页岩气钻完井技术现状及难点分析

页岩气勘探开发在中国刚刚起步,缺乏相关技术经验。为此,介绍了国外页岩气钻完井技术现状及最新进展。国外页岩气开发先后经历了直井、单支水平井、多分支水平井、丛式井、丛式水平井钻井（PAD水平井）的发展历程;目前水平井已成为页岩气开发的主要钻井方式,页岩气水平井钻井要考虑其成本,垂直井段的深度不超过3 000 m,水平井段的长度介于500～2 500 m;PAD水平井钻井利用一个钻井平台作为钻井点,先后钻多口水平井,可以降低成本、节约时间,是比较新的页岩气钻井技术;页岩气固井主要采用泡沫水泥固井技术,完井方式以套管固井后射孔完井为主。在综合分析国外页岩气钻完井技术及钻完井难点的基础上,指出国内页岩气钻井应着力解决在保持井壁稳定、预防事故、降低钻井成本、研发配套仪器和优选钻井液配方等方面存在的问题。     

胜利油田保护储层的水平井钻、完井液技术

胜利油田的水平井钻、完井液开发应用已经有20余年历史,形成多项具有胜利特色的保护油气层的钻、完井液技术.从低密度钻井液、全油基钻井液完井液、保护低渗储层钻井液完井液、非渗透钻井液完井液和特殊的分支井钻井液完井液技术等5个方面进行了阐述.研究发现,在水平井钻、完井液技术中,最重要的是要保持钻井液具有强润滑性能、携岩性和储层保护性.在特强水敏性地层,需要采用全油基钻、完井液体系;在将来的水平井钻、完井液技术中,要特别注意采用全过程欠平衡钻井结合使用低(无)伤害体系;在储层钻进中建议使用专门的储层钻开液,以最大程度保护储层;钻完井后,需要实施高效解堵技术,特别是无伤害解堵技术(免酸洗和自解堵技术).实施以上技术可以建立有效的储层-油气井通道,实现油气产量最大化.     

钻井液液压作用下裂缝性定容封闭体地层压力的变化规律

裂缝性地层在钻进过程中经常出现漏喷同存的复杂情况,目前对其机理只能采用经验描述,缺乏基础理论研究和模型描述。为此,以伊朗雅达油气田大量现场实钻录井和测试资料为例,采用基于真实裂缝的液—液置换可视化实验装置对液—液定容置换行为进行了模拟实验和CFD单裂缝定容仿真验证,分析了钻井液密度、井口回压、裂缝宽度等参数对地层压力的影响规律。研究结果表明:(1)置换现象随钻井液密度的增大而变得更加明显且地层压力迅速下降,随着置换时间的推移,地层压力基本稳定;(2)地层压力随着回压升高而逐渐增大;(3)当高密度钻井液抵达缝板后,地层压力逐渐增加并达到最大值,随着置换的发生,地层压力重新建立起新的平衡;(4)裂缝越宽地层压力变化越大,置换形态越不易受裂缝面形态的影响,置换推进速度越大。结论认为,对于定容性油气藏地层压力与所用钻井液密度和回压呈正相关,现场宜采用封堵和井口控压结合的方式进行钻进,采用泄压法实施压井作业。     

国外采气工程技术现状及发展趋势

随着世界各国对能源的进一步需求和对环境问题的日益关注,天然气受到了普遍重视,发展采气工程技术已成为当代世界潮流。近年来国外的采气工程技术已有很大进步(在常规完井技术基础上发展了含酸气井的完井技术,大产量气井的完井技术,水平井、分支井和老井侧钻井的完井工艺技术,并向智能完井技术方面发展,完井工程逐渐和气藏管理逐步结合起来,其完井工程理论先进、完井设计方法系统,在天然气藏勘探开发领域中得到了广泛的应用)。重点介绍了国外在完井、压裂酸化、人工举升、修井及室内实验技术等各方面的发展现状和发展趋势,对国内采气工程技术的发展具有很好的借鉴意义。     

天然裂缝性底水驱CO2气藏产能早期评价――以阳5潜山CO2气藏为例

山东省惠民县境内的阳5潜山气藏是构造裂缝、溶蚀孔洞较为发育和具有底水的CO2气藏。利用三次测试资料,分析了该气藏的试井特征,其是:1通过流动压力、流动温度梯度曲线与室内观察结果发现,流动纯CO2气柱与静止CO2气柱的相态特征存在着明显的差异,在高于CO2临界温度的情况下,井筒内就可能出现气、液两相形成的高密度流体(液态水、气态CO2及其水合物),在265.80m左右达到临界条件,可能开始有液态CO2生成,受其影响,井筒损失比较严重;2气井产能较低,气藏稳产条件较差;3两层合采显著降低了气井产能。最后从多方面论证了气井合理初期产能并提出了提高产能的主要措施:对地层采用酸化解堵措施以减小污染,采用小油管增加井筒内流速以提高气流的携液能力。     

