[01648600]页岩气山地大型压裂一体化配套技术及应用

引进美国先进技术、建立适应涪陵地质特征及山地开发环境的大型体积压裂技术，成为实现涪陵页岩气示范区成功开发的关键之一。针对山地井工厂规模受限、分段压裂施工设计技术落后、井下作业缺乏优化技术、压裂系统构建粗放、返排试气缺乏关键设备、作业效率与安全可靠性低、成本偏高，导致页岩气井压裂增产差异较大等系列问题，中石化江汉井下测试公司、中石油川庆井下作业公司与该校联合开展了山地大型压裂一体化配套技术及应用的攻关研究，取得以下创新成果： 建立了基于页岩气水平井应力叠加原理的多条裂缝相互影响的应力阴影效应模型，明确了应力阴影影响分段、分簇射孔及压裂参数的规律，建立了页岩气分段分簇射孔、压裂等施工参数的优化设计方法； 建立了页岩气井“泵送桥塞+电缆射孔联作”与“连续油管复合桥塞钻塞”施工参数优化模型，开发了桥塞泵送及钻塞优化设计软件，实现桥塞下放作业速度提高18%、钻塞作业速度提高17%； 构建山地井工厂“流程化、模块化、标准化”压裂模式与六大压裂系统，建立“模块-流程-标准”体系，开发系列化的压裂系统优化软件和页岩气特殊作业的规范或标准，大幅度降低了大型压裂作业时间(平均26小时/井次)，提高泵注压力20%，分段压裂液连续泵注效率提高7.6 %，分段压裂作业效率提高8.6%；开发了返排-试气联作工艺与专用设备，优化了返排试气联作工艺流程及参数，开发了返排压裂液回收、钻屑清洗回收等页岩气特色试气技术。实现了现场返排液回收率100%和天然气的高效回收。 研究获得国家专利14项，其中国家发明专利5项，发表论文62篇，软件著作权35项。 近两年半中，将上述成果通过涪陵页岩气开发区的三家压裂公司应用于181口页岩气井(占80%)，不仅实现了高效施工、安全作业的山地大型压裂一体化技术配套，还实现了降低成本、快速开发的增产效果：增产页岩气32580万方，回收天然气5400万方以上，压裂成本降低5430万元、新增收入369575.6万元，新增利润96185.3万元，新增税收18382.51万元，极大地缓解了该市天然气紧张局面，为重庆市经济的高速增长提供了环保清洁能源。 并通过中石油川庆井下、长庆井下和中石化胜利井下等公司，在四川、贵州、内蒙古苏里格等页岩气试验区开展进一步应用试验，优化一体化配套技术的工程适应性，扩大其应用范围和效益。