連續(xù)油管帶底封壓裂工藝在東勝氣田應(yīng)用分析

郭立新

摘 要：借鑒周圍臨近氣田成功開發(fā)經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合東勝氣田儲(chǔ)層物性特征，目前在東勝氣田已經(jīng)探索應(yīng)用裸眼封隔器分段壓裂、連續(xù)油管帶底封壓裂、水力噴射定點(diǎn)壓裂等多項(xiàng)水平井壓裂工藝，開發(fā)效果卓有成效，針對(duì)東勝氣田部分區(qū)塊儲(chǔ)層薄、距離水層近等儲(chǔ)層復(fù)雜情況，于2014年引進(jìn)連續(xù)油管帶底封這項(xiàng)定點(diǎn)壓裂新工藝，目前已經(jīng)取的一定產(chǎn)能突破，本文就東勝氣田連續(xù)油管帶底封壓裂工藝應(yīng)用情況做一分析，為今后東勝氣田持續(xù)高效開發(fā)提供一種新的思路和解決辦法。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用現(xiàn)狀;工藝分析;技術(shù)難點(diǎn)

1 東勝氣田水平井壓裂工藝應(yīng)用現(xiàn)狀

東勝氣田水平井開發(fā)試驗(yàn)始于2011年，先后經(jīng)歷了兩個(gè)階段。第一階段以構(gòu)造+巖性氣藏兼顧評(píng)價(jià)，應(yīng)用二維地震資料，采用直井和水平井聯(lián)合評(píng)價(jià)方式，并進(jìn)行工程工藝探索;第二階段以巖性氣藏評(píng)價(jià)為重點(diǎn)，應(yīng)用三維地震資料，采用水平井評(píng)價(jià)方式，并開展配套工程工藝試驗(yàn)。

自從2013年評(píng)價(jià)方式轉(zhuǎn)變、配套儲(chǔ)層預(yù)測(cè)、壓裂工藝完善以來，東勝氣田氣藏評(píng)價(jià)取得了良好效果。目前，東勝氣田水平井完井方式主要有套管+篩管完井、裸眼完井、套管固井完井這三種方式。根據(jù)井筒完井方式的不同，水平井壓裂改造工藝大體可分為：水力噴射定點(diǎn)壓裂技術(shù)、裸眼封隔器分段壓裂技術(shù)、連續(xù)油管帶底封壓裂技術(shù)。

2 連續(xù)油管帶底封壓裂工藝

在總結(jié)東勝氣田先前工程工藝經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上，結(jié)合東勝氣田儲(chǔ)層物性特征，開展了二級(jí)井身結(jié)構(gòu)井試驗(yàn)，于2014年引入連續(xù)油管帶底封壓裂工藝，目前已經(jīng)應(yīng)用20余井次。

2.1 工藝介紹

連續(xù)油管帶底封壓裂技術(shù)集合了連續(xù)油管、水力噴射、分段壓裂等技術(shù)的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)水力噴砂射孔與壓裂聯(lián)作，無需另行射孔，在壓裂過程中，可以使用工具隔離井筒分段對(duì)目的層進(jìn)行施工，可以適應(yīng)于不同的完井方式。因此，連續(xù)管帶底封分段壓裂技術(shù)成為當(dāng)前一項(xiàng)熱點(diǎn)工藝。

施工工序：在鉆井施工完成后，主壓裂之前，將工具串下入井底后，用機(jī)械定位器定位較深。精確定位在預(yù)定位置上坐封，對(duì)封隔器進(jìn)行壓力驗(yàn)封，驗(yàn)封合格后，在正式泵注含砂射孔液前，先小流量在連續(xù)油管內(nèi)建立微循環(huán)，循環(huán)建立后，從連續(xù)油管泵入含砂液進(jìn)行噴射射孔，射孔后進(jìn)行壓裂;第一段施工結(jié)束后，上提連續(xù)油管解封封隔器，再次定位進(jìn)行下一層施工，以此步驟完成所有層段施工。

2.2 工藝優(yōu)勢(shì)

與裸眼封隔器分段壓裂工藝相比，使用連續(xù)油管帶底封壓裂工藝，具有明顯的工藝優(yōu)勢(shì)：

①理論上講，可以實(shí)現(xiàn)無限級(jí)壓裂，而裸眼封隔器分段壓裂受制于球和球座影響，壓裂級(jí)數(shù)受限;②采用機(jī)械定位器定位，易實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)射孔起裂和準(zhǔn)確壓裂，而裸眼預(yù)置管柱完井情況下，壓裂液與儲(chǔ)層接觸面積大，難以形成較高的井底凈壓力，不易實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)起裂;③如果某層位壓裂不成功時(shí)，可以上提工具在儲(chǔ)層上繼續(xù)嘗試壓裂，傳統(tǒng)的裸眼封隔器壓裂如果不成功，只能放棄這個(gè)層段;④該工具有配套的平衡閥，遇到砂堵問題時(shí)，可以上提工具，進(jìn)行正洗井，將砂子洗出井筒，處理該類似問題具有便捷性，傳統(tǒng)的裸眼封隔器壓裂工藝遇到砂堵等情況處理較為繁瑣，砂堵情況嚴(yán)重甚至需要上連續(xù)油管設(shè)備進(jìn)行沖砂、泵球打滑套;⑤壓后可以實(shí)現(xiàn)全通徑，且井筒清潔，這為后續(xù)改造施工提供有力井筒條件，同時(shí)采用套管固井完井，井筒穩(wěn)定，避免了地層掉塊等復(fù)雜情況。

