作为川西油气开发的重要手段,压裂可在地层中形成有利的人工裂缝,增大井的有效渗流半径和控制含气面积,达到增加天然气产能和提高气层采收率的目的。西南井下酸化压裂大队作为会战的“特战队”,肩负增储上产临门一脚的重大使命。自川西会战以来,他们通过掌握水平井压裂核心技术,创新七大特色工艺,四大配套技术,共完成水平井压裂181井次,1383层次,刷新2项集团公司纪录,32项西南油气田纪录。多措并举,破解核心工艺在川西会战中,水平井压裂占据整个压裂作业量一半以上,为解决水平井压裂工艺难题,井下作业分公司成立水平井压裂科研团队,分析借鉴国内外施

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中石化西南井下探索七项特色压裂技术

2013-12-19 11:58 来源:中国石化新闻网 

作为川西油气开发的重要手段,压裂可在地层中形成有利的人工裂缝,增大井的有效渗流半径和控制含气面积,达到增加天然气产能和提高气层采收率的目的。西南井下酸化压裂大队作为会战的“特战队”,肩负增储上产临门一脚的重大使命。

自川西会战以来,他们通过掌握水平井压裂核心技术,创新七大特色工艺,四大配套技术,共完成水平井压裂181井次,1383层次,刷新2项集团公司纪录,32项西南油气田纪录。

多措并举,破解核心工艺

在川西会战中,水平井压裂占据整个压裂作业量一半以上,为解决水平井压裂工艺难题,井下作业分公司成立水平井压裂科研团队,分析借鉴国内外施工工艺,通过总结须二、须四、蓬莱镇组、沙溪庙组等地层的压裂经验,逐渐摸索出一套新的工艺技术。通过室内试验,解决了液体原料、施工工艺等重点环节的关键问题,水平井压裂技术逐步成型。

“现在压裂施工任务重,施工安排很多,有时一天要同时施工3至4口井,转场1至2口井”,生产调度杨亚峰说。

面对高强度施工,加之水平井压裂规模动辄上千方,施工都在8小时左右,如何让设备在长时间工作状态下保持安全稳定。专家曹学军信心十足说:“只要想办法,总会找到解决的出路”。

他们从设备入手,与江汉第四机机械厂合作,把2500型压裂车阀箱从分体式改良为整体式,将阀箱使用时间延长1倍,还对管汇台进行改造,以适合更大排量和更大液量的施工需求。针对泵车长时间作业油料不足的问题,研发了一套远程加油系统,解决了施工期间泵车补充燃油问题。

功夫不负有心人,他们顺利完成川西会战第一口水平井大型压裂施工—马蓬83-1H井,成功吃下第一只“螃蟹”。

2个月后,在新沙21-4H井、新沙21-6H井等系列井中,他们成功应用水平井核心压裂技术“封隔器多级分段压裂工艺”,这标志着川西水平井储层改造工艺技术和现场应用已经趋于成熟。新沙21-4H、新沙21-11H井分别获得日产量5万方和22万方的喜人成绩。

随后,中江构造水平井获得突破,中江16H日获无阻流量10.69万方;什邡31-3井蓬莱镇组日获无阻流量47万方,创历史新高;须五新21-4H日获10万方高产,取得老井挖潜新突破。

众人集智,勇擒拦路虎

通过擒下这些攻关中的拦路虎,才使水平井工艺得到不断完善。

开滑套是水平井压裂的一个重要环节,如果滑套不能正常开启,就不能进行压裂,一个工具的正常与否将影响一口井的开发进度。他们和工具制造方进行多次沟通,对开滑套进行优化,使用新研制的销钉,增强工具的剪切力,让滑套更容易打开。同时还调整了工具大小,使用1/8英寸的新尺寸,使其更符合川西水平井需求。开启封隔器除了对工具的要求很高,本身压力值的设置也十分重要,为找到合适的参数,他们进行超过100次的试验,并在川西多口井进行现场应用,最终确定了一个适合川西水平井的最优参数值。

尽管如此,总有一些“顽固”的封隔器还是不能开启,他们又把眼光投向被称为“万能作业机”的“连续油管设备”。这种设备能够解决很多复杂井问题,而针对开滑套问题同样适用。通过总结连续油管近几年的工艺技术,多次现场试验,“连续油管打开压裂窗口工艺技术”应运而生,有效解决了封隔器不能开启问题,重新建立压裂通道。该项技术不但解决了实际问题,还填补了国内的一项技术空白,同时获得国家专利,实现“一箭三雕”。

不断创新,开启新征程

在掌握水平井压裂技术后,他们并没有停下前进的脚步,根据水平井不同层位、不同类别、不同需求,又探索出涵盖水平井、页岩气、非常规等领域的七项特色压裂技术。

针对蓬莱镇组水平井的非常规低品位致密砂岩特点,探索出“水平井裸眼分段压裂工艺”;针对川西坳陷致密碎屑岩多层系薄互层气藏特征,形成连续油管逐层拖动压裂工艺技术;针对川西低孔低渗致密气藏,优化了高速通道高效压裂技术,在地质条件相当情况下,产量提高2.7倍;通过引进裸眼封隔器及配套工具,形成裸眼封隔器分段压裂技术;为解决部分复杂水平井压裂难题,研发了被称为“外科手术”的压裂工艺的超高压水力喷射分段压裂技术;针对页岩气探索了管外封隔器分段压裂技术;针对川西地区须五段储层,形成非常规气藏体积压裂技术。这些特色技术的创新,满足了川西水平井压裂的不同需求,实现了一把钥匙开一把锁。

在进行水平井科技创新同时,他们还开展水平井大型压裂配套技术研究,形成四大技术创新。一是水平井分段加砂压裂不停泵投球技术,大幅提高施工时效,每口井节约时间3小时以上。二是破胶剂精确加入技术,提高破胶剂加入精度,大幅提高施工安全性。三是裂缝监测技术,利用微地震监测压裂施工全过程,有效提高施工的准确性。四是成功实现压裂液回收重复利用,既实现了降本增效,又做到了绿色环保。

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