井下配套技术助大牛地多产气

༄>　　[中国石化新闻网 2010年8月11日] 大牛地气田是集团公司重要的油气资源接替区和华北地区市场保供的主要气源地。华北石油局井下作业公司的配套井下作业施工特色技术，能够实施固井、压裂、测试、连续油管、不压井作业、试油气和修井七个专业工程服务、技术研究、辅助服务施工，为大牛地气田难动用储量的有效动用和特低渗油田开发井下作业配套技术的形成进行了积极的探索，积累了丰富的经验。
　　该公司针对大牛地低压、低渗致密砂岩储层，且具有非均质性强、砂体平面展布变化大等特点，以提高气田开发的经济效益为中心，大力推进科技进步，严格施工管理，依靠新工艺、新技术的集成，提高大牛地气田低品位储量的动用程度，在大牛地气田产能建设与开发实践中逐步探索出一套针对特低渗油田开发的井下作业配套技术，为大牛地产能建设提供技术保障，也为大牛地气田的长期稳产奠定基础。
　　经济适用固井工艺稳 “气”
　　大牛地气田田储层特低渗和易漏失是制约固井效率及开发效果的两个关键因素。随着勘探领域的拓展，华北分公司在鄂尔多斯盆地接手了麻黄山油田、镇泾油田和富县等新区块。新探区的地形地貌和地质特征更加复杂，缺少可供借鉴的地质资料和邻井资料。如何确定一套既能满足快速、经济固井施工需要，又能确保井身质量固井工艺成为该公司工艺技术新“战役”。
　　井下公司针对鄂尔多斯盆地地层低渗易漏的特点，以“近平衡理论”为基础、“压稳防漏”为核心技术，采用“两凝”水泥浆体系，即低密度水泥浆做领浆用以压稳油气层，常规水泥浆做尾浆封固目的层。领浆的封固长度由尾浆失重时压稳气层所需的压力来确定，尾浆的封固长度按固井规范要求封固至油气层顶界以上150米～200米。并通过反复试验，寻找性能好、价格低的替代材料，采用SQ-1型减轻水泥浆体系替代工业漂珠—粉煤灰空心漂珠作为减轻剂，比传统的粉煤灰漂珠减少用量8%～10%，价格相对便宜，达到了优化施工、降本增效的目的。
　　他们根据油气侵窜机理的不同，对水泥浆的流动性作了调整，对气层的封固要求尾浆具有短过渡时间提高其防气窜效果，对油层固井要求尾浆还应具有较高的稠度和短稠化时间的特性。在施工工艺上，他们采取“紊流—塞流”复合顶替方法，既保证替浆前期（负压）达到紊流来提高顶替效率，又能在替浆后期通过小排量顶替降低施工压力，有效地防止发生地层漏失。
　　目前，该公司独揽大牛地固井市场，大牛地气田低渗易漏地层的固井质量稳步提高。质量连续5年保持优质率95%以上，固井新区块麻黄山油田、镇泾油田和富县等整体优良率98%以上。
　　精细开采压裂技术产“气”
　　大牛地气田属于非均质性强的碎屑岩气藏，其气藏具有“三低两高”特点，即低压、低孔、低渗、有效应力高、基块毛细管压力高。储层一旦受到钻井液、压裂液污染，天然气很难释放。但是气井如不进行压裂改造，又难以获得工业气流。
　　该公司通过不断摸索总结，形成了适合大牛地气藏地质特点的压裂工艺技术和施工参数，采用加砂液氮伴注、水力喷砂、酸化加砂、分层压裂、限流压裂、投球压裂等技术，从而有效地提高压裂施工成功率和气层动用程度。
　　在大牛地气田2000多米井段中，存在多个薄层交错叠合的储层，被有关专家形象地比喻成一层层“破棉被”，传统大型压裂方法无法对相临两层以上的气层实施分层压裂，不得不放弃部分井厚度较小的气层，压裂同时又很难断定被压开的层位，造成储层浪费，影响天然气产量。
　　该公司针对大牛地气田低渗透致密气藏压裂改造的实际，精心设计，加大技术攻关力度，认真组织施工。今年上半年，该队完成大型压裂作业50井次，施工质量优良率100%，优质率83.3%。该队施工有效率也大幅提高，压裂后无阻流量在10万立方米以上的有1层，无阻流量在4万～10万立方米的有5层，无阻流量在1万～4万立方米的有19层。
