四川須家河叢式井組整體試油工藝技術(shù)及應(yīng)用

楊 歡　繆 云　羅 虹　何佩林　段希宇

(1. 西南石油大學(xué)， 成都 610500； 2. 中石油西南油氣田分公司工程技術(shù)研究院， 四川 廣漢 618399)

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四川須家河叢式井組整體試油工藝技術(shù)及應(yīng)用

楊 歡1,2繆 云2羅 虹2何佩林2段希宇2

(1. 西南石油大學(xué)， 成都 610500； 2. 中石油西南油氣田分公司工程技術(shù)研究院， 四川 廣漢 618399)

摘要：四川盆地須家河組近年來新增探明儲量以致密低滲砂巖氣藏為主，單井產(chǎn)量較低，因此通過布置大量的叢式井組來提高經(jīng)濟(jì)效益。針對叢式井組規(guī)模效益開發(fā)配套技術(shù)開展了一系列的攻關(guān)工作，進(jìn)行了一系列的技術(shù)集成，從液體體系、放噴制度、放噴控砂、液體回收再利用等，形成了西南油氣田叢式井組整體試油特色技術(shù)。目前該技術(shù)進(jìn)行了大面積的推廣應(yīng)用，取得了較好的增產(chǎn)效果及經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：叢式井組; 低分子可回收壓裂液; 整體試油; 效益開發(fā)

四川盆地須家河組儲層資源量大，豐度低，絕大多數(shù)井處在丘陵地帶，鉆前費(fèi)用較高[1]。西南油氣田針對須家河組儲層規(guī)模效益開發(fā)開展攻關(guān)，形成了規(guī)模效益開發(fā)配套技術(shù)，叢式井組技術(shù)即為其中之一。叢式井組是指在一個(gè)井場鉆2口或2口以上的井。叢式井組整體試油是指按一定的順序完成全井場井的試油改造作業(yè)[2-3]。

1叢式井組整體壓裂技術(shù)的優(yōu)勢

1.1縮短周期

DQ001-4井組創(chuàng)造了四川油氣田加砂壓裂井試油速度的新紀(jì)錄，4口井在每口井都進(jìn)行了大型分層壓裂的條件下僅用了35 d，平均單井試油周期為8.75 d。與四川盆地須家河組儲層氣井平均試油天數(shù)22 d相比，4口井共提速53 d。

1.2節(jié)約成本

(1)節(jié)約壓裂液。采用低分子可回收壓裂液，上一口井排出的液體可用于下一口井的壓裂作業(yè)，回收利用量一般占壓裂液總量的20%～30%。以目前26個(gè)井組65口井使用回收壓裂液5 002 m3計(jì)算，除去補(bǔ)充藥劑費(fèi)用，平均單井還可節(jié)約壓裂液費(fèi)用6萬余元。

(2)節(jié)省土地資源，減少了鉆前費(fèi)用及設(shè)備動(dòng)遷費(fèi)用。

(3)無固相壓井液的重復(fù)利用。

以一個(gè)井場3口井整體試油為例，整體試油在鉆前處理、設(shè)備動(dòng)遷、壓井液、作業(yè)行使及無害化處理等方面能節(jié)約近300萬元。同時(shí)還可節(jié)約井場道路修建費(fèi)用、土地征用與井場基礎(chǔ)建設(shè)費(fèi)用、壓裂液費(fèi)用等，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益及社會效益。

1.3提高產(chǎn)量

通過快速排液保證回收量，使得回收壓裂液能盡快投入到下一口井的施工中。同時(shí)通過低分子壓裂液的應(yīng)用以及快速放噴排液制度，降低了壓裂液對儲層的傷害，提高了產(chǎn)量。

1.4節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境

通過可回收壓裂液的應(yīng)用，減少了壓裂用水及污水處理量。

2關(guān)鍵配套技術(shù)

