非常规油气水平井多级分段压裂完井技.doc

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1、内部资料注意保密胜利油田2012年开发技术座谈会发言材料 非常规油气水平井多级分段压裂完井技术胜利油田分公司采油工艺研究院2012年1月非常规油气水平井多级分段压裂完井技术编写：张全胜 张 峰 左家强 李玉宝王 磊 吕 玮 张燎源 张 建初审：李爱山 郝金克审核：张全胜胜利油田分公司采油工艺研究院2012年1月一、国内外技术现状及油田发展形势1、国外非常规油气技术迅猛发展近年来，国外以美国页岩油气为代表的非常规油气勘探开发飞速发展，并逐步形成了非常规油气水平井勘探、钻井、完井、压裂、裂缝监测等系列配套技术，建立了较为完善的勘探开发理念。在技术不断配套完善的同时，也形成了甜点勘探、优快钻井、压裂

2、完井一体化、体积压裂、“井工厂”管理模式等成熟的勘探开发理念。美国已钻页岩油气水平井数量达50000多口，水平井多级分段压裂完井技术已日趋成熟，2011年美国共完钻非常规油气水平井8500多口，水平井占非常规油气产量的90%以上，80%以上为“井工厂”模式。页岩气产量为1800亿立方米，占美国天然气总产量的34%。国外非常规油气水平井多级分段压裂完井技术主要形成了水平井裸眼封隔器分段压裂完井和泵送桥塞射孔分段压裂联作两大主导技术，以两大主导技术的突破为核心，配套形成了优化设计、裂缝监测、设备配套等技术系列，提供了有力支撑。创下分段最多90级，水平段段长最长4900m，单段最大加砂量450m3，

3、单段最大液2550m3，80%以上的井为“井工厂”模式。2、国内非常规油气勘探开发迈出实质性步伐近年来，国内中石油、中石化、中海油等石油公司在非常规油气勘探开发领域都已经迈出实质性步伐，技术以引进为主，同时开展了自主研究，正迅速追赶国际先进水平。截至2011年底，中国石油共在低渗透油气藏完成水平井分段压裂1133口井4722段，相当于少打直井3000口，减少占地超万亩。当年完钻1000口水平井，500口井实现了2200段有效压裂，提高原油产量37104t，天然气35108m3。按压裂后平均单井产量是直井的3.9倍计算，中国石油依靠这一技术增产原油520104t，增产天然气145108m3，相当

4、于开发一个中型油气田。中国石化开始了以突破关键技术、加快产能建设为目标的非常规勘探开发会战。据不完全统计，中国石化共完成水平井分段压裂82井次，取得了初步效果。2011年，中国石化收购美国德文公司页岩油气资产。中海油通过收购国外鹰滩页岩油气项目，正式进军页岩气领域。3、胜利油田发展形势中石化确定的资源战略突出了对非常规油气资源的重视，提出采用非常规技术勘探开发非常规油气。2011年8月下发关于加强非常规油气勘探开发的意见，成立了由油田主要领导组成的工作领导小组。立足致密砂岩、突破页岩油气，打一场非常规油气勘探开发会战。 至2011年底，致密砂岩未开发储量2.55108t，其中落实未动用储量2.

5、2108t，油藏类型以滩坝砂、砂砾岩、浊积岩油藏为主，具有层多、层薄、储量丰度低。济阳坳陷320余口探井在页岩中见油气显示，其中30余口井获工业油流，展示了油气的良好勘探开发潜力。根据优质烃源岩(油页岩）发育、预测页岩油气有利勘探面积达2316km2。主要的分布在东营凹陷和沾化凹陷，胜利油田页岩储层的差异主要体现在沉积方式、流体粘度以及岩石力学强度（脆性指数）方面。页岩油具备作为战略性补充资源的巨大潜力。运用常规的直井压裂技术和低渗透砂岩的注水开发技术开发非常规油气资源存在四低特点，一是动用率低，小于0.5md的油难以动用；二是开发效益低；三是采油速度低；四是采收率低。所以，常规技术制约着非常

