国外页岩气水力压裂技术及工具一览
页岩储层具有超低孔低渗特性，钻完井后需要压裂改造后才得到经济产量。国外油田服务公司最新工具达到了很高水平，水平井裸眼封隔器投球滑套分段压裂技术用高强度低密度球级差达到1/16in，封隔器耐压差达到70MPa，TAM公司自膨胀封隔器最高可达302 °C ；泵送桥塞射孔分段压裂技术所用桥塞可分为：堵塞式、单流阀式和投球式复合桥塞，桥塞耐压差达103.4MPa，耐温232 °C ；哈里伯顿CobraMax H连续油管喷射工具系统，目前最多达到44段。这些为国内页岩气水力压裂完井方式与压裂工具的选用打下基础。
从应用工具角度看，分段压裂工艺方面主要包括：水平井裸眼封隔器投球滑套分段压裂技术，泵送桥塞分段压裂技术，水力喷射分段压裂技术。
从压裂工具方面分析，目前页岩气压裂技术有可膨胀封隔器/裸眼封隔器+滑套多级压裂，泵送桥塞射孔压裂联作多级压裂，水力喷射压裂等。在美国的页岩气开发技术中，可膨胀封隔器/裸眼封隔器+滑套多级压裂，泵送桥塞射孔压裂联作多级压裂技术比较成熟，使用比较广泛，可适用于较长的水平段；水力喷射压裂可实现准确定位喷射，无需机械封隔，节省作业时间，非常适合用于裸眼井、筛管井以及套管中井。
1、水平井裸眼封隔器投球滑套多级压裂系统
封隔器投球滑套多级压裂技术一般采用可膨胀封隔器或者裸眼封隔器分段封隔。根据页岩气储层开发的需要，使用封隔器将水平井段分隔成若干段，水力压裂施工时水平段最趾端滑套为压力开启式滑套，其它滑套通过投球打开，从水平段趾端第二级开始逐级投球，进行有针对性的压裂施工。水平裸眼井多级压裂目前已经是北美页岩气压裂开采主要技术手段，并越来越受到作业者的欢迎。水平井多级压裂技术关键在于封隔器（压裂封隔器和可膨胀封隔器）和滑套可靠性和安全性能，尤其是管外封压裂管柱的可膨胀封隔器和开启滑套的高强度低密度球材料决定技术的成功与否。
目前国外油田服务公司都有自己成熟的工具，高强度低密度球级差达到1/16in，封隔器耐压差达到70MPa，TAM公司耐高温自膨胀封隔器最高可达30 °C 。
1 关于压裂的20个常识
1、水力压裂
水力压裂简称压裂，是油气井增产、注入井增注的一项重要技术措施。
它是利用地面高压泵组，将压裂液以大大超过地层吸收能力的排量注入井中，在井底造成高压，并超过井壁处的地层闭合应力及岩石的抗张强度，使地层破裂，形成裂缝，然后，继续将带有支撑剂的液体注入缝中，使此缝向外延伸，并在缝内填以支撑剂，停泵后地层中即形成有足够长度和一定宽度及高度的填砂裂缝。
2、笼统压裂
笼统压裂是在已射孔炮眼部位的上部下入封隔器、喷砂器等下井工具，对射孔部位进行压裂，达到对目的层的解堵或改造。
3、封隔器分层压裂
封隔器分层压裂是通过封隔器分层压裂管柱来实现的，适用于非均质程度小，层间含水率差异小，且已按常规射孔的高中低渗透、多油层的改造。
2 4、限流法压裂
限流法压裂是通过低密度射孔、大排量供液，形成足够的炮眼摩阻，使井筒内保持较高的压力，从而达到连续压开一些破裂压力相近层的目的。
5、复合压裂
复合压裂是指高能气体压裂技术、热化学工艺技术、酸化工艺技术与水力压裂技术相结合的技术。该技术适用于低温、欠压、稠油、含蜡量高的储层的改造。
6、CO2泡沫压裂
CO2泡沫压裂是把液态二氧化碳和水基压裂液形成的混合液泵入井中，实施压裂，达到增产增注的目的。该技术适用于低压低产气井、水敏性地层、特低渗透油层和稠油井。
7、同步压裂
同步压裂是指对2口或2口以上的配对井进行同时压裂。同步压裂采用的是使压力液及支撑剂在高压下从一口井向另一口井运移距离最短的方法，来增加水力压裂裂缝网络的密度及表面积，利用井间连通的优势来增大工作区裂缝的程度和强度，最大限度地连通天然裂缝。
8、水力喷射压裂
水力喷射压裂是用高速和高压流体携带砂体进行射孔，打开地层与井筒之间的通道后，提高流体排量，从而在地层中打开裂缝的水力压裂技术。
9、压裂车
压裂车是压裂的主要动力设备，它的作用是给压裂液加压，并大排量地注向地层，压开地层，并将支撑剂注入裂缝。主要由运载汽车、驱泵动力、传动装置、压裂泵四部分组成。
第１０卷第１期 ２０１３年２月 中国煤层气 ＣＨＩＮＡ Ｃ０ＡＬＢＥＤ ＭＥ ｎ｛ＡＮＥ Ｖｏ１．１０ Ｎｏ．１ Ｆｅｂｍａｒｙ．２０１３
煤储层水力压裂技术新进展
孙明闯 白新华
（１．河南省煤层气开发利用有限公司，河南４５００１６；２．中国矿业大学资源与地球科学学院， 煤层气资源与成藏过程教育部重点实验室，江苏２２１００８）
摘要：概述了煤储层的物性特点，增透改造的发展历程，裂缝起裂、扩展、延伸等研究进展；
介绍了国内外压裂装备现状，列举了国内主要产品；分析了重复、多层、薄层、通道、水力喷射 逐层、体积压裂等新技术的特点；阐述了压裂液污染环境的形式。建议发展环保、区域化水力压
