技術(shù)人員在涪陵頁巖氣田白濤集輸站對設(shè)備進行巡檢 新華社發(fā)

近日，焦頁21-3HF井圓滿完成重建井筒和儲層改造施工，試獲11.28萬立方米/日高產(chǎn)氣流，標志著全國產(chǎn)化重建井筒重復壓裂技術(shù)日益成熟，有效支撐國內(nèi)頁巖氣田老區(qū)開發(fā)增儲上產(chǎn)。

重建井筒重復壓裂技術(shù)是提高涪陵頁巖氣田老區(qū)采收率的重要手段。江漢油田積極組織攻關(guān)突破技術(shù)瓶頸，實現(xiàn)該技術(shù)全面國產(chǎn)化，推動國內(nèi)石油行業(yè)重復壓裂技術(shù)迎來新突破。

步履維艱

從“卡脖子”到國產(chǎn)化

經(jīng)過近幾年的實踐探索，重建井筒重復壓裂技術(shù)已日趨成熟，但說起該技術(shù)從無到有、從全進口到全國產(chǎn)化的歷程，江漢油田油氣產(chǎn)能建設(shè)管理中心技術(shù)人員深知其中艱難。

“我們最初采取投暫堵劑和暫堵球的方式進行重復壓裂，效果都不好。”該中心完井管理室主任趙昆介紹。2017年，他們試驗了3口井，但日產(chǎn)量都不穩(wěn)定，可采儲量提升也不明顯，重復壓裂只能暫時擱置。3年后，重建井筒重復壓裂技術(shù)再次進入大家的視野。

重建井筒重復壓裂技術(shù)是在原有套管中下入尺寸更小的套管，完井后進行再次壓裂。該技術(shù)的關(guān)鍵點和難點是前期重建井筒，當時國內(nèi)沒有企業(yè)進行過此類試驗，只有國外某知名油服公司掌握這項技術(shù)。于是，江漢油田與該公司合作，率先在國內(nèi)展開探索實踐。

在此背景下，焦頁4HF井進行重建井筒重復壓裂，工藝、工具和方案都由國外公司主導。全進口不僅費用高，關(guān)鍵技術(shù)還掌握在別人手里。為此，技術(shù)人員全程跟進每口井施工，努力掌握作業(yè)工序、了解使用工具及特點，通過自主鉆研，設(shè)計工具、展開試驗，不斷提升技術(shù)水平。

跟了3口井以后，重建井筒技術(shù)研發(fā)和試驗都見到了成效，大家覺得時機已經(jīng)成熟了。“今年上半年，我們和國外公司在焦頁5號平臺同臺競技——我們負責焦頁5-1HF井，國外公司負責焦頁5-2HF井，兩口井同時開展重建井筒重復壓裂。”趙昆說。這口井能否成功，關(guān)系著能不能擺脫國外的技術(shù)依賴，把重建井筒重復壓裂技術(shù)掌握在自己手中。

作為首口國產(chǎn)化重建井筒重復壓裂試驗井，焦頁5-1HF井備受關(guān)注。“從設(shè)計到方案，再到每一個工具、液體的選擇，全由我們主導。大大小小的問題不少，好在最后收獲是巨大的。”趙昆說，“焦頁5-1HF井試獲14.2萬立方米/日高產(chǎn)氣流，高于國外公司主導的焦頁5-2HF井，這說明我們已很好地掌握了這項技術(shù)，再不受制于人。”

聯(lián)合作戰(zhàn)

地質(zhì)工程一體化科學選井

到底哪些井適合重建井筒重復壓裂？剩余儲量較多、壓裂工藝改造不充分的低產(chǎn)井。該中心技術(shù)管理室主任崔志恒給出了答案。根據(jù)地質(zhì)工程一體化考量，焦石壩一期低產(chǎn)井最適合開展重復壓裂。

早期受制于地質(zhì)認識和工程工藝技術(shù)的局限性，一些井壓裂后產(chǎn)量較低。“開發(fā)初期對頁巖氣認識不精準，一口井只知道有氣，但沒法精準預測有多少氣，再加上做不到精細壓裂，有些層段改造不充分。”該中心完井管理室副主任工程師吳魏說。如今，通過建模數(shù)模一體化、產(chǎn)氣剖面測試等技術(shù)，技術(shù)人員可精準預測每口井可采儲量、剩余儲量，評價初次儲層改造效果。

