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頁巖氣壓裂施工砂堵原因分析及處理措施

文檔作者：盧戰區文檔來源：中石化中原石油工程有限公司井下特種作業公司		更新日期： 2026年05月27日	點擊數：
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技術應用與研究
一、砂堵的機理分析
壓裂施工后砂堵的類型可以分為脫砂、橋堵，二者
具有明顯不同的施工曲線特征。其中脫砂砂堵是指造縫
過程中支撐劑過早沉降，而造成了地層堵塞，其作用過
程比較緩慢，受沉降速度的影響比較嚴重，壓力曲線具
有一定的上升斜率。橋堵現象是發生在支撐劑通過較窄
的裂縫時，由于通道小，而在裂縫的壁面形成了堵塞，
它的發生速度很快，壓力曲線具有突升的特征表現。
除以上兩種情況外，在近井筒地帶由于井斜比較
大，或者由于射孔方位的偏差影響，壓后形成的裂縫是
非平面的或者曲形的時候，容易讓支撐劑留在其裂縫表
面，也容易形成砂堵。
圖1 脫砂砂堵施工曲線特征
圖2橋堵施工曲線特征
如果近井筒天然裂縫太多，大量的支撐劑會堆積堵
塞近井筒導致砂堵，其次近井筒幾何的尺寸太小，也容
易讓支撐劑沉積造成砂堵。
頁巖氣壓裂主要采取的是大規模的溜滑水和壓裂液
體系盡可能溝通儲層內天然裂縫，增大儲層的改造體
積，提高地層的導流能力。
二、造成砂堵因素分析及措施
1.地層因素：
（1）微裂縫發育，壓裂液濾失較大導致砂堵。
頁巖氣儲層一般發育天然裂縫和層理縫，由于存在
天然裂縫，容易造成壓裂液濾失，從而導致砂堵，因此
壓裂液濾失大是導致砂堵的主要原因之一。
壓裂液濾失主要存在兩種情況，第一種情況是壓裂
過程中產生由于應力差，產生了多裂縫而引起了正常濾
失；第二種情況是由于儲層存在大量的天然裂縫和層理
縫，從而引起額外濾失，這兩種不同的濾失對砂堵的影
響程度也是不一樣的；
（2）近井裂縫扭曲的影響。
在近井筒地帶，由于井斜較大、射孔方位不同，壓
裂形成的裂縫可能是非平面，也可能是“S”型，造成近
井筒裂縫太多，同時裂縫整體幾何尺寸偏小，這樣在裂
縫彎曲位置易造成大粒徑的支撐劑沉積，易導致砂堵。
（3）地層泥質礦物含量較大，地層偏塑性，地層只
進液不進砂；
（4）裂縫的縫寬較窄，支撐劑在井筒附近沉積，堵
塞近井裂縫導致砂堵；
（5）由于地層致密，地層破裂壓力高，壓裂施工壓
力高，地層難以壓開（見圖3，該井第一次壓裂反復震
蕩，仍未壓開，之后采取降低破裂壓力技術手段才成功
把地層壓開，順利完成壓裂施工）。
預防及處理措施：（1）壓裂前提取目的層巖心與壓
頁巖氣壓裂施工砂堵原因分析及處理措施
盧戰區　　中石化中原石油工程有限公司井下特種作業公司
【摘　要】我國頁巖氣資源豐富，水平井大型壓裂是頁巖氣實現高效開發的主要技術之一。頁巖氣儲層具有地質特
征復雜、低孔低滲等特征，只有通過壓裂改造才能獲得產量。但頁巖氣儲層壓裂改造難度大，壓后形成
的體積裂縫與常規砂巖儲層形成的的單一裂縫差別很大。在壓裂過程中一旦發生砂堵，使工序復雜化，
不但影響壓后效果，而且延誤周期，增加施工成本。因此，本文主要分析了頁巖氣壓裂施工砂堵原因，
同時根據砂堵原因提出相應的改進措施，對下步提高頁巖氣的壓裂成功率具有重要的指導意義。
【關鍵詞】頁巖氣；壓裂；砂堵；措施
【DOI】10.12316/j.issn.1674-0831.2021.08.026
