2011年12月31日,新疆和田地區(qū)氣溫降至零下20攝氏度。地處塔克拉瑪干大沙漠西南部的塔里木和田河氣田正加緊生產(chǎn),讓和田百姓過一個溫暖的冬天。
隨著和田地區(qū)天然氣需求量不斷增加,2012年塔里木在這一地區(qū)新投產(chǎn)氣井4口,和田河氣田二期裝置擴建工程入冬前建成投運,氣田日處理能力由40萬立方米提高至120萬立方米。產(chǎn)量的提高主要得益于和田河氣田
水平井規(guī)模開發(fā)。
和田河氣田為裂縫型
碳酸巖氣藏,
儲層基質(zhì)物性差,發(fā)育高角度裂縫,裂縫溝通性好,適合采用水平井開發(fā)。2010年至2011年,和田河氣田完鉆新井5口,其中4口為水平井。水平井實施過程中,增加了水平段長度。
有效的鉆井地質(zhì)跟蹤方法確保儲層鉆遇率。研究人員采取將導眼井部署在構(gòu)造低部位,水平段由低向高鉆進,且鉆井過程中采取“邊打邊調(diào)”的策略,保證了水平段儲層鉆遇率,5口井儲層鉆遇率為100%。
為有效改造儲層,提高單井產(chǎn)能,新井完鉆后均采用
連續(xù)油管水力噴射酸壓技術(shù)進行儲層分段改造。對瑪4—6水平井水平段分15段實施體積改造,對瑪5—1水平井分16段采取連續(xù)油管拖動旋轉(zhuǎn)噴射酸化+定點噴射酸壓改造等。
開發(fā)實踐證明,和田河氣田水平井單井產(chǎn)量為直井的2.5倍,平均單井日產(chǎn)量達到32.3萬立方米。連續(xù)油管水力噴射酸壓技術(shù)以有效封隔、一趟
管柱多段改造、施工工序簡單等優(yōu)勢成為和田河氣田水平井高效開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。
西南:“組合拳”換來高峰年
2011年12月31日,西南油氣田公司研究川東石炭系穩(wěn)產(chǎn)工程時,決定組合應用精細氣藏描述、水平井和儲層改造技術(shù),在低滲區(qū)再鉆10口水平井,提高單井日產(chǎn)量,進一步提高采氣速度。
信心來自技術(shù)和實踐創(chuàng)新。2006年1月起,陸續(xù)在川東石炭系低滲區(qū)鉆獲35口高產(chǎn)井,100%是水平井,單井平均測試產(chǎn)量是直井的5倍以上,使川東石炭系低滲區(qū)采氣速度從0.56%提高到2.1%。
開采川東石炭系低滲區(qū)取得的科技成果主要有:精細氣藏描述,主要是精細刻畫儲層及剩余儲量分布,為開發(fā)方案設計、優(yōu)選井位創(chuàng)造了條件;地質(zhì)導向技術(shù)提高了儲層鉆遇率;鉆井提速加快了工程進度;水平井技術(shù)和儲層改造技術(shù)提高了單井日產(chǎn)量。
在川東石炭系探明儲量中,約1/5處于低滲區(qū),難以規(guī)模效益開發(fā),儲量難以轉(zhuǎn)化為商品量,加之地層條件復雜、埋藏深,曾被視為水平井應用的禁區(qū)。
西南油氣田啟動老氣田穩(wěn)產(chǎn)工程后,積極組織工程和地質(zhì)聯(lián)合攻關(guān),大力推廣水平井分段酸壓技術(shù),采用
斯倫貝謝地質(zhì)導向控制井眼軌跡,提高儲層鉆遇率,突出長水平井段和分段壓裂技術(shù)應用,近幾年連續(xù)實施水平井挖潛,見到良好效果。
無論從川東石炭系低滲區(qū)的水平井數(shù)量、有效儲層鉆遇率還是產(chǎn)氣效果看,2010年、2011年都是高峰年,水平井數(shù)量分別為16口、21口,有效儲層鉆遇率超過80%,水平井日產(chǎn)氣量占低滲區(qū)總量的70%以上。 新疆:克拉美麗供氣烏市挑大梁
最新數(shù)據(jù)顯示,烏魯木齊市目前日供氣近300萬立方米,克拉美麗氣田日產(chǎn)氣達170萬立方米,穩(wěn)居氣源的半壁江山。
水平井技術(shù)的規(guī)模應用對氣田實現(xiàn)高效開發(fā)功不可沒。目前氣田完鉆水平井11口,累積建產(chǎn)能4.98億立方米,占35口開發(fā)井總建產(chǎn)能的55%。