裂技术，装备朝着国产化、自主创新型发展，争取使用清洁、环保型压裂液。
关键词：煤储层改造水力压裂压裂新技术压裂液污染
Ｎｅｗ Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ Ｃｏａｌ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ Ｈｙｄｒａｕｌｉｃ Ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｓｕｎ Ｍｉｎｇｃｈｕａｎｇ’，Ｂａｉ Ｘｉｎｈｕａ ， （１．Ｈｅｎａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｉａｌ Ｃｏａｌｂｅｄ Ｍｅｔｈａｎｅ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ Ｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｔｄ．，Ｈｅｎａｎ ４５００１６； ２．Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ ＣＢＭ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ Ｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓ，Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ ａｎｄ Ｅａａｈ
Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｃｈｉｎａ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｍｉｎｉｎｇ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｊｉａｎｇｓｕ ２２１００８）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ ｐｈｙｓｉｃａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｃｏａｌ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ，ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｈｉｓｔｏｒｙ ｏｆ ｐｅｒｍｅ—
ａｂｉｌｉｔｙ—ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｍａｄｅ ｉｎ ｃｒａｃｋ ｉｎｉｔｉａｔｉｏｎ，ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ａｎｄ ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ．Ｉｔ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｃｕｒｒｅｎｔ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｔ ｈｏｍｅ ａｎｄ ａｂｒｏａｄ ａｎｄ ｌｉｓｔｓ ｍａｉｎ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｐｒｏｄｕｃｔｓ．
页岩气储层改造是指通过人工手段改善页岩气储层的物理性质，增加储层的有效渗透率和产能的技术过程。页岩气储层改造的主要方法是水力压裂，即向储层注入高压液体，使储层产生裂缝，形成高导流能力的人工裂缝网络，从而提高页岩气的流动性和可采程度。
页岩气储层改造标准是指规范页岩气储层改造的技术要求、操作规程、质量控制、环境保护等方面的规范性文件。目前，我国已经制定了一系列的页岩气储层改造标准，包括：
- [NB/T 14002.1-2022](^1^) 页岩气 储层改造 第1部分：压裂设计规范
- [NB/T 14002.2-2017](^2^) 页岩气 储层改造 第2部分：工厂化压裂作业技术规范
- [NB/T 14002.3-2022](^3^) 页岩气 储层改造 第3部分：压裂返排液回收和处理方法
- [NB/T 10401-2020](^4^) 页岩气压裂返排液动态结垢趋势测试推荐作法
- [NB/T 10847-2021](^5^) 页岩气气田压裂返排液外排处理设计规范
这些标准涵盖了页岩气储层改造的各个环节，旨在保证页岩气储层改造的质量、安全、效率和环境友好性，促进页岩气开发的规范化、标准化和可持续发展。
