1947年,美国Stanolind石油天然气公司在堪萨斯州西南部的Hugoton油田进行了首次水力压裂试验。此后,这种油气藏增产技术被广泛采用,成为提高或延长油井产能的重要技术手段。
经过60余年的发展,压裂技术从压裂液、支撑剂、压裂工艺到现场应用都有了迅速发展。
压裂液从早期的原油、凝胶油、黏性乳化液,发展到目前的水基、油基、酸基、泡沫、乳状压裂液五大类,低、中、高温系列齐全的胍胶有机硼“双变”压裂液体系和清洁压裂液体系。
支撑剂从早期以天然石英砂为主,发展到不同强度系列的人造陶粒支撑剂。加砂方式从人工加砂发展到混砂车连续加砂,加砂能力大幅提高。压裂工艺技术从单纯的水力压裂发展到高能气体压裂、震动压裂、爆破压裂和超声压裂等多种类型。
压裂规模从小型化向大型化发展,压裂层数从单层向多层发展,压裂井型从直井向水平井发展,形成了直井分层压裂、水平井分段压裂、重复压裂、同步压裂等多种压裂技术及配套工艺,储层改造效果大大加强。应用领域由最初主要用于低渗透油气藏,发展到超低渗-致密储层油气及煤层气、页岩气、页岩油等非常规油气领域。特别是近年来,美国在页岩地层中大规模采用水平井多级压裂,助推了美国的“页岩气革命”。
我国1955年在玉门油田进行首口井(老君庙油田N-1井)压裂施工。50多年中,我国的压裂技术得到了长足进步,大致可以分为解堵压裂、单井压裂、整体压裂、开发压裂、直井分层压裂、水平井分段体积压裂六个阶段。目前,我国在体积压裂方面与国外还有一定差距。