东胜气田常用压裂工艺的优化分析

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盛辰

中石化华北油气分公司采气二厂

摘要

东胜气田从勘探到滚动开发,压裂工艺在不断试验、摸索、优化,直井先后采用了单层液氮伴注加砂压裂、多段机械分压等工艺,水平井先后采用常规油管水力喷射压裂、投球打滑套压裂、连续油管带底封压裂、可钻桥塞分段压裂等工艺。2016年之后大规模采用可钻桥塞分段压裂,该工艺压裂工具成本低、钻塞冲砂一趟完成、便于油田后期增产处理等优势,得到广泛应用。论文将从该工艺技术特点、物资准备、现场操作、现场应用及优缺点等方面进行分析研究。


关键词

可钻桥塞 桥塞联作 捕屑器 随钻测井

正文


1章 前言

鄂尔多斯盆地古生界具有多层次含气和发育多种类型天然气藏的特点,具备形成大型、特大型气田的基本条件。上古生界海-陆过渡相、陆相含煤岩系和下古生界海相碳酸盐岩系是主要的含气领域。下古生界的勘探主要集中在奥陶系风化壳,已发现的中部气田是受古构造、岩相古地理及岩溶古地貌制约的地层-岩性复合圈闭的隐蔽气藏,气藏的分布与奥陶系顶部风化壳密切相关,探明的天然气储量均分布在古岩溶最发育的奥陶系顶部30~70米范围内。

2章 东胜气田水平井各类压裂工艺优缺点分析

东胜气田具有低压、致密、易水锁伤害及敏感性等储层特征,从大开发以来,在以往压裂成功经验的基础上,紧紧围绕造长缝、低伤害、多层均衡压裂、防砂堵等方面进行压裂工艺的优选与优化设计。同时,加强与胜利油田、长庆油田等兄弟单位合作,不断尝试新工艺、新方法,引进实施了常规油管水力喷射压裂、裸眼封隔器投球打滑套压裂、连续油管带底封压裂及可钻桥塞分段压裂等工艺。从现场应用角度出发,分析各类水平井各类压裂工艺优缺点。

2.1 常规油管水力喷射压裂工艺

优点:

①井眼准备时间短。②压裂配合单位少,避免交叉作业带来的风险。③施工井成本低。

缺点:

①每压裂一段需要上提管柱、调整喷枪位置。②压裂施工周期较长,正常情况下平均每天压裂2段。③该工艺基本属于裸眼完井,工具容易被卡,上提风险较高。

2.2 裸眼封隔器投球打滑套压裂工艺

优点:

①压裂前只需组下一趟回接管柱,即可进行压裂,井眼准备时间短。②压裂配合单位少,避免交叉作业带来的风险。③压裂周期短,8-10段基本在20小时内可完成。④压裂泵压低,施工风险低。

缺点:

①压裂工具成本高。②压裂后更换管柱时水平段无法进行彻底冲砂。③裸眼封隔器完井,不利用后期老井改造。

2.3 连续油管带底封压裂工艺

优点:

①井眼准备需要进行通井、刮管两趟管柱,井眼准备时间较短。②压裂工具成本低。③压裂周期较短,8-10段基本在30小时内可完成。④后期更换管柱可对水平段进行彻底冲砂。⑤水平段41/2"套管完井,可实现后期增产改造。

缺点:

①连续油管安装设备时间长,延长试气施工周期。②需要安装工具方地面节流管汇,地面流程安装较为复杂。③压裂井口压力高,风险大。

2.4 可钻桥塞分段压裂工艺

优点:

①压裂工具成本低。②压裂后连续油管钻扫桥塞、水平段冲砂可一趟完成,冲砂效果好。③水平段41/2"套管完井,可实现后期增产改造。④压裂改造效果明显,地面产量较高。

缺点:

①配合单位较多,交叉作业风险高。②压裂后连续油管上井钻扫桥塞,设备安装时间长。③钻扫桥塞需要关井安装地面捕屑器,井口流程需要重新连接。④压裂、试气施工周期长。

通过对水平井各类压裂工艺优缺点分析,得到初步结论:连续油管带底封压裂工艺、可钻桥塞分段压裂工艺改造效果显著,工具成本较低同时有利于油气田后期增产改造。

3 现场应用

可钻桥塞分段压裂工艺最早在2013年DP56H井成功应用,16年大范围推广,目前东胜气田成功使用多口井,且改造效果显著,获得工业气产量。本文主要分析JPH-001井该工艺的现场应用情况。

3.1JPH-001井现场应用

2013年,JPH-001井作为华北分公司东胜第一口可钻桥塞联作分段压裂工艺井。

3.1.1 井眼准备情况

该井组下通井管柱至3404.95m,组下钻扫管柱由3404.95m钻扫至3500m,油管传输测水平段固井质量、配合电缆测直井固井质量、刮管洗井、第一段油管传输射孔,完成井眼准备工作。

3.1.2 可钻桥塞压裂情况

该井共6段,改造井段3058-3461m,累计入地层净液量1970.5m³,累计加砂量229.5m³,累计液氮量92.2m³。

3.1.3 压后钻塞情况

该井共坐封5个桥塞,坐封位置分别为3090m、3210m、3297m、3350m、3405m,连续油管由3090m钻扫至3405m,5个桥塞全部钻扫完毕。

3.1.4 后期放喷排液情况

该井后期经过了3天抽汲诱喷,2次制氮气举,成功诱喷,放喷11天,油压15-16MPa,套压16-18MPa, 估算无阻流量为62800m3/d

4 结论

1)在组下通井管柱,建议在通井规下端丝扣连接笔尖(带倒角),更容易使黏附在套管内壁的泥饼松动被冲洗至地面,同时笔尖可避免通井过程中的卡钻风险。

2)组下通井管柱通井,遇阻无法到达人工井底时,需要反复正冲、反循环洗井,下压吨位在6-7吨方可正常下入。此时,通井至最下端射孔段底界10m以下位置即可满足测井要求。

3)钻塞过程中,井口处于放喷状态,油压通过油嘴控制调节控制在5-5.5MPa,同时必须保证冲洗液干净、无杂质。

 


参考文献

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