水力压裂技术：地下资源高效开发的关键手段

在油气资源与地热能源开发领域，水力压裂技术是一项极为重要的工程手段。它通过在地下岩层中人工制造裂缝，显著提升石油、天然气、地热水等流体的流动性，进而大幅提高资源的开采效率。

一、水力压裂技术核心要点

（一）技术定义

油藏水力压裂是借助液压传动原理，在深埋地层的油层中创建人工裂缝的工程技术。它打破了地层原有的致密结构限制，为流体流动开辟新通道。

（二）作用原理

该技术基于液体压力传导机制，在地面部署高压、大排量泵组，将具有特定粘度的液体高速注入储油层。由于注入液体流量远超油层吸收能力，井筒压力随之持续攀升。当压力超过地层破裂阈值时，地层会产生水平或垂直方向的裂缝。此后，随着液体不断注入，裂缝持续延展、拓宽，直至注入速度与油层吸收速度达到平衡。为防止裂缝闭合，在压裂液中混入高强度固体颗粒作为支撑剂 。这些经过严格筛选、粒径均匀且强度达标的支撑剂，会沉降在裂缝中，有效改善井筒周边地层的导流性能，显著降低流体从地层流向井筒的阻力。

（三）应用目标

水力压裂旨在重塑油藏物理结构，构建高渗透通道，降低近井筒区域的流体流动阻力，提高地层渗透率，最终实现油井增产增效。

（四）实际作用

1. 消除污染：有效解除钻井、修井过程中压井液导致的储层污染与堵塞问题，恢复地层原有渗流能力。

2. 优化开采：改善厚油层因渗透率差异引发的层内矛盾，均衡各层位的开采效率。

3. 激活低渗油藏：显著提升低渗透油藏的渗透率，调节油井层间与平面的开采矛盾，提高整体开发效益。

4. 强化连通性：扩大并连通油藏内既有的裂缝与通道网络，提升油井产油及注水井吸水能力。

二、压裂施工标准流程

（一）循环测试

压裂液在油罐车、混砂车、压裂泵、高压歧管间循环流动。通过逐台设备检测，确认压裂泵供水稳定、管道连接紧密无泄漏，保障后续施工液体输送顺畅。

（二）压力测试

关闭井口主闸阀，对地面高压管道、井口装置、连接螺纹及油管施加30 - 40 Mpa压力，保压2 - 3分钟。期间无渗漏、无破损方可判定合格，确保施工承压安全。

（三）试挤作业

开启主闸阀，利用1 - 2台压裂车将试剂溶液注入储油层，待压力稳定。此步骤用于检验井下管柱与工具的完整性，同时掌握地层的初始吸水或吸液能力。

（四）正式压裂

试挤数据稳定后，启动全部压裂车辆，以高压力、大排量向井内注入压裂液。快速提升井底压力，突破地层破裂压力，促使地层形成裂缝。

（五）支撑剂注入

初始阶段采用较低混砂比，待确认支撑剂顺利进入裂缝后，逐步提高混砂比例。确保支撑剂有效填充裂缝，维持裂缝长期开启状态。

（六）顶替液注入

完成预定支撑剂注入量后，立即注入顶替液。将地面管道与井筒内的携砂液全部驱入裂缝，避免残砂在井底堆积堵塞通道。

（七）后续处理

顶替作业结束后，迅速进行反冲洗井或移动油管柱操作，清除井筒内残留支撑剂，防止封隔器附近出现堵砂，保障井筒畅通 。