【摘要】本文提出了適宜煤層壓裂改造的配套工藝技術，包括完井、壓裂設計、壓裂液研制、支撐劑優選、壓裂施工、裂縫監測、壓裂效果評價等技術。該技術完整、成熟、先進，居國內領先水平，現場應用15口井33層煤，效果良好，可推廣應用。

1引言

煤層壓裂改造可有效地將井孔與煤層天然裂隙連通起來，從而在排水采氣時，更廣泛地分配井孔附近的壓降，增加產能，增大氣體解吸速率。因此，在煤層氣勘探開發中，壓裂改造作為一種重要的強化措施，已得到普遍應用。然而，由于我國煤層氣勘探開發起步晚、技術落后，尤其壓裂改造工藝技術還沒有作系統研究，為此，我處經過四年科技攻關，研究成功了煤層壓裂改造配套工藝技術，現場應用15口井33層煤，效果良好。

2煤層壓裂改造配套工藝技術

2.1完井技術

(1)采用全井下Φ139.7mm（Φ177.8mm)套管，低密度水泥漿固井工藝技術。

頁巖氣可以借助于熱成熟作用，或者是在某些生物作用下形成天然氣，該能源屬于清潔能源之一。一般來說，頁巖氣主要分布于地勢平坦的區域，存儲地點主要集中在烴源巖之中，具備較強的穩定性。在開采過程中，決不能進行隨意遷移，應保證其相互作用之后就地存儲，讓區域有機質含量更加豐富。

1頁巖氣開采現狀及壓裂返排廢水特點

1.1我國目前頁巖氣的開采現狀。在我國，頁巖氣儲量最為豐富的區域集中在重慶涪陵一帶，相關數據顯示，該區域已經生產頁巖氣10億m3，頁巖氣儲量還能供全國使用200多年。從2005年開始，我國效仿美國的技術和經驗，在國內開展大范圍的勘探和開發工作，發現我國很多區域的頁巖氣儲量極為豐富，如塔里木、四川盆地、東北平原等等。到了2009年，我國與殼牌公司達成合作，建設了我國第一個頁巖氣開采項目，取得了不錯的效果。截止到2012年，我國對頁巖氣能源進行了合理劃分，形成172種礦產，相關投資主體更是多種多樣，如國資、外資等，并注重對新技術的開發和應用，確保頁巖氣開發工作深入開展。現如今，我國有80%的氣田實現了現代化開發，進一步降低了頁巖氣的開采成本，而且在產出和產量提升上發揮出了重要作用。1.2壓裂返排。廢水的特點在具體頁巖氣鉆井操作過程中，主要包括3個操作階段，即鉆探、水力壓裂和返排。從實際操作過程中可以看出，水力壓裂作業耗水量極高，每口氣井需水量為19000m3，所需的水罐車大約為1000車次。壓裂返排廢水的特點主要集中在以下幾方面。1.2.1組分復雜。在壓裂返排廢水組分研究上，主要與以下幾方面因素有關：壓裂液配液情況、壓裂液的化學成分、地層水質和返排液等等。其中，水基壓裂液極為常見，主要成分有交聯劑、降阻劑和殺菌劑等等。除了上述添加劑之外，水基壓裂液還含有很多烴類化合物、油脂等等。一般情況下，壓裂返排廢水自身含有較高的鹽量和TDS，而且還涉及到一些重金屬和放射性物質，分布范圍極廣，容易對相關工作的開展產生影響[1]。1.2.2黏度大，乳化程度較高。壓裂返排廢水的乳化現象極為嚴重，而且自身黏度也較大，整個處理過程十分復雜，甚至還會超過油田廢水。在壓裂操作上，有所使用的復合型壓裂液來自于油井，具備明顯的混合物特征，很容易出現烏黑、黏稠度較大等問題，與此同時，還會伴有刺激性氣味。1.2.3處理難度較大。在整個壓裂返排廢水處理過程中，會添加很多的添加劑，如此一來，導致廢液之中的COD、TDS、TSS等含量進一步提升，為后續處理工作帶來了極大挑戰。倘若直接進行外排操作，極容易對周圍環境產生污染，影響居民的正常生活，嚴重時，還會導致行業價值大幅下滑，無法實現可持續發展。1.3傳統壓裂返排廢水處理技術。壓裂返排廢水容易對周圍環境產生嚴重影響，為此，國內外相關研究人員對其展開了深入性研究。據美國環保署統計，在整個石油和天然氣開發過程中，實際廢水處理方式有深井灌注、市政污水處理廠處理、脫鹽工藝處理等等。我國很多研究人員也參與了該項研究，通過對美國研究人員的結果梳理之后，發現返排廢水處理技術路線具備較強的技術經濟性特點，并整理出實際頁巖氣壓裂返排廢水處理途徑，并取得了很大成效。

