漏失空間虛擬技術(shù)輔助優(yōu)選低壓氣井封堵材料

1.目的

鄂爾多斯盆地上古生界砂巖地層與下古生界碳酸鹽巖地層通過(guò)合采方式提高單井產(chǎn)量，開(kāi)采20年后修井期間發(fā)現(xiàn)，整個(gè)井筒在多個(gè)地層都發(fā)生了漏失，需要全部封堵。由于現(xiàn)場(chǎng)產(chǎn)量參數(shù)、暫堵材料用量參數(shù)均以單井為記錄單元，單個(gè)地層數(shù)值獲取困難，因此需要人為假設(shè)劈分各層分量?，F(xiàn)有人為假設(shè)依據(jù)往往來(lái)源于區(qū)域平均性數(shù)據(jù)，潛在偏差引起預(yù)測(cè)漏速偏低時(shí)，若現(xiàn)場(chǎng)材料類(lèi)型選擇不合適或備料不足，會(huì)導(dǎo)致一次封堵成功率低于50%，多次封堵延長(zhǎng)作業(yè)時(shí)間，增加作業(yè)成本。因此，筆者利用現(xiàn)場(chǎng)直接測(cè)試得到全部地層和工程原生參數(shù)，逐一對(duì)各層賦值，模擬各層貢獻(xiàn)單井全部產(chǎn)量和漏失量的極限狀態(tài)，完成漏失空間虛擬設(shè)定，實(shí)現(xiàn)合采地層最大漏失條件下適用封堵材料優(yōu)選，解決了單井參數(shù)人工劈裂不合理引發(fā)封堵材料性能或用量不足，提高了備料充分性，提升了首次封堵成功率。

2.方法

收集盆地S區(qū)域內(nèi)45井次合采氣井的原生信息，提取185個(gè)地層樣本，單層提取鉆完井、測(cè)井解釋、試氣試采、產(chǎn)氣產(chǎn)水、氣水質(zhì)測(cè)試及修井作業(yè)等參數(shù)共112項(xiàng)。將其中9項(xiàng)單井產(chǎn)量參數(shù)和5項(xiàng)暫堵材料用量參數(shù)直接賦予各層。以礦場(chǎng)實(shí)測(cè)靜止漏速為目標(biāo)參數(shù)，利用灰色理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等數(shù)學(xué)方法建立單個(gè)地層原生參數(shù)對(duì)靜止漏速貢的獻(xiàn)關(guān)系，以自身誤差最小優(yōu)選灰色理論建立數(shù)學(xué)關(guān)系。篩選盒8、馬五1等六套地層漏失主控因素，通過(guò)多元回歸法建立各套地層主控因素與靜止漏速的定量關(guān)系，即漏失主控方程。針對(duì)即將開(kāi)展作業(yè)的氣井，逐一計(jì)算對(duì)應(yīng)設(shè)計(jì)入井材料性能、施工工藝參數(shù)下各層段的漏失速度（圖1-a、b、c），疊加形成區(qū)域最大靜止漏速（圖1-d），以評(píng)價(jià)方案可行性。代入各小層靜止漏速控制目標(biāo)，反算已有不同材料應(yīng)用于各層的可控靜置漏速邊界，為決策者提供滿足單井全部地層封堵需求的封堵材料性能和用量設(shè)計(jì)。

圖1 鄂爾多斯盆地S區(qū)域盒8段（a）、馬五1亞段（b）、馬五2亞段（c）地層計(jì)算單層清水漏速平面分布及三層合采氣井（G5-X）（d）計(jì)算單井清水漏速平面圖

3.作用和效果

該技術(shù)已在鄂爾多斯盆地上古砂巖地層與下古碳酸鹽巖地層的3口井成功實(shí)施，一次成功率均為100%。如G5-X井合采盒8段、馬五1亞段、馬五2亞段三套地層，修井前收集了包括清水在內(nèi)的顆粒類(lèi)、纖維類(lèi)等6種暫堵材料的27項(xiàng)漏失主控因素取值范圍，依靠該技術(shù)計(jì)算出了用于三套地層的不同材料最大用量。決策者結(jié)合經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)，推薦用顆粒類(lèi)堵劑8.9 t，實(shí)際注入6.5 t后便成功壓井，較計(jì)算值低36.9%。