6、规油气的勘探开发。国外经验表明，长水平段钻井+多级压裂是解放非常规油气的有力武器。胜利油田水平井多级分段压裂完井技术目前整体处于试验探索阶段，尚不能满足规模化应用的需要。因此，开展配套技术研发，具有重要意义。胜利油田开展了水平井压裂优化设计、完井工艺管柱的攻关、试验，取得了阶段性成果，为“十二五”非常规油气勘探开发奠定了坚实的基础。先后研究、试验了水平井管内封隔器分段压裂、水力喷射分段压裂、连续油管喷射砂塞分段压裂、砂塞分段压裂、预制滑套分段压裂及裸眼封隔器分段压裂技术。截至2011年底，胜利油田在高89-1块、樊147块等8个区块（K=120)应用15口井，初期日油12t，是直井的2倍5倍。

7、二、胜利油田水平井多级分段压裂完井技术进展胜利油田与北美的非常规资源在沉积形式、资源类型、油层构造、油层性质等方面存在差异，决定了无法照搬国外经验和技术，采取“边引进、边学习、边研究”的思路，形成满足胜利油田勘探开发需要的水平井多级分段压裂完井技术成为必由之路。“十二五”以来，针对胜利油田致密油和页岩油的特点，开展了多项技术引进、攻关和试验，在以下四个方面取得了重要进展。（一）水平井裂缝起裂及延伸规律研究储层物性、岩石性质、地应力场、天然裂缝和施工参数等众多因素共同决定了水平井裂缝起裂和延伸，其中应力场分布及岩石力学性质是主要影响因素，具体表现为：应力方向及天然裂缝方向决定了裂缝起裂和延伸方向

8、；水平、纵向应力大小和砂泥岩界面性质决定了水平和纵向的裂缝形态；岩石力学性质（泊松比、杨氏模量、断裂韧性）决定了裂缝复杂度。通过大量的物模及数模实验，对水平井裂缝起裂和延伸规律的研究取得以下进展。（1）首先通过岩心定向和XMAC测井确定主应力方向，然后利用FMI测井确定天然裂缝方向，最后综合预判裂缝走向，形成了裂缝走向预判方法。（2）建立的岩石破裂-孔隙水流动耦合模型计算结果与物模实验高度吻合,形成了描述裂缝水平延伸规律的技术。（3）通过与HESS公司联合研究，修正了纵向应力剖面计算模型，提高了裂缝纵向延伸模拟的准确度。（4）借鉴国外标准，对罗69井可压性进行了评价，并根据评价结果优化了渤页平

9、1井的施工参数及材料。（二）水平井多级分段压裂设计优化技术研究胜利非常规油气均为陆相沉积，储层水平方向联通性差，非均质性强，因此不能照搬国外的压裂设计思路，为了提高水平井产能，需要对整个水平段进行差异化设计，另外影响单井产能的因素众多，包括储层参数、裂缝参数、施工参数和井组参数，其中裂缝间距是水平井多级压裂不同于直井压裂的关键参数。对于此类非线性多元问题，其最优解的求取十分困难，需要通过设计多组实验方案进行优选。通过对两相非达西流渗流规律的研究，取得以下进展.（1）建立了考虑裂缝干扰的非达西两相渗流产量预测模型，可以进行裂缝条数、间距、缝长、裂缝对称性、不等长缝、导流能力等多个参数的分析，形成

10、了水平井分段压裂优化设计软件，能够满足分段压裂优化设计的需要。（2）利用水平段测井数据和裂缝监测结果，进行储层物性和可压性分析，根据分析结果选择设计思路，优化施工参数。（三）水平井多级分段压裂完井工艺管柱及配套工具研究为满足非常规油气压裂需要，借鉴国内外的先进经验，采取引进与自主研发相结合的方式，针对不同完井方式，研究、试验了水平井多级分段压裂完井管柱，取得了重要进展。1、水平井裸眼封隔器分段压裂完井技术取得重大突破水平井裸眼分段压裂完井管柱是目前国内外重点发展的非常规水平井多级分段压裂完井工艺，贝克休斯、威德福等主要石油服务公司均形成了自己品牌的裸眼分段完井工具，贝克休斯工具可以实现24级分

