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頁(yè)巖儲(chǔ)層孔隙度小,，滲透率低,，水平井加多級(jí)壓裂是頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)應(yīng)用zui廣泛的方式。目前常用的技術(shù)有多級(jí)壓裂,、清水壓裂,、水力噴射壓裂、重復(fù)壓裂和同步壓裂等,。頁(yè)巖氣壓裂技術(shù)有可膨脹封隔器+滑套多級(jí)壓裂,、壓裂封隔器+滑套多級(jí)壓裂、泵送橋塞多級(jí)壓裂,、水力噴射壓裂等,。在美國(guó)的頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)技術(shù)中,，封隔器+滑套多級(jí)壓裂、泵送橋塞多級(jí)壓裂技術(shù)比較成熟,，使用比較廣泛,，可適用于較長(zhǎng)的水平段;水力噴射壓裂可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位噴射，無(wú)需機(jī)械封隔,，節(jié)省作業(yè)時(shí)間,，非常適合用于裸眼井、篩管井以及套管井中,。
 　　封隔器+滑套多級(jí)壓裂 封隔器+滑套多級(jí)壓裂技術(shù)分為管內(nèi)封多級(jí)壓裂和管外封多級(jí)壓裂兩種,。管內(nèi)封多級(jí)壓裂適用于套管完井壓裂，一般采用壓裂封隔器分段封隔;管外封多級(jí)壓裂適用于裸眼井,，一般采用可膨脹封隔器分段封隔,。無(wú)論是管內(nèi)封還是管外封壓裂，施工原理基本一致,，都是根據(jù)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層開(kāi)發(fā)的需要,，使用封隔器將水平井段分隔成若干段，水力壓裂施工時(shí)通過(guò)投球打開(kāi)滑套,，從水平段趾端開(kāi)始逐級(jí)投球,，進(jìn)行有針對(duì)性的壓裂施工，水平井多級(jí)壓裂目前已經(jīng)是北美頁(yè)巖氣壓裂開(kāi)采主要技術(shù)手段,。
 　　水平井多級(jí)壓裂技術(shù)關(guān)鍵在于封隔器(壓裂封隔器和可膨脹封隔器)和滑套可靠性和安全性能，尤其是管外封壓裂管柱的可膨脹封隔器和開(kāi)啟滑套的高強(qiáng)度低密度球材料決定技術(shù)的成功與否,。
 　　目前國(guó)外油田服務(wù)公司都有自己成熟的工具,，圖1為貝克休斯Frac-Point分段壓裂系統(tǒng)工具，據(jù)報(bào)道,，貝克休斯利用其Frac-Point EX 多段壓裂系統(tǒng)在威廉森頁(yè)巖盆地成功進(jìn)行了一次24段完井作業(yè),。滑套用封堵球材料為復(fù)合材料,，耐壓58MPa,，耐溫120°，球尺寸極差為 0.25in(6.35mm),。目前正在研發(fā)的產(chǎn)品耐壓可達(dá)70MPa,，尺寸級(jí)差可達(dá)0.125in(3.2mm)。圖2為哈里伯頓Delta-Stim 多級(jí)壓裂工具,，滑套為Delta-Stim增產(chǎn)滑套,，封隔器選用可膨脹的Swellpacker封隔系統(tǒng)，膨脹膠筒可膨脹至200%,，可密封不規(guī)則裸眼井和套管井,。