近年來,新疆油田公司按“整體部署,分步實施”開發(fā)原則,在克拉美麗氣田部署54口井,其中水平井17口。借助于股份公司重大試驗項目——陸東五彩灣火山巖氣藏提高單井產(chǎn)量攻關(guān)試驗項目,開展以水平井開發(fā)為主提高氣藏單井產(chǎn)量的現(xiàn)場攻關(guān)試驗,在氣田取得較好開發(fā)效果。一是精細刻畫火山巖內(nèi)幕,提高了火山巖有效儲層預測精度。二是借助攻關(guān)試驗,實現(xiàn)水平井軌跡空間部署。創(chuàng)新發(fā)展“平面選井、縱向選層、裂縫定向、空間選體優(yōu)化軌跡”方法,建立基于復雜內(nèi)幕結(jié)構(gòu)的水平井井位優(yōu)選技術(shù)。三是首次在深層火山巖氣藏試驗5級分段壓裂技術(shù)和開展欠平衡水平井先導試驗,取得良好效果。四是老井側(cè)鉆水平井、小井眼分段壓裂獲得成功,為氣藏穩(wěn)產(chǎn)開辟了新途徑。
“今后我們將不斷擴大水平井技術(shù)的應用領(lǐng)域,在裂縫性火山巖、低滲特低滲砂巖、致密砂巖氣藏開展水平井應用攻關(guān),力爭使剩余難采天然氣儲量得以有效開發(fā)動用。”新疆油田公司開發(fā)處副處長戴勇說。
克拉美麗氣田水平井規(guī)模化應用,不但提高了氣田單井產(chǎn)量和整體開發(fā)效益,而且證明了應用水平井是開發(fā)火山巖類復雜氣藏的有效手段。這無疑為準噶爾盆地火山巖氣藏高效開發(fā)趟出條新路。 (宋鵬)
長城鉆探:從300到38的跨越
1月1日8時,長城鉆探蘇里格采氣項目部巡井組組長梁宏群來到蘇53—78—40H井場,“照顧”眼前他格外喜歡的水平井。
這些井外表雖普通,單井產(chǎn)量卻是普通直井的5倍到10倍。別看這個區(qū)塊目前只有38口水平井,但建成10億立方米產(chǎn)能——與蘇10區(qū)塊的300口直井相當。
蘇53—4區(qū)塊是長城鉆探也是蘇里格合作開發(fā)中第一個水平井整體開發(fā)區(qū)塊。長城鉆探科研人員歷經(jīng)多年,開展3次重要階段試驗,破解了一系列技術(shù)瓶頸,在低壓、低孔、低滲、低豐度的蘇里格氣田實現(xiàn)水平井經(jīng)濟有效開發(fā)。
基于對蘇10區(qū)塊的再認識,長城鉆探采用有效儲層分布預測、井位優(yōu)選和地質(zhì)導向等技術(shù)解決了第一個難題。2008年11月,長城鉆探將新型裸眼分割壓裂技術(shù)引入水平井開發(fā),通過壓裂改造技術(shù),使單井產(chǎn)量得到大幅度提高。蘇10—31—48H投產(chǎn)后日產(chǎn)量一直穩(wěn)定在10萬立方米左右。2009年,為解決建井周期長、單井成本高這個難題,長城鉆探有針對性地開展水平井鉆
完井技術(shù)集成研究,強化生產(chǎn)組織管理,著重解決影響鉆井提速的瓶頸問題,最終將建井周期控制在60天內(nèi)。
成功破解水平井開發(fā)難題,長城鉆探獲得這樣的啟示:少井高產(chǎn)、少井高效也適用于蘇里格氣田部分區(qū)塊。在這樣的背景下,蘇53—4區(qū)塊水平井整體開發(fā)方案出爐:建成10億立方米天然氣生產(chǎn)能力穩(wěn)產(chǎn)10年。整體開發(fā)蘇53區(qū)塊需部署直井710口,換成水平井卻只需122口。
截至2011年12月底,蘇53—4區(qū)塊投產(chǎn)水平井38口,平均水平段長度900余米,有效儲層鉆遇率超過60%,平均單井日產(chǎn)氣8.2萬立方米。
西南:磨溪緣何大幅增產(chǎn)
連續(xù)穩(wěn)產(chǎn)15年的磨溪氣田,日產(chǎn)量2009年起穩(wěn)步增長,至今已超過170萬立方米,增幅約40%,關(guān)鍵在于應用水平井技術(shù)。
磨溪氣田地跨四川省遂寧市、重慶市潼南縣,是我國第一口水平井磨3井的誕生地。1961年發(fā)現(xiàn)須家河組氣藏后,陸續(xù)發(fā)現(xiàn)嘉陵江組氣藏、雷口坡組氣藏,并相繼開始產(chǎn)氣。
由于磨溪氣田西端雷口坡組氣藏儲層低孔低滲,單井產(chǎn)量低,1995年探明儲量后,沒能規(guī)模開發(fā)。2002年6月,西南油氣田公司在磨75—H井進行水平井工藝技術(shù)先導試驗,探索分段壓裂酸化儲層改造新技術(shù)并取得成功,測試日產(chǎn)量達到17萬立方米。之后,部署鉆探水平井磨38—H井,測試日產(chǎn)量約7萬立方米。兩口水平井的測試日產(chǎn)量是同一地區(qū)直井的3倍以上。從此,逐步加大投資工作量,鉆水平井,開采磨溪氣田雷口坡組氣藏低滲區(qū)儲量。至2008年12月,水平井增至13口,日產(chǎn)氣約50萬立方米,彌補了氣田產(chǎn)量的自然遞減,使磨溪氣田連續(xù)穩(wěn)產(chǎn)時間增至15年,遠遠超過開發(fā)方案設計的9年。
