渤海钻探工程有限公司井下作业分公司 河北省任丘市 062552
摘要：目前，我国的各行各业建设的发展迅速，在富有机质泥页岩及其夹层中，页岩气以游离或者吸附的形态存在，由此可见，页岩气与常规能源是不同的，它具有自身的特殊性，所以在对其进行开发与利用期间，与常规能源的形式也不尽相同，甲烷是页岩气的主要成分之一，它具有清洁性这一特点，属于高效能源资源。现阶段，美国对于页岩气能源开发进行了积极的研究，并且发明了一系列的先进技术，这对于世界页岩气市场来说都是至关重要的。
关键词：页岩气压裂高压管汇；失效风险分析；防控措施
引言
随着油气开采技术的不断提高以及资源需求量的增加，页岩气因其资源丰富、潜力巨大受到越来越多的关注。我国的页岩气储量预测达30×1012m3，虽勘探开发尚处于起步阶段，但发展迅速，页岩储层多为超低孔超低渗的致密多孔介质，须利用水力压裂技术改造储层才能有效开采。压裂作业属典型高压作业，地面设备、管线内部承压普遍在70～100MPa，极端条件下甚至会超过130MPa，且作业现场人员设备密集、工况恶劣，一旦发生事故，极可能造成严重的人员伤亡和财产损失。
1对滑溜水压裂液的发展历程进行具体分析
我们将极少量的减阻剂、表面活性剂、黏土稳定剂，以及合理量的支撑剂加入到清水当中，滑溜水压裂液由此产生，我们在工作当中，也把它叫做减阻水压裂液。早在1950年这种减阻水方式就被应用到了油气藏压裂中，但是由于后期交联聚合物凝胶压裂液的出现，减阻水压裂液逐渐在人们视野中淡去。我们近年来通过不断的调查与探究，可以了解到，由于人们对能源需求的增加，非常规油气藏的开采技术得到了飞速发展，而减阻水压裂液也再次回到了人们的视野，被得以强化与完善。美国的学者在探究期间，对传统减阻水压裂液进行了完善，从而发现这种压裂液对于页岩气能源的开发，具有重要意义。但是我们通过数据的分析可以了解到，早期减水阻压裂液中是不含支撑剂的，但是在实际应用期间，裂缝倒流能力明显不足，由此加入了支撑剂。现阶段，页岩气压裂施工中使用的减阻水压裂液成分，主要就是水与支撑剂，其含量在总比中占到了百分之九十九，而其余添加剂则只占总比的百分之一左右。
2优化措施分析
2.1水平井多级滑套封隔器分段压裂技术
此项技术是经过井口落球系统的操控滑套，然而原理和直井应用的投球压差式封隔器却是类似的，具备着施工的时间短、成本低这两个优势。重要的是每一个环节滑套的掉落和所控制的级差，因为级数越多，从而要求滑套控制就要越准确，同样的也给施工的风险也带来了更高的要求。此项技术应用的是机械式封隔器，先点适合用在套管完井上面。因为此项封隔器是必须要应用到压力坐封以及工具坐封，由于在过程中工艺非常繁杂，同时下人工具串次数比较多，关于水平井施工的风险也是同等比较大的，如果其中任意一个环节处置不妥就很容易的引起此次施工失败，从而造成大修。如今因为可钻式桥塞分隔技术的应用在现代社会很少使用，该技术的应用也同时在逐年减少。
2.3水平井水力喷射分段压裂技术
这项技术主要是以集射孔与压裂以及封隔为一体的新型增产的改造技术。运用水力喷射的工具来实行分段压裂技术，可以不用封隔器与桥塞等工具，从而达到自动封堵以及封隔准确的特性。水力喷射分段压裂技术能够选择油管以及连续油管来当作压裂技术的作业管柱工具，其方法的运用范围非常广，同时套管完井和筛管完井以及裸眼完井也是非常适合的。其中，施工的工艺可以分为托动管柱式以及不动管柱式，然而不动管柱式运用的喷射器是滑套式喷射器，由此能够达成多级压裂，另一种托动管柱式的好处就是连续拖动施工管柱以此来节约出更多的时间，些工艺也降低了施工成本。此外因为依赖水力喷射孔要定位准确，因而压裂目的性非常强，也同时对改造层段的控制性也非常高。
2.4水平井多井同步压裂技术
另外一项重要页岩气储层改造技术就是同步压裂技术了。