11、段压裂，球座级差1/8in，而威德福的球座级差达到1/16in，可以满足非常规油气更多级数分段压裂需要。该技术采用裸眼完井，裸眼封隔器分段，投球打开滑套的方式，实现多级压裂完井一体化。具有采用尾管悬挂器+裸眼封隔器+滑套实现选择性的分段、隔离，一次坐封，分段压裂一次完成，不固井、射孔，减少作业时间等优势。工艺管柱如图1所示。图1 水平井裸眼封隔器分段压裂完井管柱在引进学习国外技术的基础上，开展了自主研发，采用压裂完井一体化理念，实现了较大规模多段压裂，可满足非常规油气多级分段压裂的需要。裸眼压裂封隔器、投球滑套及低密度球等关键工具的研发取得了重大突破，耐压与耐冲蚀性指标基本与国外先进水平相当，

12、耐压60MPa，分段数量达12段（41/2in规格）,球座允许排量3.26m3/min，单级最大过砂量50m3。（1）关键工具研究进展 压裂悬挂器在成熟的常规完井悬挂器的基础上，通过强度分析和局部结构改进，完成了压裂悬挂器的试验，耐压差60MPa，悬挂力500kN。 裸眼压裂封隔器针对大规模压裂要求分段可靠性、致密砂岩井眼规则等特点，开展了双胶筒压裂封隔器的研究，耐压可达60MPa。经过20余次的试验表明，工具在159.4mm套管内耐压差60MPa，和贝克休斯封隔器在158.75mm套管内耐压差8500psi（58.5MPa）相当。表1 裸眼压裂封隔器技术参数表项目参数内径（mm）100外径（

13、mm）148密封压差（MPa）60 投球滑套球座及低密度球研制a.投球滑套球座为降低压裂砂对球座的冲蚀及后期钻铣球座的问题，开展球座材料优选及结构优化研究。材料优选：优选KCZ材料，相比合金钢冲蚀速率降低90%以上，且材料可钻。球座结构优化：采用有限元仿真，研究了不同球座锥度的冲蚀速率，优化球座锥面角度为30。目前19mm球座在排量达到3m3/min的条件下，球座过砂量超过70m3，完成后仍然可以承受60MPa的压力保证密封,现在可以完成采用41/2in规格分12级分段压裂的施工。通过材料优选和结构优化，球座的耐磨性可满足密封需要，且可用磨鞋磨铣。b.低密度球优选压裂球材料，研制成功两种密度等

14、级的压裂球，密度1.56g/cm3和1.8g/cm3，低密度球与球座的配合尺寸在3mm4mm，耐压差60MPa。（2）通过樊154-平1的技术引进学习，具备了自主实施能力樊154平1井是胜利油田樊154区块的一口油藏评价井，控制面积0.35km2，水平井控制储量26.8104t，平均孔隙度14.9%，平均渗透率1.110-3um2，地层原油粘度0.86mPas，油层厚度13m左右，油藏中深2680m。樊154平1井2011年1月30日开钻，完钻井深4066m，引进国外裸眼封隔器分段压裂完井工具开展试验。樊154平1井实施裸眼长水平井12级分段压裂，5月21日开始加砂压裂，各项参数达到设计要求，

15、顺利完成了长井段多级分段压裂现场试验。累计加砂量243.7m3、注入液量2976.9m3，创国内水平井油井裸眼分段压裂施工井段最长，分段数最多，加砂、加液量最大等多项纪录，为今后非常规水平井裸眼分段压裂开发奠定基础。通过樊154平1井试验，我方在技术理念与水平得到大大提升。学习国外先进的技术理念，掌握了施工关键点控制、工艺实施流程等核心技术；应用学习曲线，制定了水平井多级分段压裂技术标准与实施规范，为下步规模化推广积累了宝贵的经验；开展了自主工艺配套，包括裂缝监测、压裂井口、投球管汇、实时配液等。（3）采用自主技术，实施樊154-平3裸眼10段压裂完井试验在樊154平1井试验的基础上，完全依靠

