机械分层压裂工艺技术在大牛地气田的应用(102-王平).doc

机械分层压裂工艺技术在大牛地气田的应用
王平周建权
(华北石油局井下作业公司HB-SY102试油队)

【摘要】大牛地气田属低压、低孔、低含气饱和度的气藏,低渗薄互层气藏层间矛盾严重,层多、跨距大、物性差异大。为缓解层间矛盾,必须加强低压低渗层压裂改造。传统压裂工艺采用逐层改造的方式，作业周期长,成本高,效率低,已完全不能适应大牛地气田发展的要求。所以利用最小的投入产出比挖掘各气层潜能,应对低压低渗层实施机械分层压裂改造工艺，可实现一趟管柱分多层压裂施工,以及压裂后合层开采,工艺施工方法简便、成功率高、安全可靠,2011年在大牛地气田D12、D61、D66区块现场应用40口井,见到了较好的应用效果。
【关键词】分层压裂不动管柱大牛地气田应用
引言
大牛地气田属于非均质性极强的致密岩性气田,呈现出典型的低压、低孔、低含气饱和度气田特征,经济有效开发难度大,水力压裂已成为该气田投产的必要措施。
该气田主要发育了下石盒子组、山西组和太原组三套产气层组,各井在纵向上含气层系较多,且层间非均质性较强。为了对每个气层进行均衡、充分的改造,提高单井产量,使各储层都能得到最大程度的动用,需要根据气层间跨距情况进行分层压裂。在过去常规多层砂岩加砂作业中,通常采用的是逐层改造的方式,由下往上逐层作业,逐层填砂封堵,逐层放喷排液试气,疏通井眼后抽汲合采。这样的作业方式,作业周期长,成本高,效率低,已完全不能适应大牛地气田发展的要求。为此,2011年华北分公司在大牛地气田推广应用了气井不动管柱机械分层压裂合采技术。该技术可实现不动管柱,连续分层压裂,并进行压裂后合层开采。从而简化了压裂工艺、降低了生产成本、缩短了压裂周期,并最大限度降低压裂液在储层中的停留时间,从而减少对地层的伤害。
1.机械分层加砂压裂技术简介
分层加砂压裂技术,首先是评层选井,然后用K344-113封隔器实现分层加砂压裂,评层是选择上下层具备储层改造的条件,且其间有一定厚度的隔层,使上下层在作业时不会窜通;选井是选择作业层固井质量好,套管质量好的层。经过精心的评层选层后就是要选择合适的封隔器,实现分层压裂。在分层加砂压裂施工中,首先在井筒内替置成2%KCL溶液后,先从油管内投球至坐封滑套,打压坐封封隔器,再打压坐封滑套,通过油管注入压裂下部层段,下部层位压裂施工完成后,再向油管内投入球,打压打开上层滑套喷砂器,同时封堵下层,通过油管注入实现上部层段的压裂。
1.1机械分层加砂压裂的工艺要求
(1)作业的上下层具备储层改造的条件。
(2)上下层间有隔层,压裂时上下层不窜;对于层间距大于30m且储层特征差异较大的油层,宜采用投球分压工艺实施分层压裂改造。
(3)作业层间固井质量良好,封隔器坐封段套管质量好,并能避开套管节箍。
(4)替置的工作液首先能压住井,保证气井的安全,其次滤失少、悬携砂能力强、摩阻低、好破胶,与地层配伍性好,易返排。
(5)上层压裂时,下部封隔器胶皮上会有压裂砂沉降在上面,为防砂卡,可在工艺上满足反洗井。
1.2机械分层加砂压裂工艺特点
(1)能缩短作业周期,减少起下管柱次数,避免填砂封隔作业。
(2)实现尽快投产,降低作业费用。
(3)能够满足压裂后迅速排液的要求，可以进行上下层的合排、合测、合采。
(4)降低作业费用，减少作业队费用开支及相关费用的开支。
2.机械分层加砂压裂技术现场应用
2011年3月8日-10月26日,大牛地气田D12、D61和D66区块共机械分层压裂40口井，压裂均取得了较好的压裂改造效果。其中两层压裂4口井，单井平均日产气23102m3；三层压裂27口井,单井平均日产气28093m3；四层压裂9口井,单井平均日产气34681m3。实施机械分层压裂井产量比较稳定,产量高于D12、D61和D66区块普通压裂井，说明机械分层压裂技术已成为大牛地气田气井压裂的主体技术，实现了对每一个目的层的有效开发。
3.效果分析
2011年3月8日-10月26日，大牛地气田已经实施机械分层压裂工艺40井次,压裂工艺成功率100%。在不压井、不放喷、不动管柱的情况下,可连续对四个物性差异、间距较大层段进行压裂,使每个气层的潜力得到充分的发挥。大牛地气田属低压、低孔、低含气饱和度气藏,不经压裂改造很难有产量,取D12、D61和D66区块试气结束的8井分析压后效果,机械分层压裂井效果明显好于单层压裂井(见表1、表2),取得了很好的应用效果。
表1分层压裂前后效果对比表
序号井号压裂时间射孔后无阻
流量（m3/d）压裂后无阻
流量（m3/d）平均试气无阻
流量（m3/d）1D61-222011-3-16013310375592D66-1442011-3-200464233D66-1452011-3-210257424D66-1542011-4-130726315D