連續(xù)油管壓裂工藝技術(shù)在油田開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用分析

楊鵬程

摘 要：近年來(lái)，在國(guó)內(nèi)外油氣田的實(shí)際應(yīng)用中，連續(xù)油管壓裂技術(shù)取得了很好的效果，為企業(yè)帶來(lái)了客觀的經(jīng)濟(jì)收益。尤其在當(dāng)前形勢(shì)下，對(duì)于非常規(guī)的油氣藏勘探開(kāi)發(fā)過(guò)程中，低滲透類油氣藏所占比例呈連年增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。尋找合理方法提高低滲透類油氣藏的采收率對(duì)于油氣藏的開(kāi)發(fā)極為重要。而連續(xù)油管壓裂工藝剛好符合這一要求。本文對(duì)連續(xù)油管壓裂技術(shù)的工作原理進(jìn)行分析，從全方位對(duì)連續(xù)油管壓裂技術(shù)的實(shí)用性和經(jīng)濟(jì)性以及高效性進(jìn)行解讀，同時(shí)對(duì)該技術(shù)在生產(chǎn)中展現(xiàn)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，為相關(guān)生產(chǎn)研究人員提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：連續(xù)油管；壓裂工藝；低滲透；氣藏；應(yīng)用研究

連續(xù)油管壓裂技術(shù)具有其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，連續(xù)油管壓裂是一種新的安全、經(jīng)濟(jì)、高效的油田服務(wù)技術(shù)，從九十年代后期開(kāi)始在油、氣田上得到應(yīng)用。建議在國(guó)內(nèi)開(kāi)展連續(xù)油管壓裂技術(shù)研究和先導(dǎo)試驗(yàn)，一方面可以降低作業(yè)時(shí)間和作業(yè)成本，另一方面，從國(guó)外應(yīng)用情況來(lái)看，這種壓裂技術(shù)有利于選層及最佳裂縫組合的產(chǎn)生，從而可以大幅度改善作業(yè)效果。首先將連續(xù)油管往下送入井眼內(nèi)，于井口處進(jìn)行隔斷，在壓裂增產(chǎn)時(shí)可以當(dāng)工作管柱，然后將連續(xù)油管和井口處連接在一起，及當(dāng)速度管柱使用。在這幾十年的發(fā)展中，連續(xù)油管壓裂技術(shù)在世界各地也都有了一定的應(yīng)用空間。通過(guò)大量連續(xù)油管壓裂技術(shù)研究試驗(yàn)，總結(jié)出該技術(shù)可以大大節(jié)約作業(yè)時(shí)間，并且在多層壓裂和漏掉產(chǎn)層的壓裂中作用更加明顯。這種作業(yè)方式在節(jié)約大量時(shí)間的同時(shí)還可以有效的降低事故發(fā)生的概率和減少作業(yè)成本。因此，越來(lái)越多的勘探團(tuán)隊(duì)將連續(xù)油管壓裂技術(shù)應(yīng)用到工程當(dāng)中。

1.連續(xù)油管壓裂工藝的技術(shù)優(yōu)勢(shì)

連續(xù)油管壓裂技術(shù)的原型是準(zhǔn)時(shí)射孔壓裂技術(shù)，經(jīng)過(guò)研究人員的改善而成。連續(xù)油管壓裂技術(shù)的關(guān)鍵是井底作業(yè)工具組合，組合工具應(yīng)用于單個(gè)井眼同時(shí)對(duì)多個(gè)目的層進(jìn)行射孔作業(yè)時(shí)，進(jìn)行有效的密封。通過(guò)與其它技術(shù)效果相對(duì)比，發(fā)現(xiàn)連續(xù)油管壓裂技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：

1.1降低鉆井事故發(fā)生率，節(jié)約鉆井液循環(huán)時(shí)間，降低作業(yè)成本

傳統(tǒng)鉆井過(guò)程中，接單根油管需要停泵作業(yè)，而使用連續(xù)油管壓裂技術(shù)不僅可以不停泵接管，還可以實(shí)現(xiàn)鉆井液的連續(xù)循環(huán)，減少鉆井時(shí)間，縮短整個(gè)鉆井周期，提高作業(yè)安全性，避免鉆井過(guò)程中作業(yè)失誤引發(fā)的井噴或者卡鉆事故發(fā)生。連續(xù)油管壓裂技術(shù)的安全性在敏感地層的作業(yè)環(huán)境中顯現(xiàn)更加明顯。不僅可以進(jìn)行不放噴和放壓帶壓作業(yè)，還可以保護(hù)地層環(huán)境、保護(hù)油層、增加藏有采量。在水平井和大斜度定向井的勘探中，比其它技術(shù)更加方便作業(yè)的進(jìn)行。

