【行业资讯】水平井完井在大港油田见实效
作者：管理员 发布于：2012-11-07 05:31:51
国内水平井技术从2006年开始规摸应用。最近几年，水平井完井技术随着石油工程技术的发展，而不断完善。特别是在水平井控制技术，油藏评价解释技术的提高。充分利用水平井(侧钻水平井)完井技术开发油气田，已经成为各油田提高油田采收率，提高单井产量，提高油气层保护，降低吨油成本的一种有效的技术手段。
应用多段压裂完井技术
对于低孔低渗，自然产能低、平面储层变化大，非均质性强的水平井采用裸眼筛管完井工艺，效果不理想。而国外对此类油藏均采用裸眼悬挂+滑套多段压裂完井技术及套管固井+爆破阀、滑套多段压裂完井技术，给水平井高效开发提供了技术保障。
大港油田属于复杂断块油气田，如图1、图2，在石油可采、易采储量不断减少的情况下，油田勘探开发正向深层、非常规油藏、隐蔽油藏发展，储层具有敏感性强，低渗特低渗、微裂缝发育的特征，单井产量低，平均孔隙度在7%～11.93%，空气渗透率在6×10-3～13.86×10-3um2，在完井过程中就需要考虑压裂措施改造，水平井分段压裂改造的难点在于水平段跨度大，各改造段间封隔困难，要求分段工具能够“下得去、封得住”，配套工具复杂、施工难度大、风险高。
目前国内针对低孔低渗，自然产能低、平面储层变化大，非均质性强的水平井采用多段压裂完井工艺技术，实现油气井增产效益最大化。由于大港油田在此项技术上起步较晚，因此，与2011年引进了裸眼悬挂+滑套多段压裂完井技术并在家K39-29H井应用;套管固井+爆破阀、滑套多段压裂完井技术在歧61-6H 井应用，取得了良好的效果，为该技术研究提供了宝贵的经验。
水平井完井工艺方案优选
水平井具有水平段长、渗透面积大的特点，是薄、低渗透以及边际油气藏开发的重要方式，由于改造层段较多，不能实现一次改造所有层段，就需要采用分段完井，以满足对相对较好储层的分段改造要求。目前应用较多的是裸眼分段压裂和套管固井分段压裂两种工艺。
家K39-29H裸眼分段完井工艺方案 裸眼分段压裂完井管柱下入时不需要固井，与储层接触时间短，储层伤害小，作业时间短，适合于不易坍塌储层裸眼压裂施工。家K39-29H井主要含油层位为孔二2油组，是低渗储层勘探开发的前期区块，油藏埋深为2140～2245m，孔隙度为20.8%，渗透率为157×10-3μm2，泥质含量为 19.11%，地层砂粒度中值为0.05mm，胶结程度中等，选用水平井裸眼分段完井管柱，管柱结构：浮鞋与球座+套管(Φ88.9 mm)+压差滑套+套管(Φ88.9 mm)+裸眼封隔器+套管(Φ88.9 mm)+裸眼封隔器+滑套+套管(Φ88.9 mm)至井口。
工作原理包括：将完井管柱按设计下入井内，管柱正憋压依次坐封悬挂器、封隔器，再继续提高压力憋开丢失，提出丢手以上管柱。将压裂施工管柱按设计下入井内，压裂施工时，管柱正憋压打开压差，进行压裂施工;然后，将不同直径的球泵送至相应的滑套内，继续升压打开滑套，即可对相应的产层进行压裂施工，又可封堵其他产层。在施工过程中，从下至上逐级投球和逐段压裂施工，压裂施工完毕后，放喷投产，见图3。
技术特点是可对多个水平裸眼段进行有效地机械分隔，一次压裂施工可实现压开多个层段;压裂效果显著，沟通天然裂缝概率大，有效改善渗流条件;施工完成后，能够快速返排并投入生产。
歧61-6H固井分段完井工艺方案 套管固井分段压裂管柱利用固井水泥对储层进行封隔，无需射孔，减少工具使用量，节约成本，适用于水平井套管固井的分段压裂施工。歧61-6H井为岩性+构造油藏，目的层为EsⅢ，储层岩性为细砂岩，油层厚度6m，孔隙度11.93%，渗透率13.86md，泥质含量12.70，胶结程度疏松，选用套管固井分段完井管柱,管柱结构：构浮鞋与胶塞座+套管(Φ139.7mm)+爆破阀+套管(Φ139.7mm)+滑套+套管(Φ139.7mm)+滑套+套管(139.7mm)+滑套+套管(139.7mm)至井口。
工作原理包括：将完井管柱按设计下入井内，进行固井，候凝。压裂施工时，井筒正憋压打开爆破阀，进行压裂施工;然后，从井口依次将不同直径的球，泵送至相应的滑套内，继续升压打开滑套，即可对相应的产层进行压裂施工，又可封堵其他产层，压裂施工完毕后，放喷投产，见图4。