16、自主设计、自主技术实施，开展了樊154平3井试验。2011年10月1日开钻，2012年1月13日完钻。完钻井深3828m，水平段长785.33m，裸眼封隔器分段压裂完井，分10段压裂。 滑套及封隔器卡封位置优化井径扩大率5%、连续稳定井段10m以上的高应力部位卡封裸眼封隔器。选择储层物性好（GR值低）和应力低的部位放置滑套，B端加密分段间隔，保证均匀改造。 施工参数优化结合工具性能要求和避免压开底部水层，优化樊154-平3井各段排量3.8m3/min4.7m3/min，各段加砂规模15m335m3，砂比5%45%。较樊154平1井液量(2976.9m3)和加砂量(243.7m3)有所增加。表2

17、 樊154-平3各段压裂施工参数优化结果序号封隔器间隔，m排量，m3/min压裂液用量，m3加砂规模，m3砂比，%小型压测试3.811027-101603.8 220155-302603.9 285205-303604.0 300257-354804.1 300257-355904.2 335307-406904.3 335307-407904.4 335307-408904.5 335307-409904.6 335307-4010904.7 350357-45 优化实施了通井程序对管柱下入摩阻分析，兼顾提高通井效率与管柱安全下入，优化形成了该井的通井程序。a.欠尺寸铣棒模拟通井采用152.

18、4mm钻头+145.3mm800mm异形铣棒+钻杆组合通井，修正井眼，清除岩屑。b.全尺寸铣棒模拟通井采用152.4mm钻头+152.4mm800mm异形铣棒+钻杆组合通井，进一步修正不规则井眼。c.套管刮削刮管位置至套管鞋以上10m，清洁套管内壁，便于悬挂器坐封。d.模拟工具串通井采用152.4mm钻头+145.3mm800mm异形铣棒+30m加重钻杆+152.4mm800mm异形铣棒+钻杆组合，模拟完井管串下入。 钻井情况为保证管柱安全下入及裸眼封隔器的坐封需要，对钻井提出以下要求：a.造斜段井眼轨迹全角变化率不超过6/30m；b.井眼扩大率控制在5%以内；c.水平段井眼轨迹全角变化率不超

19、过10/100m。完钻后，根据随钻数据可以看出，井眼质量基本满足压裂完井的要求。 目前进度2012年1月22日完井管柱下至设计位置，完成了替浆、坐封、丢手。目前正进行压裂准备，计划2012年2月1日压裂施工。2、固井完井水平井分段压裂完井技术由于薄互层及页岩井眼质量控制难度大，需要固井完井，攻关、试验了预制滑套固井和泵送可钻桥塞两套技术。（1）自主创新形成了水平井预制滑套固井分段压裂完井技术创新发展水平井预制多级滑套固井分段压裂完井技术研究，在尾管中预制开关滑套，全井段固井，压裂时用连续油管下入开关打开压裂段的预制滑套，实现分任意多段压裂。技术特点：分段数不受尺寸限制，可分任意多段；套管压裂，

20、满足大排量、高砂比压裂需要，施工风险低；滑套内径与套管一致，无需钻铣恢复通径；后期可进行分段控制生产；配套低密度泥浆、液压扶正器等手段，保证固井质量。技术关键如下：预制滑套水平段开关打开的可靠性，水泥对滑套正常开关的影响，环空水泥环对压裂破裂压力的影响。 预制滑套结构优化设计：通过优化预制滑套的结构，实现了下入过程中密封性及打开、关闭的可靠性。试验情况：开关50次密封良好。 滑套防固镜面涂层技术研究：设计了镜面涂层，保证滑套的防固。试验情况：镜面涂层对水泥不亲，滑套能够正常开启关闭。 水泥环对破裂压力影响试验：模拟环空水泥环对压裂的影响试验。试验情况：固井后破裂压裂小于2MPa，对压裂施工影响

21、不大。目前初步形成了适用于95/8in51/2in固井完井用分15级压裂工具准备，满足每段加砂规模50m3压裂的需要。已经完成所有工具的室内试验，下步准备选井试验，完善技术。（2）引进泵送桥塞射孔分段压裂联作技术，开展第一口页岩油水平井试验水平井泵送桥塞射孔分段压裂联作具有封隔可靠、分段压裂级数不受限制、裂缝布放位置精准的特点，作为一项新兴的水平井改造技术，近年来在国外页非常规油气开发中得到广泛应用。渤页平1井完钻井深4335.54m，由于井壁坍塌，目前人工井底3719m，水平段长559.28m，套管固井完井方式，采用泵送可钻桥塞射孔分段压裂联作分9段压裂。目前正在对第一段进行射孔、试油。 压