2.1低分子可回收壓裂液

普通胍膠的相對分子質(zhì)量較高，配制的壓裂液基液黏度較高。如果采用調(diào)節(jié)pH 值的方式進(jìn)行非降解性破膠，未破壞胍膠分子鏈的結(jié)構(gòu)，則破膠液仍具有較高的黏度，導(dǎo)致其不能順利返排而滯留于地層，造成嚴(yán)重的傷害。由于胍膠相對分子質(zhì)量是影響壓裂液基液黏度的重要因素，相對分子質(zhì)量越小，黏度越小，因此采用相對分子質(zhì)量較低的胍膠作為壓裂液稠化劑，調(diào)節(jié)pH值進(jìn)行非降解性破膠后，因其相對分子質(zhì)量小而黏度低，易于返排，從而從源頭上降低了傷害[4]。

低分子可回收壓裂液具有較好的耐溫抗剪切能力。同一溫度下壓裂液可保持恒定的黏度而不下降，可避免壓裂液在泵送過程中降黏；不象傳統(tǒng)胍膠壓裂液體系需持續(xù)添加稠化劑，這點(diǎn)為其循環(huán)利用創(chuàng)造了有利條件。

低分子可回收壓裂液采用屏蔽交聯(lián)技術(shù)和聚合物網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)破壞與恢復(fù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)體系的破膠與交聯(lián)可逆，施工中不需要氧化破膠劑就可以實(shí)現(xiàn)破膠返排，并能有效降低對裂縫導(dǎo)流能力的傷害。破膠后液體中增稠劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)不受破壞。因此，可對壓裂返排液進(jìn)行回收后循環(huán)使用，其效果不受重復(fù)利用次數(shù)的影響[5]。

低分子可回收壓裂液具有如下優(yōu)勢：

(1)黏度低，利于控縫高、造長縫；

(2)傷害小，小于20%，常規(guī)壓裂液一般傷害在25%~30%；

(3)因未采用氧化類的破膠劑對胍膠分子鏈進(jìn)行破壞，對于特定地層、工藝，可以提高、調(diào)整pH值進(jìn)行循環(huán)利用；

(4)壓裂液在地層環(huán)境作用下，pH值降低，自動(dòng)破膠，轉(zhuǎn)變成牛頓低黏度流體，對導(dǎo)流能力傷害小，尤其適用于低孔低滲儲層；

(5)易破膠，低傷害，防水鎖，防水敏，可重復(fù)利用且節(jié)能減排。

采用CT9-7B破膠劑在70 ℃將低分子壓裂液破膠成水后，對采用標(biāo)準(zhǔn)NO.998號濾紙過濾后的清液進(jìn)行巖心傷害性能評價(jià)，結(jié)果如表1所示。

表1　傷害率實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.2液體回收再利用技術(shù)

低分子可回收壓裂液工藝就是將加有交聯(lián)助劑、交聯(lián)劑、破膠劑的凍膠壓入地層，壓裂液返排后回收，重新加入交聯(lián)助劑形成凍膠(圖1)的工藝?；厥辗蹬乓罕仨殰?zhǔn)備干凈的回收池。放噴返排液進(jìn)入回收池，再轉(zhuǎn)運(yùn)到液罐，經(jīng)過2級沉降后，根據(jù)不間斷取樣進(jìn)行配方實(shí)驗(yàn)確定補(bǔ)充藥劑加量。回收壓裂液依據(jù)pH值交聯(lián)，需要將pH值調(diào)節(jié)在8.7以上，用于調(diào)節(jié)pH值的NaOH加量一般在0.3%~0.4%(圖2)。若施工過程結(jié)合控縫高以及攜砂需求可將回收液與鮮液搭配使用，確保施工成功率。

圖1　低分子可回收壓裂液工藝流程圖

圖2　回收后壓裂液黏度與pH值

2.3快速放噴技術(shù)