技术特点是结构简单，施工方便，随套管一趟下入，无需射孔，可实现有针对性的分段压裂;施工完成后，能够快速将井内液体返排至地面并投入生产。
水平井完井管柱工具配套
裸眼分段压裂完井管柱工具配套 (1)浮鞋与球座，用途是用于引导套管柱顺利下入，投球入球座，以保证管柱内外密封，见图5。(2)压差滑套，用途是管柱正蹩压打开滑套，实现管柱内外连通，见图6。(3)投球滑套，用途是通过井口投不同直径的球，管柱正憋压，实现与相应目的层管柱内外连通，见图7。(4)裸眼封隔器，用途是通过管柱正憋压座封，对储层进行分隔，防止压裂和生产时液体的层间互窜，见图8。(5)悬挂器，用途是通过管柱正憋压座封，实现悬挂、密封油套环空、丢手，并能在压裂施工前承接密封插入装置，见图9。(6)插入密封装置，用途是压裂施工管柱下部连接插入密封装置入悬挂器密封处，实现上下油套密封，见图10。(7)反循环阀及水力锚，用途是既能于建立反循环通道，又能防止施工中管柱蠕动，见图11。
固井分段压裂完井管柱工具配套 (1)浮鞋与胶塞座，用途是用于引导管柱顺利下入， 为固井循环建立循环通道，见图12。(2)爆破阀，用途是通过井筒内憋压，实现与目的层内外连通，见图13。(3)滑套，用途是通过井口投不同直径的球，井筒内憋压，实现与相应目的层内外连通，见图14。(4)胶塞，用途是在固井过程中释放胶塞，顶替入座后保证水泥浆不上返以提高固质量，见图15。
多段压裂完井效果分析
大港油田通过两项技术的引进，在现场成功实施，取得了良好的效果，为后期新工艺的引进和自主开发提供了借鉴。表1为家K39-29H投产效果。
对该技术的评价如下：施工简单，完井周期短，可大大降低施工成本。裸眼悬挂+压差+滑套多段压裂完井技术及套管固井+爆破阀+滑套多段压裂完井技术为大港油田低孔低渗储层的开发提供了技术支持，取得良好效果，同期累计产油量明显高于临井;两种工艺均采用投球的方式打开压裂滑套，造成管柱内通径变小，不利于后期作业施工;水平井压裂完井技术是提高大港油田增产稳产的重要手段，如何实现对储层的精细划分和完井管柱内大通径是今后攻关重点。通过现场先导性试验，为我们今后攻关研究提供了技术参考。
本文来自: 全球石油化工网
应用多段压裂完井技术
对于低孔低渗，自然产能低、平面储层变化大，非均质性强的水平井采用裸眼筛管完井工艺，效果不理想。而国外对此类油藏均采用裸眼悬挂+滑套多段压裂完井技术及套管固井+爆破阀、滑套多段压裂完井技术，给水平井高效开发提供了技术保障。
大港油田属于复杂断块油气田，如图1、图2，在石油可采、易采储量不断减少的情况下，油田勘探开发正向深层、非常规油藏、隐蔽油藏发展，储层具有敏感性强，低渗特低渗、微裂缝发育的特征，单井产量低，平均孔隙度在7%～11.93%，空气渗透率在6×10-3～13.86×10-3um2，在完井过程中就需要考虑压裂措施改造，水平井分段压裂改造的难点在于水平段跨度大，各改造段间封隔困难，要求分段工具能够“下得去、封得住”，配套工具复杂、施工难度大、风险高。
目前国内针对低孔低渗，自然产能低、平面储层变化大，非均质性强的水平井采用多段压裂完井工艺技术，实现油气井增产效益最大化。由于大港油田在此项技术上起步较晚，因此，与2011年引进了裸眼悬挂+滑套多段压裂完井技术并在家K39-29H井应用;套管固井+爆破阀、滑套多段压裂完井技术在歧61-6H 井应用，取得了良好的效果，为该技术研究提供了宝贵的经验。
水平井完井工艺方案优选
水平井具有水平段长、渗透面积大的特点，是薄、低渗透以及边际油气藏开发的重要方式，由于改造层段较多，不能实现一次改造所有层段，就需要采用分段完井，以满足对相对较好储层的分段改造要求。目前应用较多的是裸眼分段压裂和套管固井分段压裂两种工艺。