此种技术是让两口或更多的相邻井之间同时使用多套车组来实行分段多簇压裂，也可以相邻井之间实行拉链式交替压裂，能够使储层的页岩经受着更高更多的压力，加强邻井之间的应力干扰，因此来产生出更复杂的裂缝网络，最后转变近井地带区域的应力场。此种繁杂的裂缝网络依赖扩充裂缝密度以及裂缝壁面表面来形成三维裂缝网络，扩充压裂改造的波及体积，因此来提升产量以及更高的采收率。
3关键影响因素分析及措施
3.1影响因素分析：综合运用事故树理论、故障假设理论、因果分析等方法，对高压管汇刺漏进行分析，发现主要存在以下原因。a)物的因素:一是高压三通和弯头是管线刺漏的高风险部位，多因密封件失效和流体不断冲刷以及多应力的复合叠加，导致出现敏感薄弱点，引起突然失效。二是材质原因，同类进口产品的性能优于国产产品且未发生爆裂事件，国产化产品的性能尚需提升。b)工艺因素:一是由于工艺流程布局或高压管汇连接方式的局限性，造成压裂过程中，压裂管线减震、吸收效果不好，高压压裂液在弯头等流体变向区，冲刷不均衡，易形成应力集中点，造成刺漏;二是压裂酸化施工作业对管汇的腐蚀作用，形成腐蚀薄弱点;三是由于地层压开后的压裂速降或砂堵，导致工况复杂多变;四是压裂作业时压裂管汇高频次、长时间承受高泵压、大排量作业，导致管材超过疲劳极限，使用寿命缩短。c)人的因素:岗位员工对页岩气压裂施工高压管汇失效风险认识不清，高压管汇使用、联接固定和安全防护等措施执行不力。d)管理因素:一是高压管汇管理制度缺陷，缺少对监测周期要求以及安全指标，不能及时了解高压管汇现状;二是高压管汇露天存放，容易腐蚀生锈;三是地面设备按标准摆放执行不力，管汇布置局促，存在交叉错位等问题。
3.2影响解决措施：创新高压管件爆裂防范措施，构建多重防火墙
a）第一道防火墙，加强高压管件源头风险防范
从成因机理上遏制风险，首先就得把好产品采购质量关。三大高压管件进口品牌口碑好质量也有保障，但价格高采购周期长，常常会影响现场施工的正常需求，也不适应页岩气低成本发展战略的需要。对比国内各高压管件生产厂家产品，通过测试进行选择。
b）第二道防火墙，推行高压管件电子身份识别系统
从疲动上控制，实行数字化管理。高压管汇行业标准不全面，对高压管汇的检测周期、判废等无科学的标准可循，相关标准中未根据现场施工压力、施工排量、作业类型等综合考虑管汇的检测和判废。因此需要在严把采购质量关的同时，通过实际施工中的大量真实数据采集达到对各公司生产的高压管件进行客观的评估。
c）第三道防火墙，探索开发高压管汇疲劳评估软件实行分级管理
开发软件大数据库，标定使用时长、使用压力、过液量、过砂量等数据，探索不同高压管汇品牌在不同工况下损坏报废的规律，同时经过数据分析可以得出同钢级材质的实际疲劳强度与使用时间。可以准确地对高压管汇的检修、判废进行管理。
d）第四道防火墙，高压管件爆裂现场风险削减措施
从运行上控制，“风险无处不在，无时不在”，居安思危是控制预防风险的良方。1）通过高压挡板有效封闭施工中的高压区域，防止发生管线爆裂时碎片飞溅伤人。2）通过U型环将高压绑带与现场所有高压管件进行捆绑，防止管线弹起发生打击伤害；采用高压护网将高压管汇及连接高压弯头进行覆盖并固定，有效阻挡爆裂产生的碎片。3)通过安装高清摄像头代替人员巡检，对高压区内施工的压裂车及各高压管件进行实时监控，防止发生刺漏、爆裂时出现伤人事故。
结语
现目前页岩气压裂技术确应该需要着更大更强的突破，所以在现在进行的页岩气压裂技术开采过程中始终是存在更多而且很大的挑战，同时对压裂技术也有着更大的开发。由于国外的压裂技术同时通过多年来的不断发展，如今而言拥有着比较先进的技术，但这也同时给我国页岩气压裂技术的后续发展提供了借鉴。
参考文献
[1]陈作，曾义金.深层页岩气分段压裂技术现状及发展建议[J].石油钻探技术，2016（1）：6-11.
[2]张媛媛.油田井下压裂技术应用研究[J].山东工业技术，2017（15）：56.