劉讓初，趙曉龍

某頁(yè)巖氣壓裂試氣綜合施工技術(shù)研究與應(yīng)用

劉讓初，趙曉龍

（中石化中原石油工程有限公司井下特種作業(yè)公司，河南濮陽(yáng) 457001）

我國(guó)頁(yè)巖氣勘探開發(fā)至今，雖在重慶市涪陵區(qū)焦石區(qū)塊已取得顯著成績(jī)，形成“焦石開發(fā)模式”；但對(duì)于其他地區(qū)頁(yè)巖氣試氣壓裂技術(shù)在仍在摸索階段，壓裂試氣工藝將直接影響頁(yè)巖氣井的產(chǎn)量?！痢痢羺^(qū)塊頁(yè)巖氣壓裂試氣技術(shù)正在施工中不斷改進(jìn)、完善，并逐漸取得突破。對(duì)該地區(qū)頁(yè)巖氣水平井成功試驗(yàn)了試氣流程優(yōu)化技術(shù)、電動(dòng)泵壓裂技術(shù)、微地震裂縫檢測(cè)技術(shù)、“大通徑橋塞+可溶性壓裂球”工藝技術(shù)、連續(xù)油管水平井鉆磨修套技術(shù)、連續(xù)油管液壓坐封、延時(shí)射孔技術(shù)、“×××區(qū)塊模式”新排液技術(shù)等壓裂試氣綜合技術(shù)，創(chuàng)區(qū)×××塊8項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

頁(yè)巖氣壓裂試氣；施工技術(shù)研究；應(yīng)用

1　現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況及成果創(chuàng)新點(diǎn)

目前已成功完成××2個(gè)平臺(tái)11口井的試氣壓裂工作。對(duì)該地區(qū)頁(yè)巖氣水平井成功試驗(yàn)了試氣流程優(yōu)化技術(shù)、微地震裂縫檢測(cè)技術(shù)、“大通徑橋塞+可溶性壓裂球”工藝技術(shù)、連續(xù)油管水平井鉆磨修套技術(shù)、連續(xù)油管液壓坐封、延時(shí)射孔技術(shù)、“×××模式”新排液技術(shù)等壓裂試氣綜合技術(shù)，創(chuàng)該區(qū)塊8項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)。

本項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)是：形成一套適合×××區(qū)塊頁(yè)巖氣試氣壓裂工藝技術(shù)。

2　主要研究?jī)?nèi)容及取得成果

2.1×××地區(qū)頁(yè)巖氣儲(chǔ)層基本特征研究

2.1.1區(qū)域地質(zhì)背景

×××三維區(qū)塊內(nèi)構(gòu)造軸部為北西西—南東東向，構(gòu)造形態(tài)表現(xiàn)為南北緩坡，中間平緩的構(gòu)造特征。三維區(qū)塊西北部斷層最發(fā)育，東南翼斷層次發(fā)育，走向多為北東、北北東及近南北走向，斷距大，延伸長(zhǎng)。三維工區(qū)斷層從淺到深由簡(jiǎn)單變復(fù)雜，斷層走向?yàn)榻睎|向。二疊系上統(tǒng)底界，位于工區(qū)西北部?jī)H有三條斷層，向下到寒武系后，斷層增加到18條，斷層由少變多，斷距也由小變大。二疊系上統(tǒng)底界、二疊系下統(tǒng)底界、奧陶系上統(tǒng)底界三層的構(gòu)造具同相性，有二條斷層斷開上述三套地層。寒武系的斷層其走向和斷距與上覆地層差別較大，斷層走向?yàn)榻鼥|西向，一般僅斷開寒武系，斷層長(zhǎng)度最長(zhǎng)的是30號(hào)斷層橫貫大半個(gè)工區(qū)。×××背斜核部出露寒武系、志留系，兩翼為二疊系～三疊系。出露最老地層為下寒武統(tǒng)龍王廟組，頂部多出露二疊系。

2.1.2×××構(gòu)造基本特征

×××背斜構(gòu)造西段未作地震，只有東段做線距3～4km的二維地震，以下為東段地震勘探成果。

2.2×××區(qū)塊頁(yè)巖氣壓裂試氣技術(shù)研究

2.2.1×××區(qū)塊壓裂試氣難點(diǎn)分析

（1）×××區(qū)塊施工經(jīng)驗(yàn)匱乏，對(duì)儲(chǔ)層及地質(zhì)條件的認(rèn)識(shí)存在不足。

（2）×××區(qū)塊水泥環(huán)與底層和套管膠結(jié)較差，固井質(zhì)量不好，套管易發(fā)生變形，對(duì)泵送橋塞-射孔聯(lián)作造成極大難度，同時(shí)在壓裂施工中存在較大安全隱患。

2.2.2×××區(qū)塊頁(yè)巖氣壓裂試氣技術(shù)應(yīng)用

2.2.2.1優(yōu)化試氣測(cè)試流程技術(shù)

將地面流程的管匯臺(tái)由原來(lái)“4進(jìn)6出”改造為“5進(jìn)7出”，滿足一個(gè)管匯臺(tái)實(shí)現(xiàn)3口井同時(shí)放噴排液，3口井各兩個(gè)通道，在任何一個(gè)通道發(fā)生油嘴堵塞或刺漏均可以倒換到另一條通道；達(dá)到3口井共用2個(gè)熱交換器、2個(gè)分離器，實(shí)現(xiàn)了3口井獨(dú)立或同時(shí)放噴求產(chǎn)。

