油气藏在不断开发过程中，随着时间的增长地层渗透率逐渐降低将导致初次压裂的采油量不断降低，而重复压裂是目前解决低渗透问题的比较行之有效的方法。早在20世纪50年代，国外就已经开始进行重复压裂工艺的研究，随着科学技术的不断发展，国内外对重复压裂的研究取得了较大的进展。鉴于重复压裂工艺对油井的增产增注具有重大的意义，本文对重复压裂机理、方式及现状进行了研究、分析和总结，并提出了一些存在的问题和对其工艺的展望。

  1 重复压裂工艺技术

  1.1重复压裂机理

 经过初次压裂的油气田，在初次压裂后的一段时期内，初次支撑压裂裂缝、自然裂缝和储层区域流体的变化可能会导致油孔和压裂裂缝所形成的椭圆区域的压力分布产生相应的变化。在最小诱导应力与裂缝平行时，由于石油的不断开采和重复压裂等原因，裂缝旁边的诱导应力区域将被拉长，从而导致最大和最小水平应力反向。由于诱导应力的影响，重复压裂裂缝方向将垂直于主裂缝直到边界的椭圆区域。在区域的边界上，两个水平应力是相同的，在椭圆形区域的外部，重复压裂裂缝的方向将扭转并且最终将与第一次产生的裂缝平行。

 重复压裂过程中，在两个水平应力作用下产生诱导应力，在射孔孔眼附近，新的裂缝将在最小应力的方向上逐渐形成。在射孔孔眼和第一次压裂的裂缝附近，如果最小水平应力和最大诱导应力之和比之前的椭圆区域要大，那么新产生的裂缝方向将与第一次产生的裂缝方向相垂直，如图1所示。  

 1.2 重复压裂方式

 重复压裂是在原有压裂井的基础之上再次或者多次进行压裂的一种方式。目前国内外的重复压裂方法主要有3种：原有裂缝延伸、层内压出新裂缝和转向重复压裂。

 1.2.1 原有裂缝延伸

 在油田的不断开采中，由于地层压力、温度等环境条件的不断变化，很多原来存在的裂缝已经不能正常工作，这样将导致原有的渗透率降低，产量减少。面对此情况，只需要对原有的裂缝进行延伸，这也是目前最常用的重复压裂方式。例如压裂所产生的裂缝会随时间的增长而有所闭合，像这样的油井则需要加砂重新撑开原有的裂缝，以增大其导流能力，提高油井产量。

 1.2.2 层内压出新裂缝

 由于厚油层在纵向上的非均质性，油层内见效程度不同，会导致层内矛盾突出而影响开发效果，因此可以通过采取补射非主力油层或对非均质厚油层重复压裂或者压裂同井新层等措施改善出油剖面，从而取得很好的效果，国内目前主要基于这种认识展开理论和实践探索。

 1.2.3转向重复压裂

 经过长时间对油田的不断开采，油田的渗透率不断降低，很多油田基本上都是处于高含水期，再对油井进行开采也不会产生很大的油量。由于可以渗透的油藏已接近枯竭，因此要求我们对原来已有的裂缝进行封堵，通过该途径采油可能减少水的进入。与此同时对该井再次进行压裂，这样就能压裂出新的裂缝。而暂堵剂的强弱会直接影响对地层封堵的效果，封堵原有的老裂缝，保证堵水采油的进行，Chevron、Unocal、Dowell和Lost Hill等大公司的试验都表明其具有可实施性。由于最小主应力原理的存在，因此在对油井进行封堵的前提下进行压裂，虽然有可能使压裂液还是向着最小应力的方向进行压裂，但是封堵会使压裂液进行变向，这样就改变了压裂的方向，使压裂能够较为合理地进行，从而能更大程度地对油井进行再次开发，增加经济效益。

 2.重复压裂现状

 目前无论是国内还是国外，重复压裂在油气井改造中所占的地位越来越重。目前转向重复压裂比起以往的裂缝延伸、同层压出新裂缝等方法所带来的效益更加巨大，因此得到了不断的发展。由于转向重复压裂在很大程度上与暂堵剂的效果强弱有很大的关联，因此暂堵剂的更新能给转向重复压裂带来更好的效果。此外，转向重复压裂还与地层应力、压裂液和支撑剂等因素有关。因此，要想对压裂进行改进，就要从这些地方着手，尤其是对压裂设备的改进，这样就能更好地促进转向压裂的发展，以便使油井更好地增注增产。

 3 重复压裂存在的问题

 重复压裂由原来的只能进行二次重复压裂发展到可以进行多次重复压裂、使用暂堵剂的物质对老缝进行封堵来提高油田的重复压裂效率，这都是目前较好的重复压裂方法。但是由于地层不断变化的地理环境使我们很难把握和及时地使用该方法，因此使用暂堵剂能够使老的裂缝堵死的这种方法虽然能够压裂出新的裂缝以增大油气的渗透率，但是这与暂堵剂和支撑剂等其他相关条件和地层本身构造及物性特征等有着很大的关系。如果压裂液始终是向着最小应力的方向进行压裂，而并未在其他方向上进行充分压裂，即未对同层其他地层进行充分的压裂，没有充分利用存在油气的地层，使用暂堵剂虽然可以增加新裂缝但是还是向着最小应力的方向，这样会导致含水量上升，并且随着时间的推移，产量递减速度较快、有效期短。因此，面对这些问题就需要更好的材料和先进的技术。

 4 重复压裂工艺展望

 4.1新型暂堵剂

 目前的一些暂堵剂不能很好地起到对裂缝暂堵的效果，致使重复压裂不能更好地压裂出新的裂缝，其中很多还是原有裂缝的延伸，结果压裂效率不是很高。因此，对于新型暂堵剂的要求也越来越高，以便能达到更好的增产增注的效果。例如周法元、刘春志等人对转向重复压裂暂堵剂ZFJ的研制，以期待更好的重复压裂效果。

 4.2新裂缝诊断技术

 面对地层中的不可预知性，新的裂缝诊断技术可以更好地诊断出地层中相关的数据以便测定重复压裂的裂缝方位、裂缝尺寸等。这样可以更好地对压裂井进行重复压裂，以便达到更好的压裂效果。例如祝凯对“诊断裂缝形态的压裂压力分析新技术研究”，傅英，郭建春等对“裂缝诊断技术”的研究都希望诊断技术能够不断提高，最终得到更好的诊断结果以提高压裂产量。

 4.3新型压裂材料

 重复压裂所需的压裂液要比第一次压裂所需压裂液的要求要高，因此，压裂液的性能越好，进行重复压裂产生的效果就会越好。与此同时，还有支撑剂等材料，它们性能的提高都可以更好地提高重复压裂井的生产效率。

 4.4压裂设备的改进

 一般来说，重复压裂就是直接把高压液体压入井中压裂出新裂缝。当然，对于转向重复压裂来说，基本上也是这样。希望压裂设备改进后能够更好、更有效地进行重复压裂，并能进行全方位压裂，这样就能在不使用暂堵剂的条件下更好地进行重复压裂而且还降低了对地层的污染，最终能产生更多的新裂缝，更好地提高压裂井的渗透率，从而达到增产增注。

 5.结论

 重复压裂工艺正不断地走向成熟，在其发展的道路上不可避免地会碰到一些问题，但是随着完善理论的提出和新技术的不断涌现，这些问题都会逐步被解决，其潜力也会不断地被挖掘出来，使重复压裂工艺更加完善，给社会带来更大的效益。

  摘自《能源情报 》

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