*康榮強 張威 張根
(中國石油集團渤海鉆探工程有限公司 河北 062550)
油田企業(yè)在開展作業(yè)和生產(chǎn)的過程中,井下壓裂施工技術的使用會使得油田的生產(chǎn)效率有一個明顯的提升,這對于油井的保護,有著重要的作用。地質層的特點和壓裂數(shù)據(jù)對井下壓裂施工的效果有不同的影響,因此井下壓裂的效果都是不一樣。我國地質具有較強的復雜性,所以對于井下壓裂施工技術的要求較高。在井下壓裂施工的過程中,需要合理采用壓裂技術,從而促進石油生產(chǎn)的效率。本文主要以新形勢為背景,對油田井下壓裂施工技術進行了有效的探討,希望給相關工作人員提供一些有效的建議和借鑒,希望給石油的可持續(xù)發(fā)展奠定一個良好的基礎,實現(xiàn)社會效益和企業(yè)效益的一體化。
壓裂技術在低滲透油氣藏領域有著十分廣泛的應用,不管是中滲油氣藏還是高滲油氣藏,壓裂技術在提高生產(chǎn)效率方面都有明顯的作用,可以起到良好的注水井增注作用。井下壓裂工藝可以降低鉆井過程中造成的井眼損傷,這對于油氣井正常作用的產(chǎn)量增加,有著重要的意義。除此之外,壓裂工藝還可以作用于低滲透油藏,在油藏內(nèi)部形成高導流裂縫,還可以提升注水井的吸收能力,除此之外,油井的廢液處理能力也和壓裂工藝有關。如果油井可以進行二次或是三次的采油,實施壓裂技術可以加強吸收能力。油井作業(yè)的過程中,底層張力強度會提升,這個過程中需要對底層的吸收能力進行注入,壓裂工藝的實施,油井的底部會產(chǎn)生裂縫,將支撐劑注入后,油井會產(chǎn)生填砂裂縫,裂縫會具備一定的導流能力,從而提高油井的生產(chǎn)率。油井生產(chǎn)的過程中,需要對井下的真實情況有一個準確的了解,了解油井的常用方法以測量為主,但這樣的方法缺乏準確性和科學性,壓裂工藝的實施,可以對壓裂層段的參數(shù)進行監(jiān)測和分析,這對油井作業(yè)提供了重要的數(shù)據(jù)。壓裂工藝的實施,可以對油井實時監(jiān)控,這對于施工開展有重要意義。
壓裂的實際效果和壓裂工程的技術參數(shù)有直接的聯(lián)系,所以要改進壓裂技術,必須要對相關數(shù)據(jù)進行優(yōu)化。整個壓裂的過程中,壓裂液返的排成效果對于工程的成效性有著直接的影響。粘性流體填充是初期工藝環(huán)節(jié),施工的過程中還需要進行裂縫擴展,這一環(huán)節(jié)能有效的提高石油的產(chǎn)量。近年來,壓裂技術也不斷發(fā)展,壓裂粘液度的需求量也不斷增加。出現(xiàn)這一現(xiàn)象的主要原因是施工途中,工作人員需要利用壓裂液提升井壓的溫度和深度,所以要完善壓裂液的組成。
要對壓裂技術參數(shù)進行準確的管控,可以從兩個方面入手。一方面需要科學處理混砂比,在壓裂的低段比較短,長窄縫隙,且混砂比較高的情況下,常規(guī)的壓裂混砂比通常都是26.5%。對于擴邊井和大砂量井在內(nèi)的低貫通程度壓裂井,混砂比需要降低到20%,這樣可以讓裂縫變得窄長。另一方面,可以利用裂縫關閉的技術減少擴散。施工過程中需要保證裂縫壁的壓實,這是避免裂縫出砂的有效措施。裂縫如果有出砂的現(xiàn)象發(fā)生,就會超出正常的擴散標準,這對于底層的損耗會有一定程度的增加。過多的底層損耗,對于油井的石油產(chǎn)量會造成嚴重的影響,實施壓裂技術,可以很大程度的避免這一點,壓裂技術中具備強制關閉,這可以避免裂縫出砂,縮短擴散的時間,促進返排的成效。
我國地形復雜,壓裂技術實施需要采用合理的技術,其中主要原則便是要因地制宜。要做到這一點,就需要全面的了解壓裂技術的類型和特點。所有的壓裂技術中,分隔分層壓裂技術的使用范圍是最廣泛的,但是該工藝的流程和其它工藝相比較,需要投入的施工成本比較高,且具有復雜性。利用封隔器是實施該技術的基礎,常見的封隔器包括單封隔器類型、雙封隔型和滑套型。不同的封隔器適用的對象是不同的,如果是油井的最下層,需要采用單封隔器類型。對于深度較深的油井,也可以采用這一工藝。雙封隔型適用的范圍比較廣泛,對不同的井層都可以進行施壓和壓裂。關于最后一種滑套型,施壓和壓裂的過程中,要將滑套安裝到壓裂機所配備的噴砂儀器上,壓裂和施壓的過程中,最大程度的噴射出來,這一工藝適用于深度較深需反復壓裂的油井。