2.2.2.2微地震裂縫監(jiān)測(cè)技術(shù)

微地震裂縫監(jiān)測(cè)技術(shù)的主要依據(jù)是，在水力壓裂造縫過(guò)程中，巖石的剪切滑動(dòng)開裂類似于沿?cái)鄬影l(fā)生的微地震或微天然地震。這些微地震事件產(chǎn)生的地震波信號(hào)可以在一定范圍內(nèi)被地震檢波器檢測(cè)到。根據(jù)記錄到的微地震信號(hào)或微地震波列，通過(guò)數(shù)據(jù)分析處理可得到震源的信息。在壓裂過(guò)程中，隨著微地震事件在時(shí)間和空間上的產(chǎn)生，微地震定位結(jié)果便連續(xù)不斷更新，形成一個(gè)裂縫延伸的動(dòng)態(tài)圖。

2.2.2.3連續(xù)油管水平井鉆磨修套技術(shù)

下2＂連續(xù)油管+Ф73mm×0.18m鉚釘連接器+Ф73mm× 0.31m雙閥板單流閥+Ф73mm×0.39m液壓丟手+Ф73mm× 0.15m雙向循環(huán)閥+Φ73mm×0.18m變扣接頭+Φ73mm× 1.56m震擊器+Φ89mm×1.47m螺桿+Φ79mm×0.4m變扣接頭+Φ105mm×0.35m銑錐；下放至2 870.00m遇阻，開泵磨銑，泵壓控制在15.0～23.0MPa，排量控制在0.1～0.2m3/min，至原遇阻無(wú)遇阻顯示。

3　現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況及經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)

3.1現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

3.1.1×××區(qū)塊連續(xù)油管水平井液壓坐封、延時(shí)射孔技術(shù)應(yīng)用

×××井井眼軌跡復(fù)雜，在最大狗腿度16.46°/30m，通過(guò)3次模擬橋塞實(shí)驗(yàn)得出，泵送電纜+射孔槍工具串暫無(wú)法通過(guò)深度2 690m。在電纜泵送橋塞-射孔無(wú)計(jì)可施的情況下，該井在國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣施工首次采用連續(xù)油管液壓坐封、延時(shí)射孔起爆技術(shù)，成功的完成第二段至第八段橋塞坐封、射孔施工，同時(shí)在連續(xù)油管上提下放工具串過(guò)程中對(duì)井深2 690m附近打磨，為后續(xù)十二段成功泵送電纜+射孔槍具串奠定了基礎(chǔ)。3.1.2 ×××區(qū)塊排采技術(shù)應(yīng)用

×××區(qū)塊通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)11口井試驗(yàn)，在放噴測(cè)試期間φ7mm開始出砂，在8～10mm期間易出現(xiàn)砂橋。延長(zhǎng)關(guān)井監(jiān)測(cè)壓力時(shí)間和φ1～6mm油嘴放噴時(shí)間，可以明顯減少地層出砂，同時(shí)可以減弱“砂橋式”出砂影響。

在×××井“砂橋式”出砂砂堵時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)處理，正確的采用“砂橋式”出砂解決方案，在×××井砂堵時(shí)8h后成功解堵，避免使用連續(xù)油管沖砂，節(jié)省了時(shí)間和成本。

4　結(jié)束語(yǔ)

1）在壓裂施工中，發(fā)生砂堵時(shí)，用φ6mm以下油嘴，節(jié)流閥控制解堵，依靠地層流體將球溶化解除砂堵。

2）延長(zhǎng)關(guān)井觀測(cè)壓力時(shí)間和φ1～6mm油嘴放噴時(shí)間，減少地層出砂；φ7～10mm每個(gè)油嘴制度放噴時(shí)間應(yīng)大于72h，減弱“砂橋式”出砂影響。

［1］ 朱克祥.涪陵頁(yè)巖氣壓裂試氣施工工藝配套與應(yīng)用［J］.江漢石油科技，2016，（1）：67-69.

Research and Application of Comprehensive Construction of A Gas Shale Gas Fracturing Test

Liu Rang-chu，Zhao Xiao-long

My shale gas exploration and development so far，although in Fuling District of Chongqing Jiao stone block has been remarkable achievements，the formation of “dry stone development model”；but for other parts of the shale gas fracturing test is still in the exploratory stage technology，test gas fracturing process will directly affect the production of shale gas wells.In ××× block shale gas fracturing gas testing technology under construction continue to improve，improve，and gradually breakthrough.The region horizontal shale gas well successfully tested gas test process optimization technology，the electric pump fracturing technology，microseismic fracture detection technology，“Chase Drive bridge plug+soluble frac ball” technology，coiled tubing horizontal well drilling and grinding repair sets technology，coiled tubing hydraulic packer，delay perforating technology，”××× block mode” new technologies fracturing fluid discharge gas testing integrated technology，a area ××× block 8 technical indicators significant economic effect.

shale gas fracturing gas test；Study on Construction Technology

TE37

A

1003-6490（2016）06-0052-02

2016-05-28

劉讓初（1973—），男，河南濮陽(yáng)人，工程師，主要從事井下特種作業(yè)工作。