王艷林
摘要:連續(xù)油管壓裂技術可以實現(xiàn)一次多壓作業(yè),更好地提高油井產(chǎn)量。本文對連續(xù)油管分段壓裂技術進行簡單的敘述,并對連續(xù)油管分段壓裂方案優(yōu)化展開探討和研究。
關鍵詞:水平井;連續(xù)油管技術;分段壓裂
低滲透油藏是很多油田提高產(chǎn)量的重要資源,采用水平井分段壓裂技術可以使低滲透油藏流通性變好、減小滲流阻力、提高油田采收率。水平井開發(fā)技術的進步,可以有效地動用難以開采的油藏,分段壓裂施工需要以壓裂管柱的安全起下作為保證,連續(xù)油管在卷筒拉直以后下放到井筒中,當作業(yè)完成之后從井中提取出來重新卷到卷筒中,具有很高的作業(yè)效率。
1連續(xù)油管分段壓裂技術概述
該技術以水動力學作為研究的前提,把連續(xù)油管技術實現(xiàn)與壓裂技術的結合,采用噴砂射孔及環(huán)空加砂進行壓裂的辦法,可以對水平井進行一次多壓。進行施工作業(yè)過程中,需要先設計好壓裂施工所采用的工具串,是由導引頭、機械丟手、噴槍、封隔器等構成,壓裂施工時把工具串投入到井筒中,采用機械定位裝置實現(xiàn)位置確定,并對深度進行校核,利用打壓辦法來完成封隔器的坐封,達到合格標準之后就可以應用連續(xù)油管水力噴砂射孔技術進行作業(yè),再采用環(huán)空加砂壓裂技術,當完成一段壓裂作業(yè)之后再對管柱進行上提操作,在后續(xù)層段采用相同的施工作業(yè)方式,不需要太多的時間就可以實現(xiàn)對多層段的地層壓裂改造作業(yè)。
2連續(xù)油管分段壓裂方案優(yōu)化
某油田區(qū)塊采用水平井連續(xù)油管技術進行分段壓裂增產(chǎn),達到了比較理想的效果,把裸眼封隔器分段壓裂作為主要的壓裂工藝技術,可該壓裂工藝需要較長的作業(yè)時間,壓裂之后還需要較多的工藝來完善,很難對裂縫起始位置進行有效地控制,為了提高壓裂增產(chǎn)效果,可以采用連續(xù)油管分段壓裂技術,充分考慮到多種影響因素,對原有的壓裂方案進行優(yōu)化改進。
2.1裂縫特征優(yōu)化
地層裂縫長度情況直接影響著低滲透油藏的開采效果,如果地層裂縫長度變大,油氣產(chǎn)量則會相應地提升。對早期投入使用的油井地質(zhì)情況進行分析來看,如果地層裂縫長度達到90-100米,可以達到較高的原油產(chǎn)量,從而實現(xiàn)較長的穩(wěn)產(chǎn)時間。當?shù)貙恿芽p長度超過110米,油井產(chǎn)量下降的比較快,無法實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)。當?shù)貙恿芽p不超過90米,原油的開采效果比較差。
地下儲層裂縫相互間距離會對油藏的動用度產(chǎn)生影響,科學合理地設計地層裂縫間距,可以有效提高壓裂作業(yè)后的產(chǎn)能。該油田區(qū)塊水平井可以實現(xiàn)的原油產(chǎn)量和地層裂縫相互間的距離對應關系可以看出,在一定的裂縫間距區(qū)間中,地層裂縫間距的變長,壓裂作業(yè)后的油井產(chǎn)量就會顯著提升,但不可以使間距過小,避免出現(xiàn)段間干擾問題。如果超過一定區(qū)間,油井產(chǎn)量會隨著地層裂縫間距的變大而減少,主要是由于裂縫連通性變?nèi)跻鸬?。為了更好地提高油藏動用度,需要把裂縫間距設置在100-120米范圍內(nèi)。
2.2施工規(guī)模優(yōu)化
