蘇里格氣田水平井開發(fā)分段壓裂技術(shù)探討.pdf

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1、蘇里格氣田水平井開發(fā)分段壓裂技術(shù)探討張寧剛(川慶鉆探工程有限公司長(zhǎng)慶井下技術(shù)作業(yè)公司，陜西西安710018)摘要：如何解決制約蘇里格氣田單井的產(chǎn)量以及最終的采收率問題是目前影響蘇里格氣田穩(wěn)產(chǎn)的關(guān)鍵要素。蘇里格氣田的開發(fā)經(jīng)歷了多種開發(fā)方式的轉(zhuǎn)換，隨著近年來(lái)開發(fā)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，開發(fā)的難度越來(lái)越大，不斷地對(duì)儲(chǔ)層改造技術(shù)提出新的要求。近年來(lái)，水平井開發(fā)技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)在蘇里格氣田被廣泛應(yīng)用。本文主要對(duì)水平井開發(fā)中的分段壓裂技術(shù)進(jìn)行了探討和研究?關(guān)鍵詞：蘇里格氣田；水平井開發(fā)；分段壓裂技術(shù)蘇里格氣田從最初的試驗(yàn)開發(fā)到現(xiàn)在開發(fā)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，經(jīng)歷了多種開發(fā)方式的轉(zhuǎn)變。開發(fā)中的關(guān)鍵技術(shù)——儲(chǔ)層改

2、造技術(shù)更是經(jīng)歷了從直井多層壓裂技術(shù)到水平井分段壓裂技術(shù)的變化。隨著近年來(lái)開發(fā)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，開發(fā)的難度越來(lái)越大，不斷地對(duì)儲(chǔ)層改造技術(shù)提出新的要求，通過對(duì)比頁(yè)巖氣開發(fā)與蘇里格氣田開發(fā)的異同，在已有水平井開發(fā)分段壓裂技術(shù)的基礎(chǔ)上，采用新的分壓工藝，增加分段的數(shù)量，總結(jié)出能夠應(yīng)用于蘇里格氣田水平井開發(fā)的分段壓裂技術(shù)。1蘇里格氣田的地質(zhì)特征蘇里格氣田位于蘇里格廟地區(qū)，海拔高度在1330m以上，地形相對(duì)高度差最大處為20m，蘇里格氣田的氣藏屬于典型的巖性圈封閉的氣藏，多個(gè)單砂體的橫向復(fù)合重疊都成了蘇里格氣田的氣層，具有低豐度、低滲以及低孔的特性，這樣就是的蘇里格氣田每一層的儲(chǔ)層物性都具有很強(qiáng)不

3、均質(zhì)性，單層的產(chǎn)量非常低，單個(gè)井可采集的氣體量非常少，縱向打井需要打穿多層的氣層，而且目前的技術(shù)并不能夠同時(shí)打開多個(gè)氣層，而且上古的儲(chǔ)層具有很強(qiáng)的鎖水效應(yīng)，容易形成很大的啟動(dòng)壓力梯度，氣體的滲透率比較低，蘇里格氣田儲(chǔ)層的這些物理特性使得蘇里格氣田具有很大的開發(fā)難度，影響了單層的氣體產(chǎn)量。2影響水平井產(chǎn)能的因素對(duì)水平井的產(chǎn)能產(chǎn)生影響的因素主要有：2．1儲(chǔ)層的物理性質(zhì)及其非均質(zhì)性。通過研究發(fā)現(xiàn)，水平井的產(chǎn)能與水平段氣層的長(zhǎng)度的倒數(shù)成反比的關(guān)系，與地層系數(shù)成正比的關(guān)系。2．2裂縫的參數(shù)。裂縫參數(shù)的影響是通過等效井徑法計(jì)算出來(lái)的，裂縫參數(shù)主要包括人工裂縫參數(shù)、裂縫的間距、壓裂的施工參數(shù)、氣層