 　　泵送橋塞多級(jí)壓裂 頁(yè)巖氣橋塞多級(jí)壓裂技術(shù)屬于機(jī)械封堵分層壓裂技術(shù),，適用于套管井。國(guó)外油田服務(wù)公司都有相當(dāng)成熟的技術(shù)和產(chǎn)品,，圖3為貝克休斯QUIK Drill可鉆式復(fù)合材料橋塞,，該橋塞可耐溫450℉(232℃)，耐壓12500PSI(86MPa),，材料為易鉆磨復(fù)合材料,。橋塞需要電纜坐封工具坐封(E-4服務(wù)工具)，可實(shí)現(xiàn)坐封射孔聯(lián)作,。其壓裂作業(yè)過(guò)程為：井筒準(zhǔn)備,，用合適尺寸通井規(guī)通井，*段射孔,，取出射孔槍?zhuān)M(jìn)行*段壓裂,，電纜作業(yè)下入橋塞及射孔槍?zhuān)蕉伍_(kāi)泵泵送橋塞至預(yù)定位置，點(diǎn)火坐封橋塞,，上提射孔槍至預(yù)定位置,，射孔，起出射孔槍和工具,，投球至球座,，封隔已壓層，壓裂作業(yè),，用同樣方式,，根據(jù)水平頁(yè)巖層段設(shè)計(jì)段數(shù)，依次下橋塞,，射孔,，壓裂。
 　　圖4為哈里伯頓Fas Drill壓裂橋塞,，左側(cè)橋塞的球形止回閥一球座單向閥,。球可在下井時(shí)提前預(yù)裝，跟橋塞一同下井,，右側(cè)帶球籠的壓裂橋塞,，球形止回閥為一球籠單向閥，這個(gè)工具是專(zhuān)為斜井設(shè)計(jì)的,，防止在斜井段由于球的自由活動(dòng)無(wú)法形成密封,。Fas Drill橋塞耐壓值可達(dá)到70MPa。耐溫值z(mì)ui高達(dá)到350℉(177℃),。
 　　水力噴射多級(jí)壓裂 水力噴射分段壓裂技術(shù)原理是根據(jù)伯努利方程：把壓力能轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)能(即噴射速度),，是一種將水力噴砂射孔與水力壓裂結(jié)合起來(lái)的工藝技術(shù)，由高速射流實(shí)現(xiàn)水力封隔,，無(wú)需封隔器,。水力噴射可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確定位射孔,，根據(jù)需要的布置不同尺寸的多條裂縫。利用這種技術(shù)可以的控制水平井水力壓裂裂縫的位置,，尤其對(duì)于裸眼完井和篩管完井的低滲透頁(yè)巖氣水平井來(lái)說(shuō),，是一種zui有效的壓裂增產(chǎn)措施。
 　　噴射流體在底層中形成裂縫,，通過(guò)油套環(huán)空泵入液體使壓裂層壓力小于裂縫延伸壓力,，射流出口周?chē)黧w速度zui高，其壓力zui低,，射流流體卷吸環(huán)空周?chē)后w,，一起進(jìn)入頁(yè)巖目的層，驅(qū)使裂縫向前延伸,，因目的層壓力低于裂縫延伸壓力,，所以在噴射壓裂下一層時(shí)，以前壓開(kāi)層段裂縫不再延伸,。水力噴射壓裂技術(shù)可以在裸眼,、篩管完井的水平井中進(jìn)行加砂壓裂，也可以在套管井中進(jìn)行,，施工安全性高,，可以用一趟管柱在水平井中快速、準(zhǔn)確地壓開(kāi)多條裂縫,，水力噴射工具可以與常規(guī)油管或連續(xù)油管相連接入井,。圖5為水力噴射原理圖。
 　　水力噴射工具關(guān)鍵部件是噴嘴,，噴嘴的耐用性和可靠性是制約頁(yè)巖氣水平井水力噴射改造的瓶頸?，F(xiàn)階段制造噴嘴的材料主要有硬質(zhì)合金、陶瓷,、人造寶石、金剛石等,。但是由于金剛石和人造寶石成本高,，目前水力噴射壓裂用噴嘴主要由硬質(zhì)合金和陶瓷加工制造。隨著頁(yè)巖地層深度不斷加深,，地層壓力增高,，噴射壓力也高噴射速度越快，要求噴嘴材料的硬度和耐磨性也越高,。