家K39-29H裸眼分段完井工艺方案 裸眼分段压裂完井管柱下入时不需要固井，与储层接触时间短，储层伤害小，作业时间短，适合于不易坍塌储层裸眼压裂施工。家K39-29H井主要含油层位为孔二2油组，是低渗储层勘探开发的前期区块，油藏埋深为2140～2245m，孔隙度为20.8%，渗透率为157×10-3μm2，泥质含量为 19.11%，地层砂粒度中值为0.05mm，胶结程度中等，选用水平井裸眼分段完井管柱，管柱结构：浮鞋与球座+套管(Φ88.9 mm)+压差滑套+套管(Φ88.9 mm)+裸眼封隔器+套管(Φ88.9 mm)+裸眼封隔器+滑套+套管(Φ88.9 mm)至井口。
工作原理包括：将完井管柱按设计下入井内，管柱正憋压依次坐封悬挂器、封隔器，再继续提高压力憋开丢失，提出丢手以上管柱。将压裂施工管柱按设计下入井内，压裂施工时，管柱正憋压打开压差，进行压裂施工;然后，将不同直径的球泵送至相应的滑套内，继续升压打开滑套，即可对相应的产层进行压裂施工，又可封堵其他产层。在施工过程中，从下至上逐级投球和逐段压裂施工，压裂施工完毕后，放喷投产，见图3。
技术特点是可对多个水平裸眼段进行有效地机械分隔，一次压裂施工可实现压开多个层段;压裂效果显著，沟通天然裂缝概率大，有效改善渗流条件;施工完成后，能够快速返排并投入生产。
歧61-6H固井分段完井工艺方案 套管固井分段压裂管柱利用固井水泥对储层进行封隔，无需射孔，减少工具使用量，节约成本，适用于水平井套管固井的分段压裂施工。歧61-6H井为岩性+构造油藏，目的层为EsⅢ，储层岩性为细砂岩，油层厚度6m，孔隙度11.93%，渗透率13.86md，泥质含量12.70，胶结程度疏松，选用套管固井分段完井管柱,管柱结构：构浮鞋与胶塞座+套管(Φ139.7mm)+爆破阀+套管(Φ139.7mm)+滑套+套管(Φ139.7mm)+滑套+套管(139.7mm)+滑套+套管(139.7mm)至井口。
工作原理包括：将完井管柱按设计下入井内，进行固井，候凝。压裂施工时，井筒正憋压打开爆破阀，进行压裂施工;然后，从井口依次将不同直径的球，泵送至相应的滑套内，继续升压打开滑套，即可对相应的产层进行压裂施工，又可封堵其他产层，压裂施工完毕后，放喷投产，见图4。
技术特点是结构简单，施工方便，随套管一趟下入，无需射孔，可实现有针对性的分段压裂;施工完成后，能够快速将井内液体返排至地面并投入生产。
水平井完井管柱工具配套
裸眼分段压裂完井管柱工具配套 (1)浮鞋与球座，用途是用于引导套管柱顺利下入，投球入球座，以保证管柱内外密封，见图5。(2)压差滑套，用途是管柱正蹩压打开滑套，实现管柱内外连通，见图6。(3)投球滑套，用途是通过井口投不同直径的球，管柱正憋压，实现与相应目的层管柱内外连通，见图7。(4)裸眼封隔器，用途是通过管柱正憋压座封，对储层进行分隔，防止压裂和生产时液体的层间互窜，见图8。(5)悬挂器，用途是通过管柱正憋压座封，实现悬挂、密封油套环空、丢手，并能在压裂施工前承接密封插入装置，见图9。(6)插入密封装置，用途是压裂施工管柱下部连接插入密封装置入悬挂器密封处，实现上下油套密封，见图10。(7)反循环阀及水力锚，用途是既能于建立反循环通道，又能防止施工中管柱蠕动，见图11。
固井分段压裂完井管柱工具配套 (1)浮鞋与胶塞座，用途是用于引导管柱顺利下入， 为固井循环建立循环通道，见图12。(2)爆破阀，用途是通过井筒内憋压，实现与目的层内外连通，见图13。(3)滑套，用途是通过井口投不同直径的球，井筒内憋压，实现与相应目的层内外连通，见图14。(4)胶塞，用途是在固井过程中释放胶塞，顶替入座后保证水泥浆不上返以提高固质量，见图15。
多段压裂完井效果分析
大港油田通过两项技术的引进，在现场成功实施，取得了良好的效果，为后期新工艺的引进和自主开发提供了借鉴。表1为家K39-29H投产效果。
对该技术的评价如下：施工简单，完井周期短，可大大降低施工成本。裸眼悬挂+压差+滑套多段压裂完井技术及套管固井+爆破阀+滑套多段压裂完井技术为大港油田低孔低渗储层的开发提供了技术支持，取得良好效果，同期累计产油量明显高于临井;两种工艺均采用投球的方式打开压裂滑套，造成管柱内通径变小，不利于后期作业施工;水平井压裂完井技术是提高大港油田增产稳产的重要手段，如何实现对储层的精细划分和完井管柱内大通径是今后攻关重点。通过现场先导性试验，为我们今后攻关研究提供了技术参考。
本文来自: 全球石油化工网