55
技術應用與研究
裂液的傷害評價實驗，壓裂液用水配伍實驗，選擇適合
儲層改造的壓裂液體系，減小壓裂液對地層的污染，同
時優化施工參數，提高壓裂施工成功率；（2）改善射孔
工藝，控制近井多裂縫發生；（3）針對塑性地層，采用
混合壓裂液逆泵注工藝，造“主縫+支縫”的體積改造
理念進行施工，施工成功率往往會有明顯的提高。
圖3 壓裂施工曲線（地層致密）
2.設計因素
（1）設計平均砂比比較偏高。頁巖氣主要采用大型
體積壓裂，不同于其他常規油氣藏壓裂，頁巖氣壓裂是采
用大量的滑溜水盡可能溝通儲層內的天然裂縫，增大儲層
改造體積，如果設計砂比過高，容易造成加砂困難。
（2）設計參數不合理，如排量小或者前置液量設計
不夠，造成人工裂縫縫長不夠及縫寬較窄，使后期加砂
困難。
（3）支撐劑設計粒徑大（見圖4，該井支撐劑設計
不合理，導致壓裂施工加砂難度大，多次出現砂堵，后
來改變支撐劑設計，前置液加入小粒徑40/70目石英砂，
順利完成壓裂施工）。由于頁巖儲層壓后形成的裂縫尺
寸較小，如果加入大粒徑支撐劑，易發生砂堵。
（4）設計施工排量較小，支撐劑在近井快速沉積，
不易往前輸送，容易造成近井附近砂堵。
預防及處理措施：（1）優化壓裂施工參數，選擇合
適的施工排量及砂液比；（2）適當增加前置液量，前期
造縫更加充分，后期容易加砂；（3）增加大低砂比段的
用液量，改善壓后裂縫形態，降低形成砂橋幾率；（4）
對于天然裂縫比較發育的儲層和液體濾失比較嚴重的地
層，在前置液階段加入一定量的粉陶段塞，或在前期造
縫階段適當提高排量；（5）選擇合適的支撐劑粒徑和抗
壓級別。
圖4 壓裂施工曲線（前置液設計不合理）
3.施工因素
（1）未嚴格按照設計參數進行施工操作，施工排量
過大或過小。
（2）現場沒有根據壓力變化來調整泵注程序，由于
頁巖氣儲層地質情況復雜，高砂比對儲層特別敏感，應
根據壓力的上升幅度來適當調整高砂比階段。
（3）施工中由于設備故障，造成排量忽然降低，易
造成砂堵。
預防及處理措施：
（1）嚴格按照設計施工，現場根據施工壓力異常情
況，及時調整泵注和加砂砂比，確保安全施工；
（2）壓裂設備及時保養維護，確保性能完好。
三、認識與建議
1.頁巖氣大型壓裂對技術人員要求比較高，技術人
員在施工中應隨時關注施工壓力的變化，出現異常情況
時，及時調整設計泵注程序，有效降低施工壓力。
2.壓裂設計參數要合理，要根據施工井的情況設計
合理的加砂量和砂比，不追求高砂比和大加砂量。
3.頁巖氣施工中發生砂堵后，建議立即停泵，采用
大油嘴快速放噴，該措施具有較高的解堵成功率。
參考文獻：
[1]陳作，曾義金．深層頁巖氣分段壓裂技術現狀及發展
建議[J] 石油鉆探技術，2016
[2]川東南深層頁巖氣分段壓裂技術的突破與認識[J]天然
氣工業，2016
[3]蔣廷學，卞曉冰，王海濤，劉致嶼．頁巖氣水平井分
段壓裂排 采規律研究[J]石油鉆探技術，2013．
[4]周德華，焦方正，賈長貴，蔣廷學，李真祥．JYlHF
頁巖氣水平 井大型分段壓裂技術[J].石油鉆探技
術,2014
[5]卞曉冰，蔣廷學，賈長貴，王海濤，李雙明，蘇瑗，
等．基于 施工曲線的頁巖氣井壓后評估新方法[J]．
天然氣工業，2016
作者簡介：盧戰區，本科畢業，工程師，主要從事油田
儲層改造，酸化壓裂工藝技術研究。

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