1.2高壓油層和欠平衡鉆井更加實(shí)用

在常規(guī)的欠平衡鉆井作業(yè)中，如果想連接單根油管，需要暫停鉆機(jī)液的循環(huán)，這樣對(duì)于密閉空間內(nèi)的油藏壓力造成波動(dòng)，并且因?yàn)橥１每赡軙?huì)形成巖屑掉落堆積。連續(xù)油管技術(shù)的使用可以免除連接單根管的環(huán)節(jié)，避免相應(yīng)的影響，保證作業(yè)的安全性和連續(xù)性。鉆機(jī)液不間斷的循環(huán)也可以保證欠平衡井內(nèi)的流動(dòng)狀態(tài)保持穩(wěn)定。

1.3有利于提高自動(dòng)化水平

實(shí)現(xiàn)鉆井的自動(dòng)化控制和隨鉆測(cè)量可以節(jié)約勘探工作中的人力資源，并且能夠避免一旦發(fā)生事故造成人員傷亡。連續(xù)油管的應(yīng)用可以放置電纜，這就有利于自動(dòng)化控制的實(shí)現(xiàn)和隨鉆直接對(duì)地層情況進(jìn)行測(cè)量。連續(xù)油管技術(shù)的使用可以保持井底壓力的穩(wěn)定，避免損害油藏，提高油藏采量。

2.連續(xù)油管壓裂技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

多年來(lái)，通過(guò)對(duì)技術(shù)原理的研究和現(xiàn)場(chǎng)情況的分析，對(duì)技術(shù)進(jìn)行一定的完善，使得連續(xù)油管壓裂技術(shù)得到了快速的發(fā)展。目前連續(xù)油管壓裂技術(shù)可以做到對(duì)壓裂時(shí)的精準(zhǔn)定位、多層同時(shí)進(jìn)行和漏掉產(chǎn)層壓裂。利用特殊工具，及時(shí)對(duì)測(cè)井資料進(jìn)行整理分析，確定需要壓裂的油層位置，是連續(xù)油管壓裂技術(shù)精準(zhǔn)定位作用的體現(xiàn)。傳統(tǒng)勘探作業(yè)中，對(duì)于待壓層位深度的控制控制問(wèn)題一直沒(méi)有有效的技術(shù)解決，這極大程度的阻礙了勘探技術(shù)發(fā)展的主要因素。而連續(xù)油管壓裂技術(shù)雖然在勘探過(guò)程中顯示出了很多的優(yōu)勢(shì)，但是也依然無(wú)法解決這個(gè)問(wèn)題。在控制方法上，仍然運(yùn)用輪式測(cè)量器來(lái)對(duì)測(cè)量連續(xù)油管長(zhǎng)度，但是由于依附的滾輪上容易因?yàn)槟p而產(chǎn)生溝槽，會(huì)導(dǎo)致測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)，進(jìn)而產(chǎn)生作業(yè)誤差。

3.連續(xù)油管壓裂技術(shù)的應(yīng)用

鉆井過(guò)程中，如果控制不好鉆頭的鉆探角度和深度，很容易會(huì)使儲(chǔ)油層遭到鉆井液和壓裂液的反復(fù)污染，在具有“三低兩高”特點(diǎn)的非均質(zhì)性強(qiáng)的碎屑油氣藏中，一旦發(fā)生這種反復(fù)污染，會(huì)使天然氣極難釋放出來(lái)。結(jié)合這一原因，在大多數(shù)氣井作業(yè)時(shí)，技術(shù)人員都不進(jìn)行壓裂方面的改造，導(dǎo)致工業(yè)氣流無(wú)法獲得。而連續(xù)油管壓裂技術(shù)可以應(yīng)用工具組合對(duì)壓裂進(jìn)行改造。將工具組合中的可選擇性射孔槍安裝在離第一個(gè)目標(biāo)層較近的平穩(wěn)位置，隨后引爆射孔槍，將目標(biāo)層顯露出來(lái)。之后將工具組合放入到目標(biāo)層，安裝好卡瓦和封隔器，將壓裂液通過(guò)連續(xù)油管和套管注入地層。這樣就可以避免鉆井液和壓裂液對(duì)儲(chǔ)層的污染。