2頁巖氣壓裂返排廢水處理技術的具體應用方式

在水力壓裂施工工作結束之后，返排到地面中的液體數量不斷增多，這是使得整個地面之中的金屬離子含量進一步提升，最終引發嚴重的環境質量問題。如何將這些金屬離子和有機污染物徹底清除，減少水資源消耗量，強化頁巖氣壓裂返排廢水的處理效果，已經成為整個行業發展的關鍵內容。2.1深井灌注。在該種方式實施過程中，需要進行另外選址操作，并開展有效施工，進而將頁巖氣壓裂返排廢水引入到灌注井之中，該種形式也被稱之為第二類灌注井。美國環保部門專門對此進行了規定，在第二類灌注井操作過程中，應該以深井灌注中的各項標準為主線，開展后續的施工操作，否則將不允許相關施工的開展。我國想要對該項技術標準進行深入性完善，強化管理控制力度，深井灌注返排液的安全性維護顯得十分重要。還可以借助于污水處理廠進行廢液處理，之后再向外排放。在該種方式實施過程中，所選擇的污水處理廠應該由政府部門指定，將水中的總溶解固體去除，在各項指標均達標之后，才可以繼續向外排放。如果是早期返排的地層水，可以借助于回用水質標準對其進行測定，讓廢水得到更加充分的回用，避免水資源浪費的同時，把握好運營成本，進而將區域影響性降到最低。2.2組合工藝及有機廢水處理。這里所提到的組合工藝，即臭氧、超聲波和電解之間的組合，而且該工藝能夠充分滿足頁巖氣水力壓裂廢水的處理需求，讓廢水沿著特殊容器進行過濾操作，在細小氣泡產生之后，人們可以將超聲波技術應用其中，進而產生更多數量的氣泡，將水中的生物污染物徹底分解，并形成新形式的消毒因子，將臭氧作用更好地發揮出來，讓水中的有機鹽分獲得更多沉淀機會。如果鹽分的講解難度較高，想要將廢水之中的大量無機鹽去除，常見的處理方法有生物處理法、膜技術和電化學法等等，確保頁巖氣壓裂返排廢水得到有效凈化。除了無機鹽之外，廢水之中還會涉及到很多溶解性較高的固體物，同樣可以應用上述方法進行處理，避免出現微生物大量流失等問題，強化水的提煉純度[2]。2.3返排液的集中處理。在返排液針對性處理操作結束之后，壓裂液回用操作便可以得到開展，該項操作可以節約用水，而且還能保證固體廢物的集中處理，如果遇到不能處理和回用的廢液和廢品，可以將其交付于第三方機構。例如，在2017年，西南油田威遠區塊頁巖氣開發施工中，總出處理的壓裂返排廢液數量大約為34.03萬m3，其中有27萬m3借助于現場統一處理來實現，并確保二次配液的循環應用，整個回用效率達到了80%以上，在水資源節約上展示出良好效果。又如，在長慶油田某區塊壓裂施工操作之中，由于地質條件極為復雜，返排廢水的成分變化也較大，為了維護處理效果，相關工作人員應用了三級水處理方法，根據不同的返排廢水構成成分和回用目標，建立新的水質標準要求，進行實現針對性處理。在該項操作的幫助之下，返排液處理效率得到了進一步提升，施工時間大大縮短，水資源消耗量大大降低，弱化了整個操作對環境的污染程度。2.4回注技術的應用。將回注技術應用于頁巖氣壓裂反排廢水處理工作之中，人們首先需要利用格柵將粗大的懸浮物去除，借助于破乳破膠反應，實現油水分離，在后續溶氣氣浮工藝除油操作的作用下，確保浮油可以得到充分回收利用。其次，通過脫鹽反應和混凝土沉淀操作之后，可以將廢液中的金屬元素分離出來，如鈣、鎂等等。再次，使用核桃殼過濾或者是多介質過濾手段，將溶液之中的懸浮物和殘油去除干凈，并進行殺菌處理操作，其中主要涉及到的細菌類型有FB細菌和SRB細菌等。最后，經過精密過濾之后，可以進行循環回用和回注操作。總的來說，在具體回注技術作用下，頁巖氣壓裂返排廢水的處理效果能夠得到更好保障。2.5機械蒸汽再壓縮蒸發技術。機械蒸汽再壓縮蒸發技術的應用，主要是壓縮機壓縮操作結束之后，將二次蒸汽送到蒸發器加熱室之中，進而實現加熱蒸汽的全面應用。在該項技術的作用之下，可以讓廢氣的蒸汽得到充分利用，降低蒸發能耗。在實際MVR蒸發裝置設計過程中，主要涉及到的內容有蒸發器、分離器以及壓縮機等等。如果借助于該項技術對壓裂返排水進行處理，可以將廢水之中的重金屬離子去除，對總礦化程度進行合理控制。另外，在該工藝設計上，并不需要增加冷卻塔裝置，可以對占地面積進行合理化控制。還能與實際結晶器聯合在一起進行使用，實現液體零排放操作，節約施工成本。

