崔麗娜（遼河油田鉆采工藝研究院， 遼寧 盤錦 124010）

非常規(guī)致密油氣開發(fā)的水平井鉆完井改造分析

崔麗娜
（遼河油田鉆采工藝研究院， 遼寧 盤錦 124010）

筆者在本文中以前人的研究為基礎(chǔ)，理解和思考了非常規(guī)油氣儲運(yùn)以及改造技術(shù)，發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)非常規(guī)油氣開發(fā)的完井以及改造方式中存在的問題，尋出以體積為目標(biāo)的改造函數(shù)，實(shí)現(xiàn)最佳的油藏，通過改造油藏特性對設(shè)計(jì)體積行進(jìn)優(yōu)化，然后提出實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的鉆井與完井方式新理念，為今后非常規(guī)油氣的開采奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

非常規(guī)；油氣開發(fā)；完井；改造

1 以往鉆井完井及改造流程

以油氣勘探和開發(fā)的順序，傳統(tǒng)上在把井位確定后，要開展鉆井和完井，然后進(jìn)行試油，對結(jié)果進(jìn)行分析后有針對性的采用相關(guān)措施。但是隨著我們深入勘探和開發(fā)非常規(guī)領(lǐng)域，和常規(guī)油氣資源相比，致密油氣資源具有很大的特殊性，單井的自然產(chǎn)能有限甚至沒有產(chǎn)能，要想獲取工業(yè)油氣產(chǎn)量，需要采取技術(shù)措施和資金投入，往往是通過有效的開發(fā)和改造儲層，因此傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程，受限于完井以及鉆井體積的改變并沒有取得良好的效果，通過檢測的結(jié)果顯示，相同區(qū)塊使用不同設(shè)計(jì)的鉆井方式，改造儲存后裂縫效果具有很大的不同，所以在貯存效果相同的情況下，我們需要限制改造的體積。

2 油藏改造體積最大化的方案研究

因?yàn)榉浅Ｒ?guī)儲層的自然產(chǎn)能較小甚至沒有自然產(chǎn)能，開發(fā)致密油氣儲層的主要方式為改造水平井和體積。一般而言，改造初期具有較高的油氣產(chǎn)量，但是和常規(guī)儲層開發(fā)相比，產(chǎn)能遞減速度較快，因此穩(wěn)定產(chǎn)期較短，也就意味著開發(fā)致密油氣是成本和時間之間競賽。完成改造后穩(wěn)產(chǎn)期和體積成正相關(guān)關(guān)系，體積越大收獲的效益越高，所以我們在開發(fā)非常規(guī)油氣的過程中，改造貯層后最大化泄流體積是孜孜追求的目標(biāo)。

3 非常規(guī)條件下鉆井完井

開發(fā)非常規(guī)油氣的核心問題是優(yōu)化研究和改造儲層以及儲層體積，如果還沿用傳統(tǒng)的優(yōu)化思路和方法，顯然和高效開發(fā)非常規(guī)儲層的要求相悖，所以筆者認(rèn)為我們必須研究新的工作流程——以改造體積為首要目標(biāo)。以改造體積為主，對鉆井和完井方式進(jìn)行優(yōu)化，最終形成新的有機(jī)體。

（1）鉆井軌跡優(yōu)化 水平井的水力裂縫形態(tài)有兩種：縱向縫和橫向縫。一般來講，縱向縫和橫向縫各有千秋：能夠沿著井筒布置的裂縫有多條是橫向縫最大的優(yōu)點(diǎn)，裂縫的控制面積被有效的增大了，開采油氣的速度不斷提升，和橫向縫相比，縱向縫在同樣的地應(yīng)力條件下，容易起裂，需要的破裂壓力較低。除此之外，射孔井段對縱向縫的影響較小。但是在致密油氣層條件下，由于貯層具有超低的滲透率，相比縱向縫，橫向縫接觸體積較大，圖1是模擬縱向縫和橫向縫的產(chǎn)量以及積累產(chǎn)量，從圖中可以看出，相同條件下，縱向裂縫比橫向裂縫產(chǎn)量少50%。所以，再設(shè)計(jì)非常規(guī)致密儲層水平井的過程中我們要對水平井的最小水平應(yīng)力分布加以考慮，這種方式形成的裂縫為橫切縫，提升改造體積。

（2）改造參數(shù)優(yōu)化研究 要想保障油藏改造體積最大，改造體積設(shè)計(jì)參數(shù)工作主要是以模擬油藏?cái)?shù)值和裂縫。不對井筒等條件進(jìn)行考慮的前提下，優(yōu)化設(shè)計(jì)條數(shù)和儲層裂縫，進(jìn)行設(shè)計(jì)施工排量、規(guī)模參數(shù)等。施工量和改造后的體積關(guān)系圖如圖2，從圖中可以看出S RV明顯增加的時候是施工排量增加至9 m3/min，因此我們必須有足夠的排量才能保障更大的體積。管柱結(jié)構(gòu)的不同會對施工排量造成一定的影響，通過優(yōu)化表明，要想保障預(yù)測體積的實(shí)現(xiàn)，施工的排量和規(guī)模必須保障。所以我們可以依托此結(jié)果對儲層改造的完井方式加以研究。

圖1 橫切縫與縱向縫的產(chǎn)量對比

圖2 施工排量與改造體積的對應(yīng)關(guān)系

4 結(jié)語

常規(guī)低滲儲層的縱向縫和橫向縫隙各有千秋，但是對非常規(guī)致密油氣儲層而言，由于儲層具有極低的滲透率，和縱向縫相比，衡向縫接觸儲層的面積較大，其產(chǎn)量為縱向縫的150%。所以，在設(shè)計(jì)非常規(guī)致密儲層水平井的過程中我們要對水平井的最小水平應(yīng)力分布加以考慮，優(yōu)先選用橫切縫，這對開采油氣經(jīng)濟(jì)性的降低極為有利。

［1］鄒才能，朱如凱，吳松濤，等.常規(guī)與非常規(guī)油氣聚集類型、特征、機(jī)理及展望以中國致密油和致密氣為例［J］.石油學(xué)報(bào)，2012，33（2）：173-190.

［2］Cheng Y.IMPacts of the Number of Perforation Clusters and Cluster Spacing on Production Performance of Horizontal Shale Gas Wells［J］.2010，SPE 138843：1-5.