四、高速通道压裂技术的相关工艺
多簇射孔工艺特点： 支撑剂在裂缝高度上分布更加均匀； 通道的几何形状更规则； 提高了进入裂缝的支撑剂段塞间的分离效果； 确保从裂缝到井筒之间的流通路径具有最佳导流能力。
四、高速通道压裂技术的相关工艺
下图是高速通道压裂(a)与常规压裂的射孔方案(b)对比，高速通 道压裂在25.9m井段内分9簇射孔，每簇射开1.52m，孔密度为6孔 /ft，一共射270孔；常规压裂全部射开15.24m，射孔数为300孔。
常规水力压裂与高速 通道压裂的支撑剂铺 置示意图
三、高速通道压裂的原理
下图呈现了可视化的支柱分布，裂缝壁面在支柱之间弯曲以及由 此产生的流动通道。
支撑剂的柱子和柱子之间弯曲
支撑剂柱之间弯曲的裂缝壁面（左）和通过通道的烃流形态（右）
三、高速通道压裂的原理
（二）通过实验验证不连续支撑剂充填层的导流能力 实验室内，在导流仪上模拟支撑剂非均匀铺置状态，验证该状
三、高速通道压裂的原理
裂缝中的油气流动遵循渗流理论由达西公式表示：
q k f w p
L
如果裂缝中存在畅通的宽大通道流体流动则采用纳维-斯托克斯方
程表示：
q w3 p
12 L
三、高速通道压裂的原理
对比两个式子定义有效渗透率：
k eff w 2 12
该式说明大通道的渗透性比支撑剂均匀充填的裂缝大得多，例 如裂缝中通道宽度为1mm(人工裂缝宽度35mm) 其有效渗透率约为 8.3×104μm2，而20/40目支撑剂形成的充填裂缝在27~35MPa的闭 合应力下其渗透率为400~500μm2，可见后者仅为前者的百分之一
三、高速通道压裂的原理
（三）支撑剂段塞的稳定性 为了验证进入裂缝中的支撑剂段塞能否经受住后续生产等各种作 业活动的考验，需要实验研究其稳定性。
斯伦贝谢公司的KLC研究中心进行了一系列实际规模的试验。得 出了支撑剂段塞在以与实际压裂过程相同的流速通过地面管线，井 筒管柱和射孔孔眼时都能保持稳定性的结论。
高速通道压裂作为一种新的工艺措施，整合了完井、填砂、导 流和质量控制技术，在水力裂缝中聚集支撑剂创造 高 导流能力的通 道，使油气产量和采收率最大化。

一、论文研究目的与意义
高速通道压裂技术可从根本上改变裂缝导流能力，降低作业成 本，在优化支撑剂分布，有效地降低生产阻力的同时，减少清水和 支撑剂用量，适用面较广。
该技术可显著提高最终采收率，降低人工举升成本，能有效解 决低渗透油气藏压后普遍存在的返排困难和缝内伤害等问题，适于 不同地层和多种井型需求。所以高速通道压裂技术对于低渗透油藏 具有重要的意义。
二、国内外研究现状
2010年Gillard 等人提出支撑剂指状积聚，冻胶层能防止 支撑剂颗粒沉降。因而通道压裂中需要高频率地交替泵注含 支撑剂和不含支撑剂的冻胶液。
（一）高速通道压裂技术的原理； 在常规压裂方法的支撑剂充填层中，支撑剂颗粒都互相接触， 流体流动局限于支撑剂颗粒之间的孔隙。 该技术通过支撑剂柱支撑建立开放通道网络的形式，实现支撑 剂不均匀铺置，这时不连续支撑剂充填层中支撑剂不再是作为导流 介质，而是作为支撑柱防止周围的通道壁发生断裂。
三、高速通道压裂的原理
二、国内外研究现状
2012年在俄罗斯的 奥伦堡地区，Kayumov,Konchenko等人 报告了相比于标准的压裂技术，通道压裂技术在 泵 注 的 尾追 阶段加入杆状支撑剂使其在生产方面具有明显提升。
2012年Howard和S.G. James通过实验室研究确定支撑剂 充填层分别在含纤维和不含纤维时的增长性和稳定性
态对导流能力大小的影响。 支撑剂铺置在导流槽内，分散铺置4个柱状支撑剂块，中间的
通道模拟实际裂缝“支柱”间的高速通道。分别用20/40 目石英砂、 陶粒在均匀和非均匀铺砂状态下测得的渗透率，在不同闭合应力下 ， 非均匀铺砂的渗透率是传统均匀铺砂的25～100 倍，裂缝导流能 力得到显著提高。
三、高速通道压裂的原理
四、高速通道压裂技术的相关工艺
泵注工艺的四个阶段： a . 前置液注入 阶 段 与常规压裂一致 ， 可以泵注冻胶液或者滑溜水 ； b . 携砂液阶段支撑剂以脉冲段塞形式注入，一段支撑剂 脉 冲 、一 段纯液体脉冲交替进行，支撑剂浓度逐级升高； c . 支撑剂段塞阶段采用冻胶混合纤维注入，保获得稳定的支撑 柱 ； d . 尾追 阶 段 需要一个连续支撑剂段塞，使缝口位置有稳定而均匀
2011年Johnson与Rhein等人提出在传统的压裂处理中，用 交替注入方式取代连续注入支撑剂的方式，在所述支撑剂加 入短脉冲使之被清洁流体的脉冲分离。
二、国内外研究现状
2011年Johnson等人在他们的研究中 证 实 了利用通道压裂技术 ，使常规交联处理的提前终止率由4.5％下降至0％。
2012年卡尤莫夫等人研究并报告了在高速通道压裂技术可以使砂 堵 发生率从12％减少至0％，交替泵注支撑剂的脉冲与无支撑剂的 脉冲，使 泥 浆 能渡过形状狭窄的裂缝。 最 后 指出纤维的添加也能使 沿裂缝运输支撑剂变得更高效，通道压裂中支撑剂用量显著减少使 支撑剂铺置不那么严格。
2014届本科毕业设计（论文）答辩
高速通道压裂技术调研
姓名：周喜元 学号：
2014年06月12日
汇报提纲
一、论文研究目的与意义 二、国内外研究现状 三、高速通道压裂的原理 四、高速通道压裂的相关工艺技术 五、高速通道压裂在现场的应用 六、结论
一、论文研究目的与意义
近年来水力压裂技术发展成熟多样，为油田增产做出了突出贡 献，而对于低渗油气藏的压裂，由于技术设备的限制，返排困难和 缝内伤害等问题仍普遍存在。
二、国内外研究现状
2013年E.A.Ejofodomi等人进行了支撑剂嵌入的附加测试 ，通过研究嵌入的量和导流能力的降低评估不同支撑剂类型 时的影响，并通过明确地寻址裂缝内支撑剂的空间分布进行 了 详细的参数研究，用以调查常规压裂与通道压裂的相对性 能 ，最后采用了边界元法模拟运算。
三、高速通道压裂的原理
四、高速通道压裂技术的相关工艺
（一）多簇射孔工艺 常规压裂一般对目的层段进行连续大段射孔，但高速通道压裂则
采用多簇射孔工艺。
多簇射孔的目的是在套管上形成多段且较短的进液口，当油管中 的液体携带支撑剂段塞高速注入时，在套管上出现分流效果，形成 多股独立的液流注入地层，把地面较大的支撑剂段塞分成地层中大 量独立的较小的支撑剂支柱。