蘇里格氣田某區(qū)塊水平井工廠化作業(yè)與效果

杜 康，朱翠萍，巢譯尹，孫 楊

（中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第三采氣廠，陜西西安 710018）

蘇里格氣田某區(qū)塊水平井工廠化作業(yè)與效果

杜 康，朱翠萍，巢譯尹，孫 楊

（中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第三采氣廠，陜西西安 710018）

針對(duì)蘇里格氣田致密砂巖儲(chǔ)層成巖作用強(qiáng)烈、物性差、非均質(zhì)性強(qiáng)、儲(chǔ)量豐度低、壓降快、單井產(chǎn)量低等問(wèn)題，為提高開發(fā)效果、降低開發(fā)成本，通過(guò)借鑒蘇南、蘇東南區(qū)塊工廠化作業(yè)開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，在蘇里格氣田中區(qū)積極開展工廠化作業(yè)試驗(yàn)，參考國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)和精細(xì)化管理理念，結(jié)合某區(qū)塊開發(fā)現(xiàn)狀，以“集群化部署、工廠化作業(yè)”為核心，以“流程化、批量化、標(biāo)準(zhǔn)化”作業(yè)為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)資源集中化、施工專業(yè)化、組織模塊化、流程標(biāo)準(zhǔn)化，建立了某區(qū)塊特色的工廠化作業(yè)管理模式，實(shí)現(xiàn)了某區(qū)塊非均質(zhì)儲(chǔ)層的儲(chǔ)量高效動(dòng)用，為氣田的高效穩(wěn)產(chǎn)樹立新樣板。

蘇里格氣田；集群化部署；工廠化作業(yè)；非均質(zhì)性

蘇里格氣田位于鄂爾多斯盆地北部，是典型的低滲砂巖氣藏，發(fā)育透鏡狀有效砂巖儲(chǔ)集層，氣井平均鉆遇氣層厚度10.9 m，氣田構(gòu)造平緩，呈東高西低特征，坡降4 m/km～8 m/km，適合水平井開發(fā)。國(guó)內(nèi)外致密砂巖氣藏開發(fā)實(shí)踐表明，水平井增加了井筒與油氣層的接觸面積，是提高單井產(chǎn)量的重要技術(shù)[1-3]，工廠化作業(yè)進(jìn)一步縮短了水平井工作時(shí)間、提高了開發(fā)效率。

蘇里格氣田水平井試驗(yàn)先后經(jīng)歷了4個(gè)階段（探索與試驗(yàn)階段、試驗(yàn)突破階段、規(guī)模試驗(yàn)階段、規(guī)模應(yīng)用階段）[2]，目前，已經(jīng)形成了集群化叢式水平井組布井、工廠化鉆進(jìn)、壓裂的水平井規(guī)模開發(fā)技術(shù)。某區(qū)塊位于蘇里格氣田中部，是天然氣相對(duì)富集區(qū)，產(chǎn)水少，水平井平均無(wú)阻流量60×104m3/d，但有效砂體發(fā)育相對(duì)零散，較難優(yōu)選適合工廠化作業(yè)的富集區(qū)。2014年以A井區(qū)作為該區(qū)塊首個(gè)水平井井組工廠化作業(yè)試驗(yàn)點(diǎn)，結(jié)合鄰區(qū)水平井工廠化作業(yè)經(jīng)驗(yàn)，順利實(shí)施了9井叢的鉆井、試氣作業(yè)，實(shí)踐表明，工廠化作業(yè)縮短了鉆前工程、完鉆、完試時(shí)間，減少了井場(chǎng)占用面積，形成了某區(qū)塊大井叢水平井組工廠化作業(yè)模式。

1 大叢式水平井井組部署思路

某區(qū)塊位于蘇里格氣田中部，主力氣層為二疊系下石盒子組盒8段及山西組山1段，受西部產(chǎn)水、東部砂巖致密的地質(zhì)特征[4，5]，各區(qū)水平井實(shí)施效果各有不同，對(duì)比表明（見圖1、圖2），中部水平井靜態(tài)參數(shù)略低于東區(qū)，但水平井生產(chǎn)效果較好，平均試氣無(wú)阻流量59×104m3/d，以上表明中區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，但含氣性好，利用水平井可以提高儲(chǔ)量動(dòng)用程度，尤其某區(qū)塊，儲(chǔ)量動(dòng)用程度較中區(qū)其他區(qū)塊相對(duì)較低，是水平井部署的有利區(qū)域，實(shí)施水平井平均水平段長(zhǎng)1049 m，鉆遇砂巖段長(zhǎng)920 m，有效砂體645 m。