　　分层压裂、多层合采是提高单井油气产量的关键。特别是水平井分段压裂技术能提高储量动用程度，扩大泄气面积，提高单井产量，降低开发成本。今年6月，该公司与美国哈里伯顿公司开展了联合攻关试验，取得显著成效，探索出更为有效的大牛地气田特低渗储层改造综合压裂工艺技术。DP18井和DP21井顺利进行水平井分段加砂压裂施工，其中在DP18井首次完成水力喷射定点压裂，在DP21水平井首次完成投球滑套不射孔压裂施工。
　　7月28日，该公司在D66-115井太1层压裂日产气45.73万立方米，成为大牛地气田太1层重大突破井，创造了大牛地气田太1气层日产气最高纪录，该井的成功突破增加了大牛地气田扩大产能、产量的有利区域。
　　精“采”助攻试气技术采“气”
　　试气作业时气井施工临门一脚。井下承担了大牛地气田探勘开发过程中所有的重点井、高难度井、新工艺井的施工作业，试气优良率100%。已形成疏通井眼、“一点法”试气求产、注水井试注工艺、压前TCP-MFE联作测试等成熟的技术。
　　大牛地水平井技术已成为提高单井产量、改善开发效果和提高采收率的重要途径，能最大限度地增加气层裸露面积，减小气层中流体流入井中的阻力，有利于多采气，生产能力比普通直井、斜井生产能力提高几倍。攻关水平井试气技术显得尤为重要。
　　2008年8月，华北井下公司选择大牛地气田10口水平井开始水平井试气、试采等相关资料的收集整理和试气地面流程及管柱结构优化工作。
通过研究，该公司在水平井诱喷排液方面优化出水平气井快速排液最佳诱喷方式——液氮气举，采用多级气举或连续油管分段气举方式达到快速排液和减少伤害的目的，放喷排液期间充分利用地层能量适时控制放喷，满足携液临界流量，提高水平井返排率。
　　在压恢资料解释处理方面，采用EPS试井软件，选择上下封闭边界的无限大均质模型，通过数值或模拟法求取水平气井的地层参数；在产能评价方面，采用校正的处理方法得到的二项式产能方程能够体现水平气井的真实流动状态。
　　目前， 该公司优化了水平井试气管柱及地面流程，直接同原钻井机的套管出口和泥浆计量罐连接，同时添加注醇管线，使试气流程能够应用于原钻机试气和有效防止水合物堵塞油嘴，确保试气求产作业的连续性。 针对水平气井裸眼完井方式，采用组合方式，较好地克服裸眼水平段摩擦阻力，管柱下入更深，排液更加彻底，同时又可以用做完井生产管柱，满足大牛地气田水平井试气工艺技术要求。
　　精确环保特种技术增“气”
　　连续油管作业机与不压井作业装置配合使用的特种作业技术，能完成连续油管压裂工艺，在较短时间内一次性完成多个储层压裂，最大限度地避免储层二次污染，有效解决大牛地气田多年来储层极易被伤害、单井产气量低的难题。随着大牛地气田施工的水平井、分支井增多，加之储层的自然特性，连续油管技术在气田有着广泛应用前景。
　　该公司引进连续油管和不压井作业机后，经过大量的试验演练，初步掌握了井内带压作业和水平井分段切割等石油行业前沿技术。2009年，不压井作业机第一次在水平井DP12井投入施工，进一步拓宽应用范围。8月，华北井下在大牛地气田D1-4-45井12.5兆帕压力的状态下，利用不压井作业机首次完成全井生产管柱更换，避免了压井液污染地层，有效保护了储层，提高了单井采收率，增加了低压、低渗和低产气井的经济效益。11月，在大牛地气田DP22井水平段首次利用新引进的连续油管设备，成功完成4120米遇卡钻具切割施工作业，与以往电缆切割、化学切割和机械切割等工艺相比，具有切割准、效率高等特点，填补大牛地气田连续油管切割技术的一项空白。
　　华北井下近期通过广泛调研和反复摸索，一种国产的用于连续油管水平井解卡施工的切割刀片试用成功，为今后大斜度井、水平井的卡埋钻事故处理提供了有力技术支撑；环空压裂施工中保护连续油管的保护器试用成功，克服高施工摩阻的不利影响，在连续油管压裂时，避免了压裂支撑剂直接冲击连续油管外表面，造成连续油管外表面损伤，影响其使用寿命，甚至发生连续油管刺坏或断裂落井事故。
　　如今，连续油管配套不压井作业机施工工艺，独树一帜，将广泛应用于大牛地气田射孔、压裂、试气、修井等作业，成为大斜度井、水平井精确、环保施工精良特色“武器”。