3結語

一、壓裂酸化作業中環保管理的重要性

隨著國民經濟發展，石油與天然氣需求量與日俱增，作為油田增產的重要技術手段，油氣井的壓裂與酸化技術廣泛應用，但是在使用該項技術作業過程中會產生大量的廢液，廢水、廢氣和固體廢物，污染環境。壓裂廢液粘度大，有機物含量高，如果排入水體，會在水面形成薄膜，會直接導致水生動物因缺氧死亡；如果進入土壤，會阻斷植物吸收水分，造成植被死亡，進而危害人畜。酸化作業中各類酸性氣體揮發以及泵車作業產生的尾氣，不僅污染大氣，甚至會直接引起人畜中毒死亡。壓裂酸化作業過程中使用的破膠劑能和遇到的任何反應物如管材、地層基質和烴類等發生反應，生成與地層不配伍的污染物，造成地層傷害；另外破膠劑、支撐劑的固體殘渣對土壤也會污染土壤，間接危害人類身體健康。近年來，我們在享受經濟的發展帶來的物質上不斷豐裕的同時遭受著霧霾、水體污染等對身體健康的危害。類似的經驗教訓告訴我們，我們再也不能以犧牲環境為代價來謀求經濟利益，而是應該把環境保護作為國計民生的頭等大事考慮，要堅持科學發展觀，實現經濟發展與環境保護相互協調，相互統一。

二、如何做好壓裂酸化作業中的環保管理

1.完善環保管理體系和責任機制

做好壓裂酸化作業中的環保管理工作，首先要有完善的環保管理體系。構建專門的環境保護保管理機構，制定環保管理相關制度，規范管理流程。對壓裂酸化作業中的環保管理整體情況進行綜合分析，發現規律并進行風險評估。編制詳細完善的工作計劃，認真分析環保隱患，提出有效的預防及應急措施。要對員工進行定期培訓，能夠及時有效地識別壓裂液和有毒氣體泄漏的情況及原因。不斷加強對員工的教育，學習環境保護相關法律知識，提高環保意識。制定完善有效的獎懲制度與措施，將責任落實到崗位。做好現場監管工作，對違章、違規操作行為加大懲處力度。對有助于環境保護的壓裂酸化作業工藝做出改進或提出合理建議的員工，要切實進行表揚并給予獎勵，以帶動員工參與的積極性，促進環保管理工作的有效進行。

2.保證設備完好，減少污染事件

【關鍵詞】老井重復壓裂技術效果

【摘要】分析了薩中油田重復壓裂措施改造效果日益變差的現狀，結合精細地質研究成果，在分析重復壓裂井失效原因的基礎上，通過合理選擇壓裂井層和壓裂時機，完善重復壓裂井施工工藝，現場應用效果顯著，為今后重復壓裂井改造提供技術支持。

