石油压裂是一种通过向油气储层注入高压流体,在井底形成超过岩石破裂压力的压力,使储层岩石产生裂缝的技术。这些裂缝为油气提供了新的流动通道,从而提高油气从储层向井筒的渗流能力,最终达到增产的目的。其原理主要涉及岩石力学和流体力学等多学科知识。
压裂过程通常包括以下几个步骤:
注入高压流体:
使用压裂车将高压大排量、具有一定粘度的液体(压裂液)挤入油层。
形成裂缝:
当高压流体进入储层后,岩石在应力作用下发生破裂,裂缝会沿着阻力最小的方向延伸。
注入支撑剂:
为了保持裂缝的开启状态,防止其在压力释放后闭合,需要向裂缝中注入支撑剂(如石英砂、陶粒等)。支撑剂在裂缝中形成桥塞,支撑裂缝壁面,使油气能够持续地通过裂缝流向井筒。
提高渗透能力:
通过压裂,储层的渗透能力得到显著提高,从而增加注水量(注水井)或产油量(油井)。
压裂技术可以分为几种类型,包括水基压裂液、油基压裂液、乳状压裂液、泡沫压裂液及酸基压裂液,这些压裂液的选择取决于储层岩石的性质和压裂过程的具体需求。
压裂技术在常规油气生产和页岩油气生产上广泛使用,是一种非常规的提取方法,能够使我们获得隐藏在岩石的角落和缝隙之间大量的资源。