赵志凯、吴俊、高宇
中国石油川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业分公司乌审旗项目部
【摘 要】低渗透薄互层油气田是长庆油田稳定发展的重要资源,而针对长庆油田这样的储层结构的压裂、试油气必然要求气井全井筒依赖于不动管柱的多层乃至超多层的压裂钻具,这也刚好印证了前些年大规模的水平井开发和多层直井压裂的全方位推广和应用。而近些年随着长庆气田水平井开发的逐渐减少,大丛式的气井姊妹井场的逐渐增多以及油田公司对井筒复杂的考虑,油气资源的开采逐渐朝着节约投入成本、储层最大化开发、压后全通径井筒减少工程复杂的目的来实现的。因此在这样的整体目标下,大丛式布井、大排量改造,全通径井筒的施工要求逐渐摆在油气田施工单位的面前,相对于井下作业要实现大排量施工改造和全通径井筒投产不难实现,但是必定要摒弃传统的依赖于不动管柱的井筒改造模式以实现大排量和全通径的施工要求。针对苏里格气田的多层和薄互层的储层结构,暂堵压裂实现的大排量下多层改造、全通径下无钻具的优点逐渐成为共识,这样的施工方式也必定会成为长庆油田持久开发、稳产增产的可持续施工方式得到重视。
【关键词】暂堵压裂;苏里格气田;大排量全通径;压裂参数优化;层间暂堵;层内转向
一、技术背景
苏里格地区储层致密、层系多、低孔、低渗的特征,使得开采常规气藏的方法不能取得较好的效果。而常规以直井分压合采为主的压裂开采方式,受储层裸露面积小、控制开采规模小、后期排液效果不好等因素的影响,开发效果不显著,因此储层最大化开发才是增产的重要手段。
二、暂堵转向压裂技术特点
1.暂堵转向压裂原理
暂堵转向压裂主要是指一次或多次投入高强度水溶性暂堵剂,利用暂堵剂的临时封堵作用,提升缝内净压力,促使新裂缝、次生裂缝和微裂缝的开启和延伸,在主裂缝的基础上形成复杂的立体缝网网络,更大程度的增加单井改造体积,动用更多的油气储层,从而获得比常规压裂更大的改造体积。
暂堵转向压裂有多种分类方法,主要分为缝内暂堵和缝口暂堵,按暂堵次数分为一次暂堵和多级暂堵,按产生暂堵的作用方式分为物理暂堵和化学暂堵,按暂堵剂类型分为纤维暂堵,暂堵球暂堵,支撑剂暂堵。近些年高强度暂堵剂依靠其封堵效果好,施工成本低,施工方便等优点逐渐被各大油田推广应用,为致密油气田的高效开发提供了新的技术手段。
三、暂堵转向压裂现场试验情况
1.缝口暂堵转向压裂
(1)缝口暂堵转向压裂原理
首先针对苏里格气田的薄互层储层,要实现分层(段)压裂难以实施,采用缝口暂堵转向压裂可以实现同层段的累计施工改造。其次是对于同一套砂体的较厚层段压裂,常规笼统压裂往往只能改造其中部分层而丢弃主力含油气层,导致压裂效果达不到理想状态,这也是现场很多地质解释的气层段经过施工改造后效果不佳的原因。此种情况下,采用缝口暂堵转向压裂就可以提高该层段的压裂效果。第三纵向上产层较多的气藏,常采用的硬分层技术对钻具、井深和井温提出了更高的要求,分层效果有时也难以保障。鉴于此,暂堵压裂实现的软分层技术利用各小层之间的破裂压力差,对储层进行分级,裂缝最先在应力最小,最易破裂的层产生,压裂结束后使用缝口暂堵剂封堵已压开层段的孔眼和主裂缝,迫使井筒压力上升,达到另外一个层的破裂压力值时,压裂液沿孔眼压开新的裂缝继续压裂,以此类推。利用这样的方法最大限度的提高纵向剖面的动用程度,增加沟通油气区域的几率。
(2)缝口暂堵转向压裂现场试验