薩中油田特高含水期，隨著措施改造程度的不斷提高，可選井層物性條件日益變差，重復壓裂井數越來越多（占年壓裂井數的24%）。目前，基礎井網壓裂井數比例達86.76%，壓裂厚度達74.5%；調整井網壓裂井數比例達84.5%，壓裂厚度達80.3%；高臺子油層壓裂改造井數比例達95.6%，壓裂厚度達84.5%。而壓裂措施效果也在逐年降低，單井初期日增油由6.4t降到5.1t；單井累計增油由以前的1046t降到600t以內。因此，提高老井重復壓裂措施效果對油田的可持續發展變得尤為重要。

一、原縫壓裂失效機理

以往原縫重復層壓裂措施有效率為40%左右，有效井壓后初期平均單井日增油僅為平均壓裂井增油效果的1/3，平均有效期只有3個月。分析原因有五個方面。

（1）壓裂選井選層不合理。對井層認識不準，壓裂層段物性差、地層能量低或注采不完善導致壓后低效和高含水；

蔣××，1971年3月出生，采油工程師，大學文化，工程技術大隊機采室三次采油管理崗。參加工作15年來，她立足崗位，勤奮學習，刻苦鉆研，勤奮求實強素質，靠創新奉獻求發展，努力將自己打造成一名高素質的“知識型員工”。2004年獲廠“優秀員工”稱號，2005年獲“巾幗建功崗位能手”稱號，先后取得科研成果6項、現代化管理成果7項、發表學術論文18篇。多年來，她的科研成果創經濟效益900多萬元。

一、勤于學習，提高素質

隨著油田開發難度的逐步增大，采油工藝技術的快速發展，為了熟練掌握專業技術，掌握扎實的理論功底和實踐能力，她放棄了業余休息時間，把全部精力用在了學習上，先后自學了《油藏增產措施》、《聚合物驅采油工程》、《大港油田三元復合驅化學劑作用機理研究》等書籍，使自身專業知識結構的不斷補充完善，快速提高自身素質。

向實踐學習，掌握過硬的創新本領。由于采油工程涉及現場和井下工具較多，為了增加感性認識和掌握各種工具的原理及適應性，她帶著問題到作業施工現場和工具車間，向經驗豐富的現場監督人員及高工學習，力求讓所學知識應用到實際工作中。主管壓裂工作時，她認真鉆研壓裂增產原理，對如何延長壓裂的有效期及提高壓后增產效果進行研究，取得了較好的壓裂效果，壓裂平均單井日增油連續三年達到10t以上。她編寫的《對重復壓裂的幾點認識》獲黑龍江省石油工程學會年會二等獎；科研《高北油田壓裂系統工程管理增產試驗區》獲局科技進步二等獎；推廣的復合壓裂技術初期平均單井日增油10t,獲純經濟效益190多萬元。

隨著信息技術的快速發展，為了提高工作效率，她先后自學了orcal數據庫、dbase等相關軟件，并參與了廠作業信息一體化的開發研究，繪制了作業信息一體化工作流程圖，提高了作業信息的反饋速度和生產數據的共享，編寫的《作業信息一體化的開發與*應用》獲省石油學會年會二等獎，參與的《數據挖掘技術在抽油機泵參調整中的應用研究》獲廠技術創新三等獎。同時不斷提升自己的英語能力，參加了廠企業營銷宣傳英語大賽獲三等獎，翻譯了《網絡基間抽控制器減少電力費用》在《國外油田工程》國家級刊物上發表。編寫的《水驅抽油機井桿管偏磨原因分析及對策》獲省石油工程學會年會二等獎。

二、立足現場，解決生產中的實際問題

摘要：當前,我國原油采油上產水平相對較弱,從控制成本角度上看,效果也不樂觀。為此,本文對精細管理在采油上產水平提高上有什么必然性開展討論,希望能給同行提供參考。

關鍵詞：精細管理;采油上產水平;必然性

精細化管理是企業(組織)管理者優化資源配置的一個手段,是按照一定思路和想法,實現人員、資源精細化使用和改造的管理方法。采油企業通過精細規劃組織人員、規范使用設備作業,使得精細化管理能夠成為企業良性發展的管理助推器。