圖1 蘇里格氣田水平井實(shí)施效果圖

圖2 蘇里格氣田各區(qū)塊累計(jì)產(chǎn)量圖

針對(duì)某區(qū)塊復(fù)雜的地質(zhì)條件，采用篩選富集區(qū)，落實(shí)強(qiáng)非均質(zhì)儲(chǔ)層內(nèi)甜點(diǎn)區(qū)的方式，結(jié)合地震、地質(zhì)及生產(chǎn)動(dòng)態(tài)，集群化部署水平井井組，富集區(qū)篩選需要滿足：（1）目的層構(gòu)造平緩；（2）地震資料目的層波形飽滿，三類AVO響應(yīng)，縱橫波速度比值低[6]；（3）井區(qū)內(nèi)完鉆井排距滿足水平井實(shí)施（＞2000m），完鉆井解釋氣層厚度大于4 m；（4）井區(qū)內(nèi)以心灘發(fā)育為主、河道發(fā)育次之；（5）井區(qū)內(nèi)各井生產(chǎn)穩(wěn)定，未發(fā)生井間干擾[7]。以該思路優(yōu)選了A井區(qū)，井區(qū)主河道寬度大于2 km，目的層盒8下砂巖厚度8 m～16 m，平均有效砂體7.2 m，氣井生產(chǎn)穩(wěn)定，平均日產(chǎn)氣1×104m3，以此為依據(jù)，在該井場(chǎng)上設(shè)計(jì)了沿河道南北走向的6口水平井，形成9井叢。

2 鉆井工程設(shè)計(jì)

參考國(guó)內(nèi)外工廠化作業(yè)管理模式[8-12]，結(jié)合某區(qū)塊現(xiàn)場(chǎng)條件，A水平井井組采用9井叢雙鉆機(jī)聯(lián)合作業(yè)，為了減少井下復(fù)雜事故發(fā)生，加快鉆進(jìn)速度，縮短鉆井周期，雙鉆機(jī)配備頂驅(qū)施工?？紤]水平井靶前距、偏移距和防碰等因素，將井口設(shè)計(jì)成2排小井組，小井組與小井組間距104 m，小井組井口間距30 m，井場(chǎng)規(guī)格190 m×170 m。水平井組部署常規(guī)水平井2口、三維水平井4口，采用兩部鉆機(jī)并排相向平拖作業(yè)模式。為降低工廠化作業(yè)對(duì)當(dāng)?shù)丨h(huán)境與水土的影響，分別對(duì)泥漿池、發(fā)電機(jī)等設(shè)施做了改進(jìn)。

2.1 泥漿池設(shè)計(jì)

泥漿池位于中部，采用3級(jí)設(shè)計(jì)，長(zhǎng)105 m，寬45 m，平均深度5.5 m，設(shè)計(jì)總?cè)莘e26000m3，池內(nèi)分隔為3倉(cāng)：1號(hào)盛放廢棄鉆井液，2號(hào)盛放二開鉆井液，3號(hào)盛放三開鉆井液。二部鉆機(jī)二開、三開鉆井液共用，井組完鉆后統(tǒng)一回收利用，實(shí)現(xiàn)鉆井液重復(fù)利用，有效節(jié)約成本。

2.2 發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)

鉆機(jī)配置4臺(tái)LNG發(fā)電機(jī)組，可滿足兩部鉆機(jī)生產(chǎn)和生活用電，相比原有柴油發(fā)電機(jī)組，降低能源的消耗，改善對(duì)環(huán)境的影響。

2.3 試氣工程施工

試氣工廠化作業(yè)以“提速、提效、增產(chǎn)、降本”為目標(biāo)，優(yōu)選該井組的供水模式和壓裂參數(shù)，采用流水線壓裂作業(yè)模式，供水區(qū)設(shè)計(jì)為人工蓄水池100000m3，3口水井備水量120 m3/h～130 m3/h；配液區(qū)采用3臺(tái)連續(xù)混配車配液，最大配液排量可達(dá)到20 m3/min；供砂區(qū)設(shè)計(jì)4臺(tái)吊車，12臺(tái)砂罐車進(jìn)行壓裂砂調(diào)運(yùn)，供給壓裂用砂；排液區(qū)修砌燃燒防火墻，防止放噴火焰燒毀防滲膜引發(fā)環(huán)保問(wèn)題。

利用3機(jī)組進(jìn)行批量化施工壓裂，實(shí)行“分區(qū)布局，統(tǒng)一指揮，標(biāo)準(zhǔn)化工序、流水線作業(yè)”，“工廠化”井組壓裂試氣施工模式主要體現(xiàn)在“六個(gè)一趟過(guò)”的流水線生產(chǎn)組織：（1）連續(xù)油管通洗井、試壓一趟過(guò)，試氣機(jī)組就位后，采用23/8″連續(xù)油管+700型水泥車對(duì)井組進(jìn)行通洗井試壓一趟作業(yè)；（2）射孔下鉆一趟過(guò)，根據(jù)叢式井工程方案及施工要求，成立專業(yè)化下鉆班組，利用XJ350作業(yè)機(jī)優(yōu)勢(shì)，快速、安全完成射孔后下壓裂鉆施工；（3）連接壓裂高壓管匯一趟過(guò)，壓裂隊(duì)優(yōu)化壓裂施工高壓管匯的連接，保證壓裂施工時(shí)不動(dòng)壓裂設(shè)備能夠完成所有壓裂工作；（4）配液一趟過(guò)。施工采用連續(xù)混配車預(yù)先配制一部分液體，儲(chǔ)存在壓裂罐中，壓裂時(shí)利用水泵從蓄水池持續(xù)向儲(chǔ)液罐打水，連續(xù)混配車連接儲(chǔ)液罐，配制胍膠液混合水基料進(jìn)入壓裂罐，實(shí)現(xiàn)邊施工邊配液；（5）壓裂施工一趟過(guò)。施工前將所有井的陶粒和化工料全部運(yùn)送至井場(chǎng)，壓裂施工時(shí)人員只需要開關(guān)相應(yīng)的井口閘門；（6）排液測(cè)試一趟過(guò)。在施工作業(yè)前期，根據(jù)現(xiàn)有的設(shè)備資源，對(duì)排液、測(cè)試管線的連接進(jìn)行優(yōu)化，將每口井油、套放管線連通，大叢式井將2～3口排液管線串聯(lián)，保證所有施工井壓完后均能正常排液測(cè)試。

