三層立體開發打開氣田增產新空間

近日,國內首個頁巖氣三層立體開發評價井組——焦頁66號擴井組試氣成功,中部氣層焦頁66-Z1HF井和焦頁66-Z2HF井測試日產量分別為12萬立方米和20.8萬立方米,下部氣層加密井焦頁66-3HF井和焦頁66-4HF井測試日產量分別為16.9萬立方米和17.3萬立方米,展現了涪陵頁巖氣田立體開發良好前景。

涪陵頁巖氣田是全國首個實現商業開發的頁巖氣田。近年來,氣田面臨著老區產量遞減較快、天然氣保供任務重、上產壓力大等重重困難。

為提高氣田采收率和保供能力,涪陵頁巖氣公司針對氣田焦石壩主體區塊儲量豐度高、動用不充分的有利區,實施了精細立體式開發調整,通過精細部署井網加密,開展上部、中部和下部氣層分層立體開發井組試驗,努力提高單井產量,取得了良好效果,開創了國內頁巖氣開發先河,為氣田高效開發打開了新空間。

立體開發再升級,“兩層樓”變“三層樓”

焦石壩區塊是涪陵頁巖氣田的主體區塊,也是氣田儲量的高豐度區,主力氣層如同肉夾饃,層層疊疊,層層有“肉”。

氣田開發初期,涪陵頁巖氣公司主攻儲量最豐厚下部氣層,部署了大量開發井,促進了開發效益最大化,氣田2015年底建成50億立方米產能。

然而,頁巖氣開發受自然遞減規律影響,產量逐年降低。涪陵頁巖氣公司急需尋找接替陣地,提高采收率。

2015年以來,涪陵頁巖氣公司瞄準該層系上部氣層開發組織聯合攻關,重點開展了上部氣層產能評價、不同穿行層位評價、不同井距開發效果評價、與下部氣層井空間關系評價等等,明確上部氣層開發井網適應性及上部儲層儲量動用范圍,利用國內首創的頁巖氣立體開發技術,實現了氣田上部和下部氣層同時動用,使采收率實現了翻倍,目前已達國際先進水平。

“頁巖氣就像儲存在地下一層層的樓房里,第一層樓搬得差不多了,再搬第二層樓,這樣,可大幅提高搬家速度和效益。”涪陵頁巖氣公司技術中心主任方棟梁形象地比喻道。

進入2020年以來,為進一步動用地下儲層,技術人員大膽提議,能否讓“二層樓”變成“三層樓”,實現立體開發再次升級?

公司通過國外調研,對立體開發調整后儲量動用狀況進行精細評價,強化頂層設計和規劃引領,按照“整體部署,分步實施,穩妥推進,試驗先行”的原則,堅持地質工程一體化思路,經過反復論證,認為三層立體開發可行,并優選焦頁66擴平臺作為三層立體開發平臺,部署了焦頁66-Z1HF井、焦頁66-Z2HF、焦頁66-3HF、焦頁66-4HF井4口評價井,主要評價中部氣層頁巖氣產能和適應性工程工藝技術,探索上、下二層立體開發變為上、中、下三層精細立體開發可行性,努力探索提高氣田采收率新途徑,打開氣田開發新空間,為實現“萬億方儲量、百億方產量”打下良好的資源和技術基礎。????????

??強化提速防碰繞障技術,確保優快鉆井

中部氣層對于氣田技術人員來說,是一個全新領域,無任何經驗可以借鑒,存在著標志層不清楚、小層識別難度大、控制精度高、優質儲層厚度小、產狀變化較快、防碰風險高等諸多困難,而且,2000米左右的長水平段井眼軌跡控制更是一個難題。

“中部氣層厚度薄,井眼軌跡不但長,還像蚯蚓一樣復雜多變,要想鉆頭在幾千米的地下準確穿過儲層,無疑是在地下‘穿針引線’,難度很大。”公司技術中心氣藏地質所所長徐向認真地說,“我們必須嚴陣以待,確保井眼軌跡在目的層準確穿行。”

公司對目的層關鍵參數進行細化分析,從地質基礎研究、優化設計、優選設備等方面入手,深入開展鄰井資料、地震剖面、靶點精準著陸、軌跡控制等研究,不斷優化施工方案,精細鉆井過程控制,總結開發經驗,建立和完善適應中部氣層開發的小靶框、多靶框、多層系及三開長水平段精準控制技術,為優快鉆井打下堅實基礎。

公司成立專門地質導向小組,圍繞小層對比、計算地層傾角、調整增斜降斜等方面進行技術攻關。

2020年4月23日,焦頁66-Z2井進入三開關鍵的地質調整節點,徐向和工程師盧坤輝從下午就開始緊盯屏幕,仔細查看井眼軌跡,一直熬到凌晨3點,保證井眼軌跡完美在目的層穿行。

此外,由于焦頁66號擴平臺是氣田首個三層立體開發井區,處于氣田立體開發“鬧市區”,光鄰井就有10口,井眼軌跡防碰和防干擾的風險也很大。技術人員充分利用先進的三維繞障防碰技術,在密集的井網中,左閃右躲,成功“突圍”,避免鄰井井眼軌跡相碰。

盧坤輝在一次鉆井地質導向工作中,發現焦頁66-Z1井的井眼軌跡離一口正鉆的上部氣層井越來越近,他提醒井隊注意防碰,并利用防碰軟件不斷計算,嚴格控制鉆頭方位,杜絕了兩口氣井的井眼軌跡相碰。

最終,公司出色地完成了焦頁66號擴三層立體開發井組鉆井任務,2口中部氣層井實現三開“一趟鉆”,三開平均機械鉆速較氣田2020年三開平均機械鉆速提升83%,目的層穿行率100%。

深化壓裂新技術運用,促進氣井高產

壓裂是頁巖氣生產的關鍵技術,是氣井獲得高產的“臨門一腳”, 通俗地說,?就是為地層強烈造縫,開展裂縫布縫優化,使“羊腸小道”與“高速公路”合理分布在井眼四周,形成四通八達的頁巖氣逸出通道。

涪陵頁巖氣公司針對首次開展的中部氣層壓裂儲層改造工作,加大科研力度,與各專業科研、施工單位通力合作,采用井工廠同步交叉壓裂模式,利用先進的壓裂新技術,應用快速插拔裝置、可溶橋塞等裝備,確保壓裂施工高效快捷,助力氣田三層立體開發取得實效。

公司還在壓裂過程中,同步對焦頁66擴平臺4口井進行立體微地震監測,為壓裂現場實時提供各段壓裂縫網擴展形態,分析壓裂工藝適應性,提供優化壓裂參數建議,創造了涪陵氣田單次微地震監測段數最多、時間最長紀錄。

“壓裂微地震工作就類似于醫學上的胃鏡檢查,通過檢查診斷,給醫生提供治療方案的最佳依據,減少走彎路,還可以降低經濟成本。”公司壓裂專家介紹說。

焦頁66號擴三層立體開發井組的試驗成功,為國內頁巖氣高效開發探索了新技術,也為國內頁巖氣充分動用提供了新思路。在新技術的加持下,涪陵頁巖氣田有望新建產能15億立方米、新增經濟可采儲量70-80億立方米,三層立體開發區采收率進一步提高,持續保持行業領先。

關鍵字:三層立體開發 獲突破
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