把資源“顆粒歸倉”，也是氣田老區(qū)提高采收率的迫切需求。由于頁巖高度致密，水平井分段壓裂是打開頁巖氣流動通道的主要手段，改造充分與否直接關(guān)系試氣產(chǎn)量。隨著地質(zhì)認識加深和精細壓裂技術(shù)創(chuàng)新，重復壓裂逐漸提上日程。哪口井適合重復壓裂、重點改造哪些層段，技術(shù)人員也有了方向。

有了方向以后，怎么選井是關(guān)鍵。為了選好井，技術(shù)人員建立選井流程，對焦石壩一期低產(chǎn)井進行復查，通過“好中選差”“差中選好”的方式篩選。所謂“好中選差”，就是在頁巖原生品質(zhì)好的區(qū)域，通過對比，選取測試產(chǎn)量和累產(chǎn)較低、壓裂改造強度和規(guī)模較差的一類井作為優(yōu)選潛力井；“差中選好”，則是在一批低產(chǎn)井中，優(yōu)選地質(zhì)潛力大的井。

據(jù)此，技術(shù)人員優(yōu)選了焦頁21-3HF井進行重復壓裂。“通過和鄰井、高產(chǎn)井對比測井解釋結(jié)果，該井測井解釋TOC（總有機碳）、孔隙度等地質(zhì)指標與高產(chǎn)井相當。”崔志恒說，“在分析每一段壓裂曲線后，發(fā)現(xiàn)該井部分分段加砂強度偏低，具備較大重復壓裂潛力。”最終，試氣結(jié)果證實這套潛力井篩選方法是正確的，也為后續(xù)開展重建井筒重復壓裂提供了有益借鑒。

技術(shù)創(chuàng)新

突破瓶頸助力提效降本

近日，焦頁29-1HF井重建井筒完井，用時僅20天，比計劃提前了12天。相比第一口國產(chǎn)化重復壓裂井的40多天工期，該井工程提速顯著。“在技術(shù)逐漸成熟的前提下，我們優(yōu)化生產(chǎn)運行，讓各工序銜接更順暢，收到了提速效果。”崔志恒說。

工程提速之外，施工成本大幅降低也是重建井筒重復壓裂國產(chǎn)化的亮點。據(jù)吳魏介紹，前期進口材料費用貴、服務(wù)費高，一口井的成本要超過3000萬元，現(xiàn)在能控制在2500萬元以內(nèi)。

技術(shù)、工具的國產(chǎn)化是降本的關(guān)鍵。江漢油田油氣產(chǎn)能建設(shè)管理中心以工具材料國產(chǎn)化為切入點，探索重復壓裂提效降本。因為是套管中再下套管，在兩個套管狹小的環(huán)空中用固化水固定，被稱為“套中固套”技術(shù)。內(nèi)部小套管內(nèi)徑只有76毫米，原本適用于105毫米的井下工具顯然不合適。技術(shù)人員根據(jù)實際需求重新設(shè)計，找廠家定制材料，專門研發(fā)了適合小套管的井下工具。“現(xiàn)在連續(xù)油管鉆塞、螺桿馬達等井下工具，都適合小尺寸的套管。”趙昆說。同時，一體化變黏減阻水、固化水、固井水泥漿體系等攻關(guān)成果，也為重建井筒重復壓裂國產(chǎn)化降本提供了技術(shù)支撐。

對已經(jīng)改造過的儲層再次精準壓裂，并非易事。“以往壓裂分段比較粗放，更沒有密切割的概念，層段之間改造不充分。我們開展雙暫堵密切割精細化壓裂，將目的層段切得非常細，全部壓碎，形成通暢的氣體流動通道。”吳魏說。精細壓裂的前提是了解水平井分段壓裂每一段改造情況和剩余氣分布，通過產(chǎn)氣剖面測試，技術(shù)人員可精準刻畫壓裂改造縫網(wǎng)分布情況，指導精細壓裂。

作為國內(nèi)第一家成功應(yīng)用重建井筒重復壓裂技術(shù)的企業(yè)，江漢油田共對9口井實施了重復壓裂技術(shù)，累計增產(chǎn)8876.85萬立方米。接下來，將持續(xù)提高重復壓裂技術(shù)適用面，針對老區(qū)高累產(chǎn)井開展試驗，通過精細刻畫立體井組下復雜縫網(wǎng)體系，讓剩余資源“顆粒歸倉”，確保涪陵頁巖氣田持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)上產(chǎn)。

夏梅 駱洪鋒 記者 喻文萱

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