1精細管理是提升采油上產水平的必然性要求

為了更好地提高采油上產水平,采油公司管理者應從基礎工作抓起,強化各項工作的實效管理,推動采油生產的高效平穩運行。首先,在資料方面,以精細化管理為主要管理手段,突出“嚴、細、實”。為確保資料準確無誤,崗位承包干部從資料錄取、資料填報及規范錄入等方面嚴格審核,對各運行設備的壓力波動、機油漏失、聲音異常等情況進行加密觀察,并按照規定格式填寫,杜絕漏填、假報資料的現象,為生產分析工作提供依據。其次,在工藝技術方面,將精細管理貫穿于投資、成本、生產等各個環節,夯實技術發展基礎,提高科研管理水平,通過對特定技術難題的針對性研究和分析,根據公司的實際情況,逐步形成適合本公司采油作業區的采油措施工藝,為提升采油上產提供有力的技術保障。最后,在設備管理方面,貫穿設備精細管理理念,通過晨檢和自查的方法,強化日常基礎管理,以設備的“三零三化”為目標,努力實現“精細操作,保障安全,設備優良,注采平穩”,不斷加強系統設備的維修、維護保養力度,從根本上確保設備始終處于良好的運行狀態,從而有效提升采油上產水平。

2樹立精細化管理思想,指導精細化管理行為

一、注重政治理論學習，堅定立場，政治敏銳，自覺做一名合格的共產黨人。

1、*把政治理論學習作為必修課，始終堅持理論學習。

近年來，他始終堅持“三個代表”重要思想和黨的十六大、十七大會議精神，積極參加了集團公司、油田公司組織的理論培訓和廠中心組的理論學習。堅持做讀書筆記、撰寫思想政治論文。平時還堅持讀書看報，了解重大時事政治，使自己能緊跟時展的步伐。

2、始終保持清醒的政治頭腦，堅守正確的政治立場。

一直以來，他把立場堅定性、政治敏銳性、是非界限性作為處世的前提。一是保持堅定正確的政治立場，堅決擁護黨的領導，堅持黨的四項基本原則，嚴格貫徹執行黨的路線、方針、政策，堅持共產主義信仰，信守黨的誓言，經常按照“三個代表”的要求和黨的先進性檢查自己的言行，自覺做一名“三個代表”的忠實實踐者。二是自覺與黨保持高度一致，與集團公司、油田公司和廠黨政保持高度一致。在黨的重大決策上，在上級的重要決定上，始終保持高度的敏銳性，堅決貫徹落實黨的重大決策及上級的重要決定。在省委、省政府關于陜北石油企業重組決定，他認為是及時、必要和必須的，是做大做強石油產業、建設西部經濟強省的重要舉措，是優化企業資源、整合企業優勢、發展延長石油的正確決策。積極按照上級的要求，配合做好重組的各項工作，始終堅信重組后的延長石油優勢更加明顯、實力更加雄厚、潛力更加充足。特別是集團公司提出的“三個立足、三個依靠、三個推進”，穩定油氣主業、加快產業結構調整的總體思路，確定的建設國際化現代能源化工企業、“十一五”進入中國企業50強、“十二五”進入世界企業500強的戰略目標，使他對延長石油的明天更加充滿信心，更加激發他為延長石油事業奮斗的豪情和斗志。三是在日常工作學習中，能正確運用馬克思主義的立場、觀點、方法分析問題、解決問題，特別注重按照“三個代表”的要求來指導自己的工作。是非分明、愛憎分明，能自覺抵制各種腐朽思想的侵蝕，敢于與邪惡作斗爭，堅決抵制、抨擊不良風氣，能始終保持黨員的先進性，永葆共產黨人的本色。

二、堅持業務學習，努力做一名業務精良、成績突出的領導干部。

摘要：本文結合當前煤層氣開發建設的特點，仔細分析投資管理現狀和問題，結合實際應用，針對性地從項目前期、項目實施到竣工決算、項目后評價等全生命周期過程中的投資管理提出了四個方面的具體對策，通過推行三個“一體化”設計理念、推行定額化管理、構建投資預警機制，強化監督考核機制等具體的措施手段，精細化管控煤層氣開發建設各個階段的投資，最終為煤層氣高效開發提供了強勁的管理保障。