2.4氣舉助排工藝

對于地層壓力低、自噴排液困難的井，可通過優(yōu)化地面排液流程，利用同井組已獲氣井的天然氣進(jìn)行助排，效果顯著且節(jié)能降耗。DQ001-8-X2井排液采用DQ001-8-X1井試油放空天然氣進(jìn)行氣舉助排，極大地提高了返排率(72.1%)，使得DQ001-8-X2井成功點(diǎn)火并穩(wěn)定測試。

3推廣應(yīng)用情況

四川須家河組儲層共實(shí)施叢式井組整體壓裂26個(gè)井組65口井，共返排6 666 m3，回收壓裂液5 002 m3，回收率達(dá)75%，使用回收壓裂液4 688 m3，回收壓裂液利用率93.7%，占壓裂液總量的21.4%，測試產(chǎn)量為242.18×104m3d，平均單井測試產(chǎn)量為3.72×104m3d。

4結(jié)語

(1)叢式井組整體試油為“工廠化”作業(yè)模式提供了技術(shù)思路，為低滲透儲層效益開發(fā)提供了技術(shù)支撐，極大地提高了試油實(shí)效和產(chǎn)量規(guī)模，降低了開發(fā)成本。

(2)防砂工藝為快速放噴提供了保障，快速放噴為壓裂液的回收量提供了保證。壓裂液的回收必須做好實(shí)驗(yàn)監(jiān)測及藥劑的添加，再利用時(shí)需做好加砂壓裂各階段的使用分配。

(3)低分子可回收壓裂液體系具有低傷害，易破膠、防水鎖、防水敏、可重復(fù)利用且節(jié)能減排等優(yōu)點(diǎn)，下一步應(yīng)進(jìn)行不同井場間液體的回收及利用。

參考文獻(xiàn)

[1] 李建民,付廣,高宇慧.我國大中型氣田儲量豐度與其擴(kuò)散散失量之間關(guān)系的定量研究[J].石油地質(zhì),2009,2(2)41-45.

[2] 何光懷.蘇里格氣田開發(fā)技術(shù)新進(jìn)展及展望[J].天然氣工業(yè)，2011，31(2)：12-16.

[3] 張寧生.低滲透氣藏開發(fā)的關(guān)鍵性技術(shù)與發(fā)展趨勢[J].天然氣工業(yè),2006,26(12):38-41.

[4] 熊穎.可回收再利用的低分子胍膠壓裂液技術(shù)研[J].石油與天然氣化工,2014,43(3)：279-283.

[5] 雷群.小分子瓜爾膠壓裂液技術(shù)[M].北京：石油工業(yè)出版社,2011：15-16.

Application of Cluster Wells Overall Oil Testing Technology in Xujiahe Reservoir, Sichuan

YANGHuan1,2MIAOYun2LUOHong2HEPeilin2DUANXiyu2

(1. Southwest Petroleum University, Chengdu 610500, China;2. Engineering Research Institute of PetroChina Southwest Oil and Gas Field Gas Production,Guanghan Sichuan 618399, China)

Abstract:The incremental proved reserves of Xujiahe reservoir in Sichuan mainly come from tight and low permeability sandstone gas reservoirs in recent years, but the production per well is very low. In order to improve economic efficiency, lots of cluster well groups were deployed in this area. We carried out a series of relevant research to support the large scale and cost-effective development of cluster well group including liquid system, venting system, sand control, liquid recycling, etc. The overall test oil technology of cluster well group have formed unique features in southwest oil and gas field.The technology has been applied widely, and achieved good stimulation effect and economic benefits.

Key words:cluster wells; low-molecular-weight recyclable fracturing fluid; overall test oil; effective development

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1673-1980(2016)01-0060-03

中圖分類號：TE27

作者簡介：楊歡(1982 — )，男，工程師，研究方向?yàn)橛蜌馓飪痈脑旃こ獭?/p>

基金項(xiàng)目：中國石油天然氣集團(tuán)公司科學(xué)研究與技術(shù)開發(fā)項(xiàng)目“天然氣開發(fā)關(guān)鍵技術(shù)研究”(2011ZX05015)

收稿日期：2015-06-20