22、裂优化设计胜利页岩油与北美页岩气差异：页岩油粘度大，陆相沉积，地质结构变化大，泥质含量高，无法照搬国外经验。根据罗69井的部分情况，对压裂施工参数进行了优化。可压性评价：页岩杨氏模量35.09GPa，泊松比0.245，符合远景页岩标准；罗69井脆性指数计算为60%（BJ公司计算为79%），脆性较强；罗69井应力各向异性为16%，具备形成缝网压裂的条件；罗69井页岩布什硬度70.3kg/mm2，具备形成缝网体积压裂的条件。优化结果：采用滑溜水+线性胶+交联压裂液体系，提高携砂能力；支撑剂设计采用100目+4070目+3060目组合支撑剂体系，提高裂缝导流能力。 完井方案选择初期准备裸眼分段压裂与

23、泵送桥塞射孔分段压裂联作两套方案。最终确定后者方案有以下几个原因：a.压力系数高(1.86)，泥浆密度大(1.97g/cm3)，循环压力高，易导致裸眼封隔器中途坐封；b.H2S浓度大，裸眼分段压裂管柱无法进行压井；c.井壁稳定性差：测井过程井壁坍塌，裸眼压裂管柱下入风险大。（四）裂缝监测技术及压裂设备配套1、裂缝监测技术（1）国外主要技术目前国外常用的裂缝监测技术主要有：井间微地震、测斜仪和阵列式地面微地震，其中井间微地震应用范围最广，由于该技术采用井下同层位采集信号，就有噪音小、精度高的优点，但同时受临井的限制，准备周期长；测斜仪技术可以准确描述缝长、缝高和裂缝体积，但施工复杂，费用高；阵列

24、式地面微地震是国外近两年刚发展起来的新技术，类似勘探检波器阵排列，使用被动地震发射层析成像(PSET)技术对微地震事件监测成像，是裂缝监测技术今后的发展方向。（2）胜利油田裂缝监测技术发展情况井间微地震是胜利物探公司自有设备，目前可以完成数据采集、微震事件拾取和微震事件反演，2011年完成樊142-斜311和樊154-平1井的监测解释。目前制约该技术推广的主要问题在于解释软件尚不成熟，无法同时利用P波和S波进行震源定位。微破裂影像技术是采油院引进的裂缝监测技术，该技术具有以下优势：地表三分量检波器台网观测，同时记录压缩波和剪切波，通过合理布台降低施工噪音干扰；区别于传统定位的向量叠加能量扫描解

25、释方法，可以对信噪比为0.5的弱信号进行处理。通过樊154-平1井的应用，解释结果可以满足现场需求，并对下一步水平井距、裂缝间距优化具有指导意义，将在樊154-平2和樊154-平3井继续应用。2、压裂设备配套（1）配套2000型（28台）、2500型（8台）压裂机组：满足140MPa、排量10m3/min施工。（2）现场配液装置：1800m3/d。（3）多级压裂配套设备：大通径（130mm）压裂井口、多级投球器、液控旋塞阀及井口投球流程等。通过设备的配套，具备了分20段、配液20000m3压裂完井施工的能力。三、非常规油气水平井分段压裂完井适应性分析（一）非常规油气压裂改造技术难点1、致密砂岩

26、压裂改造技术难点胜利油田致密砂岩具有层多、单层薄，非均质性严重，泥砂交互，压力差别大等特点，要求压裂时压穿上下厚泥质夹层，保持压后导流能力。2、页岩压裂改造技术难点胜利油田页岩具有陆相沉积，地质结构复杂，页岩油为主，流体粘度大，泥质含量高，非均质性严重等特点，要求体积压裂，形成网状裂缝，压后保持长期导流能力。（二）完井方式适应性套管固井和裸眼完井两种完井方式具有不同的工艺特点。1、裸眼完井的工艺特点（1）不污染油层，充分发挥天然裂缝贡献率；（2）分段数量多；（3）可连续施工，施工周期短；（4）完井费用低，比固井低1/3；（5）施工规模受球座尺寸影响；（6）对井眼质量要求高。2、固井完井的工艺特