壓裂作業(yè)采取的設計排量、加砂規(guī)模等會對后續(xù)的原油產(chǎn)量造成很大的影響,如果壓裂施工規(guī)模大,地下儲層改造的體積就會變大,壓裂區(qū)塊就會具備強大的產(chǎn)液能力。小排量壓裂可以形成更多的長裂縫,增產(chǎn)油井附近地層的泄油面積,液體效率則會變低。大排量壓裂可以使地層形成高寬裂縫,液體的效率則會提升,液體流動會存在較大的摩擦阻力,對壓裂設備性能有著較高要求。利用壓裂軟件進行仿真可以發(fā)現(xiàn),地層裂縫具備的導流能力會跟著排量的變大,呈現(xiàn)出先小后大的趨勢,動態(tài)裂縫會跟隨著排量提升而變長,支撐縫長度會跟隨著排量的上升,呈現(xiàn)出先大后小的趨勢,結合地下油層物性特點,對壓裂排量在每分鐘2.5-3.5方進行仿真,對不同排量條件下的地層裂縫長度和導流能力進行分析,隨著加砂規(guī)模的變大,可以有效提高每日的平均產(chǎn)量,裂縫具備的導流能力也就會更大,如果裂縫長度超過一定區(qū)間后,則產(chǎn)油量就會減少。對平均砂比、裂縫長度和導流能力進行綜合考慮,可以把單段加砂量設置在30-35方,地層裂縫發(fā)育區(qū)段的加砂量限定在20-25方。
2.3壓裂液體系優(yōu)化
某油田區(qū)塊采用瓜爾膠壓裂液體系進行壓裂改造,在實驗室條件下對巖心傷害情況進行實驗,發(fā)現(xiàn)該壓裂液體系殘渣量比較高,會對巖心造成30%的傷害,對地下儲層造成嚴重的損壞,對壓裂作業(yè)之后的產(chǎn)能釋放造成不利影響。根據(jù)地下儲層的地質(zhì)情況,為了提高油井產(chǎn)能,需要對壓裂液體系進行改造。HPG、CMHPG是一種改良的瓜爾膠壓裂液體系,加入極性親水基團,可以更好地提升壓裂液的親水性,降低水不溶性物質(zhì)的含量,有效解決了普通瓜爾膠體系溶解速度和溶脹慢,無法對液體黏度進行控制的特點。CMC、HEC是一種纖維素壓裂液體系,CMC有著較好的懸浮性能,可以實現(xiàn)很好地乳化效果,優(yōu)良的抗鹽性能,可以在有機溶劑中穩(wěn)定地存在。HEC為非離子水溶聚合物,具備很好的耐熱性和增稠性。ND-PAM、ZJ-PAM一種環(huán)保性的壓裂液,不會在地層中形成殘渣物質(zhì)。可以在壓裂施工中采用ND-PAM液體,滿足壓裂施工的前提下,不會對地下儲層造成傷害,有效提升油液產(chǎn)量。
3現(xiàn)場應用效果
某油田區(qū)塊的油井完井斜深2516米,垂直深度為2224米,最大傾斜角度為50度,方位角為193度,最大井斜深度在1925米。利用連續(xù)油管分段壓裂技術,配合坐封連續(xù)油管工具,壓裂一個井段之后進行解封,然后上提管柱到后續(xù)井段實現(xiàn)逐層壓裂改造。該連續(xù)油管分段壓裂技術分級不會受到限制,壓裂作業(yè)時間少,壓裂施工作業(yè)之后可以進行測試作業(yè),對薄互層分層壓裂發(fā)揮出很好的改造作用。先用它壓裂管串組合的方式,對施工排量進行優(yōu)化,并對壓裂泵注程度進行完善,有效減少了液體泵注入摩阻,保證連續(xù)油管逐層分段壓裂效果,壓裂液優(yōu)化有效地減小了水鎖造成的傷害,有助于實現(xiàn)返排。
該油井分段壓裂作業(yè),從開泵低替到那主壓裂施工,開泵射孔到主壓裂和轉(zhuǎn)層操作,可以在1天時間內(nèi)完成七段壓裂作業(yè),單層作業(yè)和轉(zhuǎn)層操作不需要花費太多時間,在15分鐘內(nèi)可以完成轉(zhuǎn)層。利用噴砂射孔作業(yè)技術,可以形成直徑在25毫米的孔道,可以有效減少摩阻。連續(xù)油管的準確定位,可以對薄互層實現(xiàn)精準改造,可以更好地節(jié)省作業(yè)材料,減少壓裂施工時間。
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