關鍵詞：投資管理；定額化管理；預警機制

0引言

中國能源缺口較大，而煤層氣作為清潔能源，它的開發就有了更加重要的意義。但是煤層氣的開采難度較大、后期生產成本又高，煤層氣的盈利能力較差。煤層氣開發建設通常規模較大、投資較多、建設周期較長、行業組織多樣。因此在煤層氣開發階段做好投資管理尤為重要。而建設方往往過于追求進度目標、產量目標，而忽視了整個項目的決策階段、設計階段和竣工階段等的投資管理。本文將重點討論如何運用有限的投資既能使煤層氣開采社會效益最大化，又能保證足夠的經濟效益，最終助推煤層氣企業的良好發展。

1煤層氣開發中投資管理現狀及問題

1.1項目前期不注重投資效益最優

摘要：本文主要研究如何通過加強單井管理，提升單井日產量的核心的油藏管理，從而在實踐中取得較好的效果。

關鍵詞：單井;產量;油藏管理;研究;實踐

1穩定提高單井日產量工作實施的背景

遼河油田某采油廠經過40多年的勘探與開發，目前已經步入開發中后期，單井日產量下降速度逐年加快。單井產量是遼河油田能否穩健和諧發展的關鍵，關系到中國石油“資源戰略”的有效實施。站在中國石油上游業務穩健發展和遼河油田履行“三大責任”的高度，堅定1000萬噸/年穩產目標不動搖，集中精力貫穿全年開展增儲上產會戰，堅決完成生產任務，是提高單井日產量的根本要求，決定了要針對這個問題，全力以赴進行技術攻關。

2穩定提高單井日產量的主要做法

2.1在油藏研究和方案優化上，突出“四個重點”

油田井下作業牽涉部門多、施工隊伍多、設備類別多、專業技術性強、工藝復雜，是多單位、多類別、多工種的聯合作業。不同的生產管理方式會導致截然不同的作業結果，也會創造截然不同的經濟效益。要科學地處理問題，科學地運行生產，管理者就必須對每次作業的價值、成本構成、經濟效益有一個概括的了解，以市場經濟和經濟運行的頭腦，合理的解決整體與局部、局部與局部的利益沖突。

一、井下作業的成本構成

各種作業成本在總體構成上都是一致的，都是由固定成本和可變成本構成的，但作為市場經濟中一個活的細胞，井下作業成本還必須考慮一種潛在的成本，即效益成本。

1、固定成本。固定成本是指生產運行當中固定不變的成本，只要生產運行主體中各生產要素的對內對外關系確定，無論這一主體活動如何，該成本都是必須發生且是相對固定的。主要包括人員工資和房屋、設備等固定資產的折舊。井下作業某一具體施工的固定成本應該包括：（1）參與作業人員的工資。（2）作業人員必要的飲食起居等所需固定資產的折舊,如所住房屋等。（3）作業所必須的可重復利用的設備、器材的折舊費，如作業所用的修井機、通井機、井架、油管等設備器材的折舊費。

2、可變成本。可變成本是在生產活動中可能發生也可能不發生的成本，隨著活動內容的不同其大小是可以變化的，主要包括生產過程中消耗的各種材料費用、勞務費用等。井下作業某一具體施工的可變成本應該包括：（1）作業施工所需要的一次性材料，如防砂施工所用砂子、化學原料等。（2）作業施工中外雇勞務所發生的費用，如試油隊試油施工中需要進行壓裂，必須雇用完成壓裂工序，壓裂隊為完成壓裂任務而發生的一切費用，就是壓裂勞務費，這對試油隊來說是可變的，但對壓裂隊來而言，其中又可分為可變成本與固定成本。

3、潛在成本。亦可稱為效益成本，是指某一生產活動應該結束時因某種原因而沒有徹底結束，在一定程度上造成了作業隊伍的等停，影響了作業隊伍從事其它作業時可能創造的效益。這一可能效益應該由責任方承擔或補償，對整個作業來講可稱之為潛在成本。