3 實(shí)施效果

蘇里格氣田甜點(diǎn)發(fā)育區(qū)集中部署水平井井叢，提高了儲(chǔ)層的儲(chǔ)量動(dòng)用，鉆井方面，A水平井井組工廠化作業(yè)的順利實(shí)施，與傳統(tǒng)的單井組“1口常規(guī)井+2口水平井”的開發(fā)模式相比，在井場(chǎng)征地，井場(chǎng)道路，井場(chǎng)管網(wǎng)，環(huán)境保護(hù)方面有著很大優(yōu)勢(shì)（見表1），同時(shí)，應(yīng)用工廠化鉆井作業(yè)加快了鉆井速率，保障了產(chǎn)能建設(shè)的順利實(shí)施。

試氣方面，在前期現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，持續(xù)優(yōu)化壓裂作業(yè)組織模式，統(tǒng)籌規(guī)劃管線連接、通洗井、試壓、射孔、壓裂、測(cè)試求產(chǎn)等作業(yè)工序，進(jìn)一步完善了組織模式及配套工藝，克服冬季作業(yè)諸多困難，作業(yè)效率提高50%以上，工廠化井組完鉆的3口直/定向井，5口水平井累計(jì)加砂量1456.4 m3，入地液量19534.4 m3；完試5口水平井，4口無(wú)阻流量在百萬(wàn)立方米以上，其中A井的無(wú)阻流量達(dá)到134.8×104m3/d，平均無(wú)阻流量達(dá)到 107.9×104m3/d（見表 2）。

表1 工廠化井組靜態(tài)實(shí)施效果

表2 標(biāo)準(zhǔn)化井場(chǎng)與原有開發(fā)模式對(duì)比表

4 結(jié)論與認(rèn)識(shí)

（1）蘇里格氣田中區(qū)首次采用“集群化布井、工廠化作業(yè)”，成功實(shí)施了A水平井井組，考慮了區(qū)塊地質(zhì)特征、現(xiàn)場(chǎng)條件及環(huán)境保護(hù)，又花了井位部署、井場(chǎng)設(shè)計(jì)及現(xiàn)場(chǎng)管理等方面，建立了氣田中區(qū)工廠化作業(yè)的管理模式和標(biāo)準(zhǔn)化流程。

（2）A水平井井組實(shí)施表明工廠化作業(yè)可以縮短鉆井、試氣等各環(huán)節(jié)的施工周期，提高了產(chǎn)能建設(shè)效率，節(jié)約了井場(chǎng)占地面積，適用于蘇里格氣田致密砂巖氣藏的開發(fā)。

（3）水平井規(guī)模開發(fā)是致密砂巖儲(chǔ)層提高采收率的重要技術(shù)，本次工廠化作業(yè)的順利實(shí)施為該類氣藏的開發(fā)提供了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

［1]郭建林．蘇里格氣田相對(duì)高產(chǎn)富集儲(chǔ)層分布規(guī)律研究［D］．北京：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)，2008．

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Sulige gasfield horizontal well factory operation practice and effection in X block

DU Kang，ZHU Cuiping，CHAO Yiyin，SUN Yang
（Gas Production Plant 3 of PetroChina Changqing Oilfield Company，Xi'an Shanxi 710018，China）

Sulige gasfield of tight sandstone reservoir is strongdiagenesis,poor physical properties,strong heterogeneity,low reserve abundance,pressure drop quickly,the well production is a problem,in order to improve the development effect,reduce the cost of development,through reference to south of Sulige and southeastern block of factory operation experience,carry out factory test in the Sulige gasfield of central area.From reference domestic and foreign advanced technology and fine management,combined with the X block development using cluster deployment,factory work as the core.processing,standard,operation as the basis,to achieve the concentration of resources,construction specialization,organization modularization,standardization process.Established X block features of the factory operation management pattern,the X block heterogeneous reservoirs efficiently using,establish a new model for efficient and stable gasfield.

Sulige gasfield；cluster deployment；factory operation；heterogeneity

TE377

A

1673-5285（2017）09-0072-04

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.09.018

2017－08-21

杜康（1990-），本科，助理工程師，現(xiàn)主要從事氣田產(chǎn)能建設(shè)與鉆井工程，郵箱：dukang_cq@petrochina.com.cn。