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在高溫、天然存在裂縫、地層較深的裸眼水平井中，多級壓裂的段間機械封隔風險高、成本高，有時甚至會失效。在酸化壓裂作業中利用化學暫堵劑替代機械封隔，已經在某些油田進行了實際應用，并取得了喜人的成果，但目前尚缺少該技術進行大量的實驗與數值研究。利用一種新設計的三軸壓裂系統，并通過一系列實驗，可以驗證化學暫堵劑在裸眼水平井多級壓裂作業中的有效性。
傳統的分段壓裂技術包括：雙封隔器單卡瓦多級壓裂、封隔器/滑套壓裂以及水射流多級壓裂。這些技術都是依靠機械工具來實現段間的封隔。在某些情況下，例如段內的多簇壓裂，水平井的重復壓裂，高溫、松軟、天然裂縫發育的地層中，這些工具既不有效，也不可靠。利用化學暫堵劑進行的轉向壓裂已成為一種新選擇。
暫堵劑已應用于基質的酸化作業，最近又應用于壓裂作業。轉向壓裂技術可用于遠場與近井筒的流體轉向。遠場轉向可將裂縫導向至未進行增產措施的區域，以產生復雜的縫網，從而增加儲層的接觸體積。本文主要關于近井筒轉向技術，采用機械與化學方法進行導流。
最近研發出的化學暫堵材料包括：球形封堵劑、各種尺寸的顆粒與纖維。隨著時間的推移，這些暫堵劑需要降解或溶解于地層流體中。顆粒暫堵劑的尺寸從幾毫米到一微米不等，它們能夠封堵各種尺寸的孔眼，并橋接射孔、裂縫以及孔洞。可降解纖維是另一種常用的暫堵劑。它可以彌補裂縫或填補顆粒暫堵劑之間的間隙，形成緊密的屏障。顆粒暫堵劑與可降解纖維的組合已被廣泛應用于現場。
在水平井中，轉向壓裂已被廣泛應用于重復壓裂、單級多簇壓裂和裸眼井分段壓裂。重復壓裂的目標區域擁有足夠的可開采儲量，但由于不均勻的射孔簇，開發效果欠佳。化學暫堵劑可對這些儲層進行再次增產。
轉向壓裂也適用于新井的完井作業。一般情況下，一口井會在單個壓裂段內進行多次射孔，以減少起下鉆次數、壓裂段數量以及成本。非均質性、射孔、流量分配猶如三座大山，阻礙了所有裂縫簇的起裂與擴展。暫堵劑可用于封堵初始裂縫。持續注入流體，將會促進剩余射孔簇的起裂與擴展。
在Bakken頁巖區塊的應用中，利用能譜伽馬測井對轉向與射孔簇覆蓋率進行了評價。采用兩種示蹤劑，一種在轉向前加入流體中，另一種在轉向后加入流體中。評價結果表明，采用轉向壓裂技術的覆蓋率可達92%。Eagle Ford頁巖區塊新井的完井作業中，放射性示蹤劑測井數據與微震監測結果證明，轉向后產生了新的增產區域，驗證了轉向壓裂的有效性。
目前，油氣作業與研究人員已從理論分析、實驗與現場試驗的角度對轉向壓裂進行了研究，主要集中在暫堵劑降 解、暫堵劑封堵能力、暫堵劑尺寸優化等方面。針對三軸壓裂實驗與水平井的分段壓裂作業，已經做了大量的研究工作。然而，利用大型三軸壓裂系統與暫堵劑，在裸眼水平井的轉向壓裂與分段壓裂中，對裂縫幾何形狀的實驗研究卻很少。
研究人員分三個階段對添加暫堵劑的裸眼水平井多級壓裂技術進行了研究。首先，設計了多級三軸壓裂系統與試驗程序，以滿足水平井轉向壓裂的要求。然后進行了一系列調試，以研究使用天然碳酸鹽巖露頭立方塊進行添加暫堵劑多級壓裂的可行性，并在每次實驗后利用計算機斷層掃描技術獲得詳細的裂縫幾何形狀。最后還分析了不同類型、不同濃度、不同注入工藝對轉向效果的影響。兩級壓裂作業的注入程序是壓裂液，然后是暫堵液，再是壓裂液。
實驗結果表明，產生了垂直于裸眼水平井的多段裂縫，驗證了其在裸眼水平井多級壓裂的有效性。總結出的經驗包括以下幾點：
1. 適當的暫堵劑（組合）能夠有效地封堵先前產生的裂縫，并產生足夠的壓力產生另一條裂縫；
2. 二次壓裂的破裂壓力或擴展壓力高于首次壓裂；
3. 暫堵劑濃度與裸眼段長度是實驗成功的關鍵因素。
實驗結果的一個重要發現是，現場的增產作業中，暫堵劑不僅可以有效地封堵先前形成的裂縫，還可以提高作業壓力，張開微裂縫或層理，從而提高了裂縫網絡的復雜性，對致密地層非常有利。
研究與作業結果顯示，在裸眼水平井中，使用化學暫堵劑進行多級壓裂是可行的；
1. 纖維或纖維與顆粒的組合可有效封堵先前產生的裂縫，并擁有足夠的壓力以張開另一條裂縫；
2. 本文中介紹的實驗具有可重復性。在適當的實驗方案下，多次出現垂直于井筒的多級裂縫；
3. 主裂縫垂直于井筒。由于天然露頭中的裂縫或層理，一些次生裂縫被張開。裂縫在某種程度上是復雜的；
4. 本文中的實驗，其成功的關鍵因素是具有足夠長的裸眼段、適當濃度的暫堵劑以及合適的泵速。