四川盆地老气田二次开发优化技术及应用

经过近60年的开发,四川盆地的许多老气田已进入低压、低产的开发中后期,部分气田虽然已濒临废弃,但其中仍尚存较多剩余天然气资源未采出。通过梳理分析,认为具备二次开发条件的气田多存在地层水活跃形成水封难以解封、低渗透储量难动用等问题。为此,从老气田二次开发的定义出发,全面阐述了其技术路线及优选条件:(1)在建立缝洞系统多储渗体模式的基础上,采用压力重整曲线进行地质模型正演、生产动态反演特征曲线诊断,提出了复杂岩溶缝洞系统多储渗体识别及定量描述方法,结合U型管气水赋存新模式,形成了强水侵多缝洞系统天然气储量计算新技术;(2)建立孔、洞、缝三重介质数值模型,形成强水侵底水缝洞气藏"水平井排水+直井采气"排采井网模拟及效果评价新技术;(3)依托精细气藏描述形成的配套集成技术,重构气藏地质模型,分类评价气藏低渗透储量,结合井网优化、水平井地质导向、分段酸化压裂等工艺技术,进一步提高有效动用率;(4)建立多节点、多环节输气管网模型,形成区域性管网整体模拟优化及预测技术。实施效果表明,该二次开发技术在老气田产能建设、提高老气田采收率、延缓老气田产量递减、稳定老气田产量等方面均具有明显成效。     

青西凹陷窟窿山构造青2-50井钻井液技术

青2-50井地层十分复杂,如泥页岩易发生水化坍塌,硬脆性页岩易垮,层理裂缝发育,易漏,地层倾角大,井眼应力不均衡等,因此为保证井壁稳定,需把钻井液配方的优选和适时有效地转化作为钻井施工的重点.在柳沟庄组以上地层,采用了加生石灰的阳离子钻井液,通过保持较高矿化度,满足了地层和工程的需要.在钻至深部地层以后,转化为阳离子聚磺钻井液,提高了原体系的抗温能力,并解决了深井阶段的裂隙封堵、地层垮塌、润滑防卡和油层保护等难题.青2-50井的顺利完钻为提高该区块的钻探开发速度积累了经验,并建议选用复合金属离子(或两性离子)聚合物(防塌)钻井液替代阳离子钻井液.     

页岩气微地震压裂实时监测技术——以四川盆地蜀南地区为例

长水平井段多井拉链式水力压裂是提高四川盆地蜀南地区页岩气产量和降本增效的重要手段。微地震压裂监测因其能够对水力压裂裂缝进行实时成像而被广泛应用于页岩气压裂效果评估和压裂参数优化调整。但目前国内页岩气微地震压裂监测仅能按照压裂监测前设计的参数完成平台井压裂作业后才能评估压裂效果,其评估结果只能为下一个平台井的压裂参数提供指导,缺少对正实施井进行实时优化压裂参数的经验,致使微地震压裂监测的实时作用失效。为此,利用放射状排列微地震地面监测和微地震井中联合监测技术,采用实时定位方法,对四川盆地蜀南地区页岩气长水平井段多井拉链式水力压裂裂缝进行实时成像,实时评估压裂效果,现场实时指导了前置液参数、射孔、暂堵剂的投放时间等参数的优化,有效避免了重复压裂、压裂效果不均等现象,提升了压裂改造效果。2口井组的实践结果表明,微地震压裂实时监测在实时评估压裂效果和实时优化压裂参数方面能够发挥重要作用,平均测试页岩气产量增加2~5倍,值得进一步借鉴和推广。     

新疆油田水平井分段完井注汽技术

为改善新疆油田稠油热采水平井的注汽开发效果,进行了水平井分段完井分段注汽技术研究与现场试验。利用管外、管内热敏封隔器及配套工具设计了分段完井、注汽采油管柱,结合超稠油流变性试验与数值模拟技术完成了地层屏蔽有效性论证,优化了盲管段长度;实现了强制注汽,并有效防止2个注汽井段之间的汽窜,保证分段注汽效果。2011年,新疆油田9口稠油水平井采用高温热敏封隔器进行水平井分段完井、分段注汽试验,施工成功率100%,与常规双管笼统注汽的邻近水平井相比,分段完井的水平井首轮吞吐平均油汽比高0.44,吸汽剖面得到改善,分段注汽效果明显。这表明稠油热采水平井分段完井及注汽采油技术是可行且实用的先进技术,为新疆油田超稠油高效开采提供了新的技术手段。      

正交地震道在二维地震岩性解释中的应用

正交地震道建立在复地震道的概念之 上,与实地震道构成复地震道的虚部和实部。对实地震道进行90相移滤波得到正交地震道的同时,地震子波的形态由零相位子波变为不对称子波。因此,正交地震道能突出反映实地震记录中某些模糊.朦胧的振幅信息。一般在常规显示的剖面中,二者没有明显区别,仅有90°相位差。当采用合适的显示参数后,有时振幅差异性较明显。在二维偏移地震剖面及其正交地震道剖面上将对应层段的振幅值进行对比解释,平面上找出振幅异常区,即为可能的岩性异常体的分布范围。笔者用该方法在塔里木盐地塔中32井以北、以西志留系内幕发现了一个振幅异常分布区,该异常与塔中32井.塔中34井钻探结果吻合较好。