27、点（1）施工规模大，排量、加砂量不受限；（2）施工周期长（1015段需12周）；（3）预制滑套后期可分段控制生产；（4）固井质量直接影响分段效果。3、浊积岩（1）主力层厚度大，井眼轨迹易控制；（2）樊154、樊162等有水层，压裂规模受限；（3）分段数量越多，效果越好。4、滩坝砂/页岩（1）需要压穿多层或形成网状裂缝，排量大，加砂量大；（2）井眼质量难以保证管柱安全下入及封隔器密封性。（三）优选结果根据完井方式的工艺特点和不同油藏类型的特点，得出不同完井方式的适应性，见表4。表4 不同完井方式适应性油藏类型典型区块优先推荐完井方式浊积岩樊154-樊162块、义123块、义173块等裸眼分段压裂

28、完井滩坝砂滨435块、梁75块、樊159块等固井完井：预制滑套分段压裂、泵送桥塞分段压裂页岩罗家等固井完井：预制滑套分段压裂、泵送桥塞分段压裂（四）滨435平1完井方式优选该区块为砂四滩坝砂储层，储层横向上泥砂变化快，沿井眼轨迹方向的岩性、物性变化不确定性强。滨435平1井设计压裂15段。压裂要求排量4.0m3/min7.0m3/min，加砂规模30m350m3之间，综合考虑固井分段压裂完井能够满足工艺要求。四、下步攻关配套方向“十二五”期间，根据“东部硬稳定、西部快上产、非常规大发展” 的战略部署，水平井多级分段压裂完井技术发展目标如下：2012年实现分1520级压裂；“十二五”后期，实现自

29、主技术应用比例90%；“十二五”末，形成一套较为成熟、完善的非常规油气水平井多级分段压裂完井技术系列。2012年将主要在强化技术攻关配套、加强实验室建设、实施新管理模式等3个方面开展工作。（一）强化技术攻关配套依托“国家重大专项”、HESS公司联合研究以及中石化“十条龙”等平台，根据胜利油田致密砂岩和泥页岩的油藏特点，采取“边引进、边应用、边研究”的思路，针对性地开展水平井多级分段压裂完井技术攻关、配套及试验。在基础研究、压裂材料、完井管柱、裂缝监测、探索性研究等方面开展攻关配套。1、水平井裂缝起裂及延伸规律深化研究通过前期研究，已经建立了开展数值实验的模型，下步深化研究的主要内容分为两部分：

30、（1）利用前期建立的裂缝扩展模型，研究不同完井方式和施工参数对裂缝起裂和延伸的影响；（2）建立离散裂缝网络扩展模型。相对于两翼单裂缝模型，裂缝网络缝长更短、压力更高，沟通的泄油区域更大，通过裂缝网络扩展模型建立，可以研究形成裂缝网络的地质条件和施工参数。2、非常规油气压后排采优化技术研究针对非常规资源的地质特征，通过开展压后返排和生产制度优化研究；降低储层伤害，提高单井产能。压后返排研究主要通过研究地层参数、施工参数和井筒条件对支撑剂沉降距离和回流量的影响，优化油嘴直径和返排时间。生产优化研究建立考虑裂缝干扰的生产模型，通过对生产压差和生产制度的优化提高单井产能。3、新型压裂液体系及实时混配技

31、术研究非常规油气压裂具有施工规模大、风险高等特点，为此进行实施混配压裂技术研究，在压裂施工过程中配制压裂液，可以降低压裂液浪费、提高措施效率、降低残液处理费用，因此具有独到的技术优势。实时混配压裂技术由实时混配压裂液技术和施工工艺技术组成。针对该技术发展两种压裂液体系，以满足现场实时混配要求。（1）滑溜水压裂液体系目前已经完成了滑溜水体系中降阻剂、防膨剂、助排剂、杀菌剂性能评价。防膨剂、助排剂性能：表界面张力低（表面张力26mN/m，界面张力30个）监测配套技术；形成自主知识产权的裂缝监测实时解释分析技术。7、绿色环保压裂配套技术研究非常规油气水平井分段压裂具有液量巨大的特点，对压裂液水源的管