進入2009年,西南油氣田聚焦磨溪氣田更難采的區(qū)域西端低滲區(qū)。應用三維地震等資料,準確刻畫儲層和儲量分布,優(yōu)化水平井井位、入靶點和水平井段長度及軌跡形態(tài)等設計;應用轉(zhuǎn)向酸對裸眼水平段實施分段酸化等新技術(shù)實施儲層改造,使單井日產(chǎn)量大幅度提高,西端儲量全部動用。
2011年12月底,磨溪氣田雷口坡氣藏的水平井達到36口,占總生產(chǎn)井數(shù)的45%,產(chǎn)量貢獻率高達68%。同時,這些探索豐富了安全清潔開發(fā)含硫氣藏的理論和實踐。
青海:臺南氣田開發(fā)顯水平
“從已投產(chǎn)的39口水平井來看,2011年平均單井產(chǎn)量13萬立方米,是周圍直井的2.7倍。”青海油田公司勘探開發(fā)研究院天然氣開發(fā)項目部副主任李清介紹。
水平井規(guī)模應用給青海臺南氣田帶來巨大產(chǎn)量和效益提升,既創(chuàng)新了多層疏松砂巖氣藏開發(fā)思路,又提高了單井產(chǎn)量,緩解了峰值供氣壓力,還減少了鉆井數(shù)量。2008年加大水平井應用力度以來,實施水平井35口,與原計劃相比,減少總井數(shù)62口、進尺8萬米。
在規(guī)模應用水平井工程中,青海油田公司在開發(fā)部署上做了五方面的優(yōu)化工作。
在目的層優(yōu)選上,對于臺南氣田54個小層進行模糊評判,按照模糊綜合評判值的高低依次進行優(yōu)選。
在井位部署上,井位選擇在高或中高部位,布井時首先考慮布在Ⅰ類層,其次為Ⅱ類層,再次為Ⅲ類層。
在水平段長度優(yōu)化上,依次通過數(shù)值模擬、經(jīng)濟評價、鉆井技術(shù)水平、開發(fā)效果、離邊水距離等方面確定最優(yōu)長度。
在井型優(yōu)選上,注重在比較均質(zhì)的儲層用常規(guī)水平井,在有隔夾層的小層中用多靶點水平井,在出水較嚴重的儲層用微上翹水平井。
在井眼軌跡優(yōu)化上,先加載到地質(zhì)模型中進行分析,軌跡盡可能在儲層中部穿過含氣飽和度較高部分,再修改靶點進行優(yōu)化,直到滿意為止。
吉林:牽住氣井單產(chǎn)“牛鼻子”
1月1日,雖然氣溫是零下20多攝氏度,在吉林油田英臺
采油廠龍深2平1井現(xiàn)場,員工卻干得熱火朝天。
這里遠在塞外科爾沁草原深處白城市鎮(zhèn)賚縣五棵樹鄉(xiāng),是吉林油田高效開發(fā)氣田的主戰(zhàn)場之一。
為推進水平井在氣田開發(fā)中的突出作用,地質(zhì)與工程兩套人馬“合兵一處”,共同研究,并肩作戰(zhàn);依靠精細氣藏描述摸清“家底”,做到了心中有數(shù);通過優(yōu)化方案設計,逐漸形成以水平井為主體追求“稀井高產(chǎn)”的氣田開發(fā)模式。
提高氣井的單井產(chǎn)量是一場科技硬仗,如何打贏這場硬仗?吉林油田摸索出“三選一定”的“突圍”模式,即平面選井、縱向選層、空間選體和裂縫定向的深層火山巖氣藏水平井地質(zhì)設計模式,運用科技手段,打了一場漂亮的立體攻堅戰(zhàn)。
與此同時,在滿足隨鉆測量要求情況下,通過優(yōu)化欠平衡鉆井工作,既實現(xiàn)了安全鉆井、保護儲層,又滿足了火山巖儲層地質(zhì)導向要求。
截至2011年年末,長嶺氣田火山巖氣藏投產(chǎn)的7口水平井平均單井日產(chǎn)量30萬立方米以上,是直井單井產(chǎn)量的5倍以上。不僅限于此,針對登婁庫組致密砂巖氣藏物性差、單井產(chǎn)量低的客觀實際,展開科技攻堅戰(zhàn),形成規(guī)模應用小井眼水平井鉆井技術(shù)等配套技術(shù),最終攻克了致密砂巖氣藏這一難啃的陣地。
2011年,在登婁庫組完鉆7口水平井,鉆井成功率達到100%,特別是水平井壓裂創(chuàng)造了國內(nèi)第一口“千方砂、萬方液”壓裂水平井,單井初期日產(chǎn)量28萬立方米至35萬立方米,為致密砂巖氣藏的有效動用提供了技術(shù)支撐。
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