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水平井上“看水平”(图)

2020/11/3   关键字:   来源:[互联网]
  [中国石化新闻网2020-11-02]
  ■技术原理长水平段钻井及长水平段分段压裂技术是页岩气井开发的核心关键技术。该技术是先通过钻头在页岩储层水平段长距离地钻进,打通页岩气开采通道,然后利用长水平段分段压裂技术,为地层强烈造缝,开展裂缝布缝优化,提升裂缝导流能力,增大泄气面积,从而达到提高水平井产量、最大限度提高地质储量动用率的目的。
  “今年以来,我们在涪陵页岩气田3次打破钻井周期最短纪录、4次刷新水平段日进尺最高纪录。”9月22日,提及开发效果,江汉油田涪陵页岩气公司油田专家黄华喜不自胜。
  今年以来,江汉油田涪陵页岩气公司以攻坚创效为重点,突出抓好长水平段地质导向技术、不断升级压裂技术、深化“井工厂”施工技术,收到良好的提速提效提产效果,提高了气田效益开发水平。目前,气田产销量均高于同期,工程成本下降15%。
  不断升级“地下GPS”技术,准确串起地层“甜点”
  不久前完钻的平桥区块首口上部气层井——焦页108-S1HF井,实现了三开造斜段和水平段两个“一趟钻”,水平段优质储层钻遇率达100%,多项技术指标优良。
  “我们的‘地下GPS’技术,能让钻头像长了眼睛一样,‘转弯抹角’地把所有‘甜点’串起来。”黄华开心地说。
  涪陵页岩气井采用的是长水平段钻井技术,钻头“先竖后横”,在钻进时先从地表垂直向下钻进2000米~3000米,然后像“过山车”一般完成90度左右的扭转后,找到优质主力气层——“甜点区”,再沿“甜点区”水平穿行2000米~2800米,大大扩展采气面积,顺利打通页岩气开采通道。
  为了完成这一高难度的“百步穿杨”技术,涪陵页岩气公司联合科研单位,持续攻关地质导向技术,不断升级“地下GPS”技术,创新地质导向法,将此法升级为“宏观把控、节点控制”。
  升级后的地质导向法是把长水平段分为多个节点,根据邻井实钻表现出的产状变化,选取构造变化点节选为控制点,依托三维精准控制技术,将“精准控制”变为“集成控制”,如同为射出的箭增加定向巡航功能,在点对点远距离制导中实现“百步穿杨”,有效减少钻进调整频次,大幅提高钻井速度。
  涪陵页岩气公司还借助互联网技术,研发三维可视化地质导向软件和智能防碰软件,如同为地质导向用上高清“望远镜”,钻头地下“钻”在哪,地上都“看”得见,稳稳地控制了钻头在主力气层的精准穿行。
  白马区块焦页147-1HF井在水平井段钻进时,该公司技术人员和施工人员通力配合,主力气层钻遇率达100%,测试产量达12万立方米/日,创白马区块最高测试纪录。
  今年,气田水平井主力气层平均钻遇率在93%以上,水平段“一趟钻”达25口,占比32%,钻井提速在15%以上,最短钻井周期26天22小时,各项指标较往年有明显提升,实现了水平井又好又快钻进。
  不断升级压裂技术,形成细密立体“缝网”
  “焦页2-S4HF井进行缝内暂堵球转向压裂现场试验,测试产量达到29.85万立方米/日,与设计相比大幅提高。”9月20日,涪陵页岩气公司试气项目部主任张旭表示。
  压裂是页岩气生产的关键技术。通俗地讲,就是为地层强烈造缝,开展裂缝布缝优化,使“羊肠小道”与“高速公路”合理分布在井眼四周,形成四通八达的页岩气逸出通道。
  涪陵页岩气田储层条件复杂,为“压”出大气,让地下“缝网”更加复杂,尽可能使地层“沟”与“缝”相连,涪陵页岩气公司在不断优化长水平段压裂技术的同时,系统研究密切割压裂工艺增产机理,通过综合考虑渗流距离、应力干扰等因素,逐渐形成了“多簇密切割+段内均匀改造+高强度加砂”主导压裂工艺,全面增加裂缝密度,提高裂缝质量。
  为促进裂缝多簇均匀延伸,涪陵页岩气公司还研发了暂堵转向技术,即在压裂过程中,通过下入暂堵球,为地层嵌入微型“铆钉”,使裂缝产生明显转向作用,满足多簇裂缝开启和扩展的要求,扩大新的泄气面积,提高气井产量。焦页30号平台采用投球转向技术,平台气井测试产量均在20万立方米以上。
  涪陵页岩气公司还积极开展限流射孔压裂工艺试验,升级压裂技术,焦页28-5HF井运用该项工艺,与邻井相比,测试产量和压力显著提升。
  今年以来,该公司运用“多簇密切割+投球/限流压裂+高强度加砂”组合式压裂工艺技术,在地下形成细密立体“缝网”,新井平均测试产量提高30%。
  大型“井工厂”布井,念好“简化优化”口诀
  9月17日,焦页12号平台一片繁忙,这个超大“井工厂”目前共部署15口水平井,有4口井在采气,其余的有的在钻井、有的在准备压裂。
  “‘井工厂’布井,不单节约了用地,而且巡井、管理起来也方便。”涪陵页岩气公司地面工程项目部负责人说。
  一直以来,涪陵页岩气公司以顶层设计优化、施工方案优化、作业模式优化、作业流程优化“四个优化”为基础,在一个平台上集中进行钻井、压裂、采气等作业,以密集的井位形成一个开发“工厂”,确保施工效益最大化。
  今年,针对气田老区立体开发调整的现状,该公司让新井“住”进老井场,最大限度地进行井场组合,将小型丛式井组发展成大型“井工厂”。
  目前,气田单平台部署井数由前期的2~8口增至6~15口。大型“井工厂”布井技术大幅减少了土地赔付及动迁搬家次数,提高了作业效率。
  在焦页10号平台超大规模的“井工厂”压裂施工中,施工单位以同步作业方式,开展了焦页10-S3HF井、焦页10-S4HF井、焦页10-5HF井等5口井的压裂施工,实现多口井压裂作业和泵送作业的无缝衔接,降低施工成本25%,缩短施工周期40%。
  目前,涪陵页岩气田形成了一套可复制、能推广的“井工厂”钻井、压裂工作标准,既降低了开发成本,又提高了生产效率、减少了土地征用,助力了气田实现规模化效益开发。