4、段的長(zhǎng)度等。2．3水平段的長(zhǎng)度。水平長(zhǎng)度越大，氣井的最初的產(chǎn)量以及產(chǎn)出的總產(chǎn)量都越大，當(dāng)水平長(zhǎng)度大干1000m時(shí)，出產(chǎn)量的增幅會(huì)有所下降。2．4壓裂段數(shù)。理論上，壓裂的段數(shù)越多，氣井的產(chǎn)量就越大，這是因?yàn)榱芽p越多，氣井內(nèi)氣體的無(wú)阻流量就會(huì)越大。2．5鉆遇砂巖以及鉆遇有效儲(chǔ)層厚度。鉆遇砂巖以及鉆遇有效儲(chǔ)層厚度與氣井的產(chǎn)量成正比的關(guān)系，這是由于在同樣的條件下，鉆遇砂巖以及鉆遇有效儲(chǔ)層厚度與氣井內(nèi)氣體的無(wú)阻流量的值呈正比關(guān)系，山巖鉆遇率的增加可以提高溝通有效儲(chǔ)層的概率。2．6鉆遇氣層厚度以及鉆遇含氣層的厚度。鉆遇層的有效儲(chǔ)層厚度包括兩個(gè)方面，即七層的厚度與含氣層的厚度。一般情況下，鉆遇氣層

5、的厚度與氣井的無(wú)阻流量成正比的關(guān)系，而鉆遇含氣層的厚度與氣井的無(wú)阻流量成反比的關(guān)系。因此我們不僅要盡可能的去提高鉆遇的有效儲(chǔ)層，還要提高氣層的鉆遇率。2．7水平井的方位角。水平井壓裂的裂縫有橫向和縱向兩種裂縫，而且裂縫還會(huì)與水平井呈一定的角度，通常裂縫與水平井之間的夾與氣井的產(chǎn)能量成正比的關(guān)系，即夾角越小產(chǎn)能越低。裂縫的間距與長(zhǎng)度約氣井的產(chǎn)量也有很重要的關(guān)系。3蘇里格氣田水平井分段壓裂技術(shù)的改進(jìn)在蘇里格氣田開發(fā)的早期階段，采用的是篩管完井后，然后進(jìn)行酸洗和酸化的方法來(lái)增加水平井的氣體產(chǎn)量，然而這種方法并沒有很好地提高水平井的氣體產(chǎn)量，氣體的產(chǎn)量依然很低。隨著開采規(guī)模的不斷增大以及開采

6、深度的加深，開采的技術(shù)也得到了很大程度的提高，通過不斷的技術(shù)研發(fā)以及新技術(shù)的引進(jìn)，在提高壓裂段數(shù)的同時(shí)，不斷地加強(qiáng)篩管、套管以及裸眼壓裂技術(shù)的施工工藝，初步的形成了適用于蘇里格氣田水平井分段壓裂的技術(shù)體系。3．1水力噴砂分段壓裂技術(shù)水力噴射壓裂技術(shù)是在套管中通入速度很高的流體，在實(shí)現(xiàn)各壓裂段分隔的目的外，還能夠形成水力裂縫。技術(shù)特點(diǎn)主要是：環(huán)空的壓力比較低；水平井口的油管壓力比較高；水力噴射的管柱和水平井的井筒之間有很小的接觸面積，對(duì)管柱的起下非常方便。3．2裸眼封隔器分段壓裂技術(shù)裸眼封隔器分段分裂技術(shù)的工藝原理為：裸眼封隔器作為載體，用封隔器來(lái)作為遮擋，把各個(gè)水平井段之間分開，以此

7、來(lái)對(duì)卡封層段之間進(jìn)行壓裂的改造。在壓裂改造結(jié)束以后，通過投球來(lái)打開滑套，形成一條通道連接上部的儲(chǔ)層與油管，滑套打開的同時(shí)會(huì)封堵下部改造過的層段，然后依次進(jìn)行循環(huán)，實(shí)現(xiàn)多段壓裂的改造。在水平裸眼完井的條件下，使用一次性的水平井遇油膨脹封隔器來(lái)對(duì)管柱進(jìn)行分段的壓裂，來(lái)對(duì)柴油進(jìn)行替換，然后坐封起鉆等待浸泡封隔器以及懸掛器，逐級(jí)實(shí)現(xiàn)水平井裸眼的分段壓裂。4結(jié)語(yǔ)經(jīng)過不懈的研究和技術(shù)攻關(guān)，蘇里格氣田水平井分段壓裂技術(shù)取得了非常大的進(jìn)步，氣井的氣體產(chǎn)量得到了顯著的提高，