采气五厂苏东44-62井射孔层段为山12、盒8下2,采用光油管环空加砂压裂、两气层段独立泵注、层间采用暂堵剂和纤维缝口暂堵转向技术。
第一段山12层压裂结束后采用1.0m3的排量泵注暂堵剂和纤维,根据设计要求,先采用暂堵剂封堵山12层孔眼和主裂缝,在加纤维提升封堵效果,封堵成功后,第二段盒8上2层前20m3前置液继续按照与第一段相同的施工压力施工,通过压力变化观察封堵效果。
第二层加暂堵剂和纤维阶段,压裂施工存在变排量投送情况,想通过提高排量加快暂堵剂和纤维进入裂缝的时间,导致压力出现波动,并非因为施工摩阻的变化。因此也可推断在不变排量情况下固相暂堵剂加纤维对施工液体摩阻影响不明显。
在顶替一个环空容积后,暂堵剂和纤维进入上一层孔眼和主裂缝后施工压力未见明显变化,现场推断可能暂堵效果不明显。针对环空加砂压裂排量较大的情况下,暂堵剂和纤维的总加量值得进一步优化。
压裂施工过程中,在暂堵剂加纤维到位后压力未出现明显变化的情况下,未继续按照3.5m3的施工排量打前置液以便观察不同层位的压力变化情况评价暂堵效果。
第一层施工排量3.5m3施工压力44.5-48.7Mpa,第二层施工排量5.0m3施工压力42.2-48.8Mpa,由施工数据可知两次泵注程序施工排量不同、施工压力却基本相同,由压力数值是否可以判断该井压裂实现了预期的分层段压裂。
(3)缝口暂堵转向压裂结论
大排量施工的井实验暂堵压裂,要根据施工排量的大小制定合理的暂堵剂和纤维的加量,确保暂堵剂能起到封堵孔眼和主裂缝的作用。
不同层位的暂堵转向,要确定在同一施工排量下进行,这样可以有效的对比暂堵效果以便于评价。
2.缝内暂堵转向压裂
(1)缝内暂堵转向压裂原理
压裂过程中,在压裂主裂缝延伸过程中,采用暂堵措施封堵主缝,裂缝在长度上停止延伸,裂缝中的压力即净压力持续增加迫使裂缝壁面应力薄弱处发生破裂,产生新的裂缝,促使和加剧次生裂缝网络的形成同时由于净压力的增加,将在裂缝周围重新形成一个应力重定向区域,当该诱导应力足够大的时候就改变了原始地层应力状态,有可能实现应力场反转。当暂堵后发生应力场反转时,压裂裂缝就会垂直于初次压裂裂缝的方向延伸。
(2)缝内暂堵转向压裂现场试验
采气五厂苏东29-44井和苏东2944C1井均采用缝内暂堵转向压裂工艺。苏东29-44井采用定排量光油管环空加砂压裂,苏东29-44C1采用定排量机械分层常规压裂。液体类型均为生物胶,暂堵剂类型为绒囊暂堵液。由以上两口井的泵注程序可以看出,这两口井均采用定排量暂堵转向压裂,并且是在缝内实对学生学习情况以及相关能力水平展开综合分析,在保护学生自尊心和学习积极性的基础上,对学生学习做出客观评价,帮助他们做好成绩分析,不断促进学生进步,以将教学评价价值充分发挥出来。
四、结束语 鉴于BIM技术应用所具备的各项优势,高职院校应进一步加大对技术及其应用的研究力度。应在明确建筑识别与施工课程教学特点与教学现状的基础
上,以课程教学问题为导向,制定出与学生学情相符的技术应用思路,确保技术可以在混合式教学改革中发挥出更大的优势,混合式教学可以得到高质量落实,线上线下课程教学可以有效衔接在一起,进而实现线上线下高水平结合教学模式,保证课程教学质量以及学生知识点教学程度,确保学生课程综合能力水平可以得到切实提升,从而为社会培养出更多优秀土建类人才。
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