明，人工暂堵转向压裂技术在提高低渗透油气藏产能方面具有显著效果。

1.3技术发展现状及趋势

(1)人工暂堵转向压裂技术自20世纪90年代以来，在全球范围内得到了广泛关注和应用。随着油气田开发进入中后期，低渗透油气藏的开发成为行业关注的焦点。在此背景下，人工暂堵转向压裂技术得到了快速发展。据统计，截至2020年，全球已有超过1000个油气田应用了该技术，累计增产油气量超过10亿立方米。其中，北美地区应用最为广泛，占比超过50%。以美国某油田为例，通过应用人工暂堵转向压裂技术，单井产量提高了30%，油气藏采收率提升了10%。

(2)在技术发展现状方面，人工暂堵转向压裂技术已从最初的实验室研究阶段，逐步发展到工业化应用阶段。目前，该技术已形成了较为完善的工艺流程和设备体系。在暂堵剂方面，聚合物颗粒、纳米材料等新型暂堵剂不断涌现，其性能和稳定性得到了显著提升。在压裂液体系方面，针对不同油气藏的地质条件和生产需求，研究人员开发了多种压裂液体系，如水基压裂液、油基压裂液等。此外，随着人工智能、大数据等技术的融入，人工暂堵转向压裂技术的智能化水平不断提高。

(3)面向未来，人工暂堵转向压裂技术发展趋势主要体现在以下几个方面：一是暂堵剂研发，未来将更加注重暂堵剂的环保性、可降解性和稳定性，以满足环保和可持续发展的要求；二是压裂液体系优化，针对不同油气藏的地质条件和生产需求，开发更加高效、环保的压裂液体系；三是智能化应用，通过人工智能、大数据等技术，实现压裂过程的实时监测和优化，提高压裂效果和经济效益。预计到2025年，全球人工暂堵转向压裂技术市场规模将达到100亿美元，其中亚太地区将成为增长最快的区域。

二、2.重复压裂技术及存在问题

2.1重复压裂技术的定义

(1)重复压裂技术是指在油气田开发过程中，针对已经进行过一次或多次压裂作业的油层，通过再次进行压裂作业，以改善油层的导流能力，提高油气产量的一种工程技术。这种技术主要应用于低渗透油气藏，特别是那些在初次压裂后仍存在剩余油量