壓開層數(shù)量比較多,且各個壓層所需要的壓力都是不同的,要解決壓層所需壓力問題,需要改變直徑。該技術具備這一特點,利用高速噴射口的改變,讓噴射壓力發(fā)生改變,壓力的注入量便回提高。在油井作業(yè)的過程中,首先,選擇的噴射口直徑都比較小。直徑越小,噴砂口的壓力就會越發(fā),注入量就會高。但是壓力不斷增加的過程中,油井的承受力也需要不斷提高,當噴射口的壓力大于油井而對承受力時,施工的噴射口需要更換為直接更大的噴射口。直徑越發(fā),其油井的層次越多,施工的過程中可以釋放壓力,裂縫出油需要壓力進行到油井層,但不同的油層其需要的壓力是不同的,施工過程中的裂縫會有差異性,所以該技術施工過程中,對噴射口的大小和密度有比較高的要求,適用范圍比較小,實際運用存在局限性的大型油井。
注蠟球選擇型壓裂利用蠟球堵塞,如果油井的滲透層比較高,它的受壓速度會加快,所以需要促進裂縫,緩解壓力。利用蠟球堵塞,會增加油井的井壓,從而導致裂縫的產(chǎn)生。蠟可以溶解油脂之中,所以長時間的影響下,蠟球可以在石油內(nèi)溶解。蠟溶解于油脂,需要吸收一定的水分,這對于石油的含水率降低也是重要影響。降低出油的含水率,會增加出油的價值,所以在壓裂工藝中,該工藝占據(jù)著主流的地位。
油井裂縫的實際延伸高度也是影響施工的重要因素,如果裂縫的延伸高度到了油井的遮擋層,會嚴重影響施工,所以要嚴格控制其高度。要做到這一點,可以實施人工隔離的方法。但是該工藝具有一定的特殊性,通常用于塊狀均勻的油層,或是出現(xiàn)水層分割缺失情況的油井。所以在施工的過程中,一定要切實的了解油井底層的實際情況,確定了地質特征之后再選擇壓裂工藝。
新工藝和新技術的研究,對于井下壓裂效果的保障有著重要的作用。二氧化碳泡沫壓裂,主要是將水基壓裂液混合于液態(tài)二氧化碳,這一過程中再添加添加劑,這樣可以代替普通型壓裂液。除此之外,二氧化碳壓裂的粘度比較強,返排也比較容易,這樣就會減少儲基層的損傷,從而提高低層油井的壓裂效果。
高能氣體壓裂技術逐步完善,早期主要盛行在國外。隨著我國社會科學不斷發(fā)展,對該技術有了深入研究,其中比較典型的便是點火方式的改變。早期的氣體壓裂是由火藥點燃,至今演變?yōu)榱艘簯B(tài)。該技術有著明顯的優(yōu)點,其中比較典型的便是壓裂效果好,且成本較低。
關于三元復合施工技術的研究,主要以其去油效果為主。三元復合體系通原油會產(chǎn)生界面張力,從而達到去油的效果。這是該技術的優(yōu)勢,但這一技術也有著明顯的缺陷,那就是腐蝕性。三元復合體系內(nèi)有著堿性物質,對油井的底層會造成腐蝕。為解決這一問題,避免這一情況的出現(xiàn),我國研發(fā)出了相對應的防堿技術。利用井帶和底層間隔的銜接,產(chǎn)生耐堿性腐蝕,完成這一環(huán)節(jié)之后,可以在油井的底層注入耐堿性腐蝕,注入之后,固化劑會發(fā)生樹脂化。這是抗堿性的基本特點,在施工的過程中,處理層的滲透率需要在70%以上。
綜上所述,井下壓裂施工的過程中,必須要結合油井的底層特點進行技術選擇,將增加產(chǎn)量作為目標,合理配備砂比結構、壓裂液配方和壓裂施工體系,最大程度的實現(xiàn)經(jīng)濟效益。油井壓裂施工的過程中,要因地制宜,選取合理的壓裂技術。隨著社會科學技術的發(fā)展,傳統(tǒng)的工藝技術適應不了現(xiàn)代化的社會發(fā)展需求,新形勢下,工作人員一定要推動壓裂技術的發(fā)展,研發(fā)出新的發(fā)展方向,從而實現(xiàn)石油企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。