32、理提出了巨大挑战。水源节约、返排液处理、返排液再利用等都需要进行绿色环保压裂配套技术研究。（1）污水配制压裂液技术利用污水配制压裂液，可减少大规模压裂对清水的需求，研究可用污水或返排液在线配制的压裂液。乳液缔合聚合物压裂液采用高分子材料合成，可用污水配制，具有耐高温，抗剪切能力强等优势。目前已完成室内试验，下步将继续完善技术，开展现场试验。（2）返排液处理及再利用技术将压裂返排液进行沉降、过滤等初级处理，并重新配制质量合格的压裂液，可以提高水源利用率，降低压裂液对环境的影响。（二）加强非常规实验室建设国外贝克休斯、BJ等公司重视基础实验室建设，且投入巨大。贝克休斯中试车间有8个工具实验装置（直

33、井4、水平井4）可完成常温常压到超高温高压（温度370C，压力276MPa）所有测试。贝克休斯从2005年开始研发投入从每年1亿美元增加到5亿美元。BJ压裂实验室的实验项目非常齐全，仅导流能力测试仪器多达10套。1、压裂完井工具实验室压裂完井工具实验室由水平井多级分段压裂模拟试验装置、直井大型分层压裂模拟试验装置和压裂工具动态模拟实验装置三部分组成，并配套循环供液系统和测控系统。预计2014年建成，将由静态实验室改建为动态模拟实验室，可满足水平井多级分段压裂完井管柱和新工具研发、性能测试等需要。（1）水平井多级分段压裂模拟试验装置水平井压裂完井管柱整体实施工艺的相关实验。（2）压裂工具动态模拟

34、实验装置携砂压裂液对工具的冲蚀试验，对工具材料、结构进行优化。（3）直井大型分层压裂模拟试验装置与水平井装置配合，完成水平井和直井多级压裂完井管柱整体实施工艺实验。2、真三轴大尺寸压裂物模装置该装置可用于多薄层致密砂岩压穿多层及导流能力情况的模拟；泥岩压导流能力情况的模拟；射孔方式对裂缝扩展的影响规律；压裂液粘度、排量对裂缝扩展影响规律。技术指标： 岩样尺寸：762 mm762 mm914.4mm； 可测试地层温度：90；孔隙压力：45MPa；最大应力：7090MPa。3、三轴岩石力学实验室目前可实现岩石力学参数及地应力测定、岩石可钻性分析。下步将开展岩石失效强度实验、井筒坍塌模拟实验和井壁稳

35、定实验、压裂裂缝扩展物模实验，以指导数模分析，提高方案设计优化水平。测试围压条件下杨氏模量、泊松比、剪切模量等岩石力学参数。预计2012年投入使用。（三）实施“井工厂”管理模式国外一个井台布38口井，多口井位并行作业，大大降低了费用。水平井布井方式优化。下步将在樊154平8、樊154平9、樊154平10实施三井同台试验，对压裂完井提出了新要求。根据“井工厂”模式对压裂完井的要求，下步将开展以下攻关配套：（1）水平井布井方式优化：井身轨迹与最大主应力夹角优化；井间距优化。（2）压裂并行压裂及裂缝耦合可行性研究：多井压裂裂缝的耦合，提高压裂效果。（3）压裂液重复利用探索性研究：非常规油气压裂规模较大，压裂液上万方，压裂液的重复利用成为必要。（4）压裂设备优化配置：提高压裂设备的在井时间，提高利用率，降低动迁成本，缩短施工周期。“十二五”期间，在管理局和分公司的领导下，坚持“边引进、边应用、边研究”的思路，以“打造一流，率先发展”为己任，勇挑重担，攻坚克难，将自主攻关与引进合作有机结合，强化攻关配套，推进规模应用，实现水平井多级压裂完井技术的跨越式发展，为“东部硬稳定，西部快上产，非常规大发展”提供强有力的技术支撑！