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非常規(guī)油氣資源勘探開發(fā)“進步之路”
發(fā)表時間 :2025-08-04    來源:中國礦業(yè)網(wǎng)

  眾所周知,非常規(guī)儲層壓裂技術的創(chuàng)新是非常規(guī)油氣取得突破的關鍵技術之一。近年來,非常規(guī)油氣資源勘探開發(fā)進程不斷加快,逐步形成了一系列非常規(guī)儲層改造新型壓裂工藝技術體系。

  壓裂技術工藝與裝備材料體系不斷革新,儲層改造水平不斷提高。為攻克非常規(guī)儲層低孔、低滲、低壓等開采制約因素,發(fā)展了各類新型壓裂技術工藝。目前,我國已形成了成熟的水平井分段壓裂技術體系,包括水平井可膨脹封隔器/裸眼封隔器+滑套分段壓裂技術、水平井固井滑套分段壓裂技術、泵送橋塞射孔壓裂聯(lián)作分段壓裂技術和水力噴射分段壓裂技術。2022年9月,在國家級頁巖油開發(fā)示范區(qū)華H90-3井,長慶井下完成5060米超長水平段井壓裂改造68段,刷新了亞洲陸上頁巖油最長水平段的施工紀錄。

  壓裂工具方面開始向智能化、無干預方向發(fā)展,出現(xiàn)了諸如無限級壓裂系統(tǒng)、快速壓裂系統(tǒng)、電控壓裂滑套、可溶解壓裂橋塞、復合壓裂橋塞等新型設備工具。

  壓裂流體及材料逐漸向可控、可響應、可降解及高性能方向發(fā)展,如緩控釋酸液體系、可降解暫堵轉向劑、高黏減阻劑、原位支撐劑、超低密度支撐劑以及復合材料涂層支撐劑等。

  壓裂作業(yè)加快向數(shù)字化、自動化、智能化方向發(fā)展,壓裂監(jiān)測、智能分析、自動化施工技術逐步推廣。為提高對儲層狀態(tài)、壓裂過程和壓裂效果的感知、控制和評價能力,壓裂監(jiān)測越來越受到行業(yè)重視。

  基于系統(tǒng)全面的壓裂監(jiān)測,結合大數(shù)據(jù)、人工智能技術,裂縫-壓裂參數(shù)智能優(yōu)化、壓裂風險智能預警、裂縫形態(tài)智能反演等技術逐漸發(fā)展,為高效壓裂施工及壓后生產調控提供了技術支持。目前,已實現(xiàn)遠程實時監(jiān)控、壓裂井數(shù)字孿生、全過程管控和輔助決策以及部分施工動作自動操控,壓裂隊伍與井場規(guī)模不斷縮小,無人智能壓裂可能成為未來壓裂作業(yè)的新面貌。

  壓裂技術體系加快綠色低碳轉型,社會綜合效益成為重要考量。隨著碳中和政策與ESG發(fā)展理念的推廣,綠色低碳轉型成為壓裂技術發(fā)展的另一重要趨勢。作為碳減排和降成本利器,電驅壓裂正在獲得市場青睞,壓裂行業(yè)電氣化水平顯著提高。壓裂作業(yè)將進一步參與綠電消納,減少自用油氣消耗,降低生產成本,促進油氣與新能源融合發(fā)展。壓裂技術方面,CO2壓裂應用規(guī)模不斷提高,CCUS-EOR技術理念進一步推廣,減碳增效有機結合。

  相比傳統(tǒng)的柴油驅動壓裂機組,電驅壓裂設備功率更大,占地面積更小,一套電驅壓裂設備可以替代2套3000型傳統(tǒng)壓裂機組,且電驅壓裂設備沒有了底盤、發(fā)動機、傳動系統(tǒng)等一系列復雜的機械結構,維修成本低,保養(yǎng)更加簡單,實現(xiàn)了施工效率、經濟效益和綠色環(huán)保三重提升。電驅壓裂比傳統(tǒng)柴驅壓裂降低噪聲污染30%,從而使每天的施工時間由15小時提高到24小時。壓裂施工平均一段需要3個小時,過去一天最多施工5段,電驅壓裂可以實現(xiàn)每天6-8段,使得頁巖氣開采效率大大提升。使用電驅壓裂可減少燃料成本40%以上,有效減少單井固廢和廢氣排放,實現(xiàn)了二氧化碳零排放。電動泵壓裂在頁巖氣開發(fā)中被廣泛使用,具有經濟、清潔、噪音小等優(yōu)勢,已經成為未來發(fā)展的一種趨勢。焦頁11東電驅壓裂平臺裝備使用中石化自主研制生產的第二代5000型成套電驅壓裂裝備,從低壓供液裝備、地面供砂裝備、快插式井口裝置、高壓泵注裝備等升級配套全自動化遠程控制系統(tǒng),能夠實現(xiàn)集成化操作、智能化控制,確保頁巖氣壓裂施工的低碳環(huán)保,倡導國家十四五碳中和發(fā)展目標。

  無水壓裂技術是一種利用氮氣、二氧化碳和液化天然氣等代替水作為壓裂液的新技術,相比于傳統(tǒng)的水力壓裂技術,無水壓裂技術基本不需要水,極大緩解了對水資源的壓力。目前的無水壓裂技術主要有氮氣泡沫壓裂、二氧化碳壓裂和LPG壓裂技術,但這個技術還不夠成熟,應用不廣,僅在部分地區(qū)做了現(xiàn)場試驗。

  非常規(guī)油氣是未來增儲上產,解決國家能源資源供給的重要領域。隨著非常規(guī)油氣資源的不斷開發(fā)利用,更多綠色、先進有效的儲層改造技術工藝體系將會形成。(中國礦業(yè)報)