低滲透油氣藏應(yīng)用連續(xù)油管壓裂技術(shù)的具體操作流程為：首先利用連續(xù)油管輸送高壓水，利用高壓水進(jìn)行噴砂射孔；然后對(duì)管柱四周的空間進(jìn)行主壓裂；之后在主壓裂的末段進(jìn)行填砂分層；最后及時(shí)調(diào)整砂面位置，避免不能封隔已完成壓裂的油層或者填砂過(guò)多。當(dāng)完成砂面封隔后，再進(jìn)行對(duì)下一層的施工。

4.連續(xù)油管壓裂技術(shù)在當(dāng)前存在的問(wèn)題

雖然連續(xù)油管壓裂技術(shù)在當(dāng)前的勘探技術(shù)中應(yīng)用范圍較廣，效果相對(duì)理想，但是在應(yīng)用過(guò)程中，依然暴露除了許多問(wèn)題。（1）缺少技術(shù)性軟件支持，在施工控制過(guò)程仍然存在一定問(wèn)題。連續(xù)油管壓裂技術(shù)理論性強(qiáng)，但是在具體的施工過(guò)程中，一部分功能仍然無(wú)法發(fā)揮，技術(shù)的開(kāi)發(fā)不完全。（2）連續(xù)油管由于材質(zhì)原因，在井下受力情況復(fù)雜，在斜面井眼作業(yè)時(shí)因?yàn)閯偠容^小，難以承受縱向方向的壓縮載荷，在油管經(jīng)過(guò)彎曲井段時(shí)，容易不穩(wěn)，產(chǎn)生油管變形，影響管內(nèi)液體輸送。在井底作業(yè)時(shí)，因?yàn)橛凸懿馁|(zhì)較軟，無(wú)法承受較大的力，這就使得在下管時(shí)會(huì)有一定難度。（3）連續(xù)油管為了滿足在腐蝕和擠壓等情況下，不發(fā)生破壞失效的效果，所以其使用壽命相對(duì)較短，在內(nèi)部壓力和外部擠壓的情況下，容易對(duì)管體造成破損。（4）因?yàn)椴馁|(zhì)的原因，連續(xù)油管受底層溫度和壓力的影響極為嚴(yán)重，所以作業(yè)深度具有極限性。而連續(xù)油管的成本較高，在一定程度上限制了連續(xù)油管的使用范圍。（5）目前針對(duì)連續(xù)油管的力學(xué)特性，我們?nèi)狈ι钊氲难芯亢土私猓瑢?duì)于連續(xù)油管在受力后發(fā)生的彎曲程度無(wú)法進(jìn)行大致的預(yù)測(cè)，這也導(dǎo)致無(wú)法結(jié)合具體的施工環(huán)境對(duì)連續(xù)油管的形狀進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)。

5.結(jié)論與認(rèn)識(shí)

隨著連續(xù)油管壓裂技術(shù)的出現(xiàn)以及應(yīng)用于勘探工程中，使得勘探范圍得到了增大，作業(yè)效果較之從前也得到了大幅度的提高。由于連續(xù)油管壓裂技術(shù)具有高效性和經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)，并且可以在壓裂方面對(duì)位置精準(zhǔn)定位，可以多層同時(shí)進(jìn)行。作業(yè)過(guò)程中的時(shí)間和成本節(jié)省極為明顯?？偟膬?yōu)勢(shì)決定了連續(xù)油管壓裂技術(shù)在勘探工程中的重要地位。近年來(lái)隨著科技的進(jìn)步，低滲油氣藏探明量逐年增多，已經(jīng)超過(guò)目前我國(guó)總探明量的一半。而由于國(guó)內(nèi)常規(guī)的壓裂技術(shù)成本過(guò)高，為油氣開(kāi)采帶來(lái)了極大的掣肘，連續(xù)油管壓裂技術(shù)就變得越發(fā)重要。在對(duì)連續(xù)油管壓裂技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用的同時(shí)，我們也從中發(fā)現(xiàn)了技術(shù)上存在的一定不足，因此，相關(guān)科研人員要不斷完善現(xiàn)有技術(shù)，并且與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，爭(zhēng)取早日創(chuàng)新出更加先進(jìn)的壓裂技術(shù)，為我國(guó)的油氣采集做出技術(shù)上的支持。

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