2.3 實(shí)例井分析

JPH-40井：二級(jí)井身結(jié)構(gòu)，采用51/2″生產(chǎn)套管固井完井，實(shí)鉆水平段長度為916m;鉆遇砂巖長度為808m，占水平段長度的88.21%;設(shè)計(jì)8段，實(shí)際改造8段，施工曲線如圖1所示：

施工分析：

①根據(jù)測(cè)井解釋成果，第1段（伽馬值：140API）和第5段（伽馬值：120API）泥質(zhì)含量偏高，第2、3、6段鉆遇氣測(cè)全烴顯示相對(duì)較好;②從施工曲線可以看出，第1段第一次射孔后，套壓基本55MPa（排量0.4m3/min），進(jìn)行第二次射孔后壓力恢復(fù)正常，分析可能由于泥質(zhì)含量高引起的壓力異常，第四段射孔兩次后，壓力始終比正常壓力高15MPa，使用3m3酸清洗孔眼后，反復(fù)提降排量試擠，壓力從50MPa降至35MPa，其余各段均一次噴砂射孔后壓力正常;③針對(duì)一次射孔后壓力異常的現(xiàn)象，現(xiàn)場(chǎng)決定以地面控制回壓不低于坐封前井口壓力為控制原則的前提下，將射孔排量提至1.2m3/min進(jìn)行噴砂射孔，每段噴砂射孔石英砂由0.7方增至1.2方，確保噴砂射孔效果，壓后無阻流量為11.3萬方/天，達(dá)到了預(yù)期效果。

3 面臨問題和難點(diǎn)

雖然目前運(yùn)用連續(xù)油管帶底封壓裂工藝進(jìn)行儲(chǔ)層改造取得了一定的成效，但是現(xiàn)階段運(yùn)用該工藝進(jìn)行儲(chǔ)層開發(fā)仍面臨一些問題和難點(diǎn)。主要如下：

3.1 噴砂射孔后壓不開地層

目前很多井噴砂射孔后壓不開地層，地層進(jìn)液困難，即使偶爾能壓開地層，也是施工壓力異常高，無法提至設(shè)計(jì)排量進(jìn)行壓裂施工，為此，常規(guī)辦法是進(jìn)行酸處理清洗孔眼，如是近井堵塞，酸液處理后效果明顯，但是高泥巖段酸處理后效果不佳，建議更換射孔位置。

3.2 壓裂時(shí)出現(xiàn)砂堵故障。

進(jìn)行環(huán)空加砂壓裂時(shí)，摩阻低，井口壓力近似反映井底壓力變化，一旦出現(xiàn)砂堵，應(yīng)立即停止加砂，采用連續(xù)油管大排量正循環(huán)沖砂，排量為0.8-1.0m3/min，沖砂至解堵，將封隔器解封后，再上提連續(xù)油管進(jìn)行后續(xù)壓裂。

3.3 轉(zhuǎn)層段時(shí)易出現(xiàn)底封坐封困難現(xiàn)象

部分井轉(zhuǎn)層段時(shí)，上提連續(xù)油管后出現(xiàn)底封坐封困難的現(xiàn)象，可能的原因在于施工時(shí)水平段容易沉砂，導(dǎo)致封隔器打滑坐不牢的現(xiàn)象，因此施工時(shí)必須保障液體攜砂效果。施工時(shí)一旦出現(xiàn)了底封座封不牢情況時(shí)采取的措施一般是倒換至反洗循環(huán)流程進(jìn)行沖洗然后增加上提噸位，反洗排量一般控制在0.5-1.0m3/min。

4 建議

相對(duì)于裸眼封隔器分段壓裂工藝，連續(xù)油管帶底封壓裂工藝前期準(zhǔn)備時(shí)間周期更長，前期需要試油隊(duì)進(jìn)行通井刮管，搭裝連續(xù)油管，以及泵送連續(xù)油管入井，建議主壓裂前先將連續(xù)油管下到位后，再進(jìn)行主壓裂連接。如果噴砂射孔不完善，往往會(huì)導(dǎo)致射孔后壓不開地層或地層進(jìn)液困難，為此施工前準(zhǔn)確進(jìn)行回壓測(cè)試，為后續(xù)施工提供依據(jù)，根據(jù)噴槍參數(shù)確定合理射孔排量和射孔砂量，確保射孔質(zhì)量。針對(duì)泥質(zhì)含量高儲(chǔ)層段，要充分考慮噴砂射孔壓力高、加砂難特點(diǎn)，選取合適位置進(jìn)行射孔，確保射孔效果好，并適當(dāng)降低加砂量，保障施工成功率。

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