２０１４年第２０期内蒙古石油化工９７＊等离子脉冲压裂技术苏权生（胜利油田分公司采油工艺研究院，山东东营２５７０００）摘要：等离子脉冲压裂通过等离子体产生高能等离子束，高能等离子束周期性的作用在生产目的层位，在周期性冲击波作用下地层流体产生谐振，疏通储层天然流通通道并产生新的微裂缝沟通地层和井筒，从而提高储层渗流能力，实现油井增产水井增注。关键词：脉冲；等离子；谐振；微裂缝；渗流能力：ＴＥ３５７．１文献标识码：Ａ：１００６—７９８１（２０１４）２０—００９７—０２以经济有效的手段获得油气井高产是油气田开发的目标，在地层中压开人工裂缝有利于油气的产出。最先应用的爆炸压裂技术，虽然产生了比较显著的经济效益，但其伤害井筒、难以控制、造成近井压实带等问题难以解决，从而逐渐被水力压裂所取代。目前，水力压裂已发展成为一项成熟而完善的技术，在油田开发中起着重要作用，但其产生的裂缝参数受地层应力影响，对一些特殊储层的改造效果不甚理想，亟需进行其它增产技术研究，补充水力压力技术缺陷，在此基础上，等离子脉冲压裂技术应运而生。１等离子脉冲压裂技术原理１．１基本原理通过等离子发射控制器，在密闭条件下产生高能量等离子束，通过射孔孔眼周期性的作用在地层岩石和流体，能够在近井地带形成多条不受地应力影响的径向裂缝，使得人工裂缝和天然裂缝沟通；同时在周期性力作用下，地层流体产生谐振，对储层天然流通通道进行疏通、清洗，从而大幅度提高储层渗流能力。等离子脉冲压裂主要增产原理包括：①机械作用：高能等离子束在近井地带产生微裂缝，有效沟通天然裂缝，提高油层渗流能力，增加油井产能；②脉冲冲击波作用：高能等离子束产生强水力冲击波，引起地层流体谐振，对油层的机械杂质堵塞起到解堵作用；③热效应：等离子束的高温可溶解近井地带的蜡质和沥青质，解除油层孔道堵塞，改善地层流体的物性和流态，加快原油向井底的流动速度，提高储层的驱油效率，有效降低表皮系数，从而达到增产增注的目的。１．２技术设备等离子脉冲压裂设备主要是等离子发生器、控制装置、辅助装置等，如图１所示。施工作业时用电缆车把等离子发生器下入到目的层段，然后进行等离子脉冲压裂作业，作业结束后可以上提等离子发生器，进行第二段作业，工艺简单、方面、快捷、安全、环保。①电缆车；②测井电缆；③测井电缆接线；④等离子发射器外壳；⑤电压变压器；⑥高压电盘；⑦连接线；⑧储存电容器组；⑨控制装置；▼〝辐射电极；▼〞等离子束释放通道；▼产生等离子束外壳；图１等离子脉冲压裂设备装置１．３技术参数等离子体发生器技术参数如表１所示。＊收稿日期：２０１４－０７－１８９８内蒙古石油化工２０１４年第２０期表１等离子脉冲压裂设备技术参数等离子发生器长度，ｍｍ２７００外供电源Ｖ／Ｈｚ２２０／５０等离子发生器外径，ｍｍ１０２功率，ｗ５００释放等离子束温度，℃２５０００－２８０００释放等离子束压力，ＭＰａ５５０能量释放时间，ｍｓ５０－５３作用半径，ｋｍ１．５－１．８最大井深，ｍ４０００谐振波频率，Ｈｚ１－１２０００２等离子脉冲压裂技术优势及适用范围２．１技术优势等离子脉冲压裂是一种新型的储层改造技术，能较大幅度的提高注水井的增注能力，提高生产井的生产能力，表现出了较强的技术优势。①清洁环保，无需使用其它化工产品，不会污染储层；②在油田开发中后期，对高含水储层，增产效果同样显著；③对于前期使用过其它增产措施的注水井，同样能提高增注量；④对施工井周围１．５ｋｍ范围内的井，同样具有增产增注作用；⑤对于任何复杂储层都具有增产作用；⑥设备轻便，能耗小，效率高，操作安全性高；⑦作业周期短，不超过２４ｈ；⑧作业投资回收期短，不超过２－３个月。２．２适用范围等离子脉冲压裂属高能气体压裂的一种，对任何复杂储层都能起到增产作用，增油效果大于９０％。因其独特的技术特点和优势，既可以单独适用，也可以与其它增产措施组合适用，为了提高措施的经济性、有效性，需要对施工井进行评价，有针对性的选井选层。对注水井：①增加注水井注入能力；②调整注水井...