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【油气】“磨刀石”上巧磨刀
2019年06月18日 10:36   来源于:中国石油石化   打印字号
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   工程技术的突破,让“磨刀石”不再成为华北油气分公司大气田建设中的绊脚石。

 

○ 文/本刊记者 卢凯瑞 /马献珍 王克兰 赵 茜

  鄂尔多斯盆地,号称“半盆油、满盆气”,但岩石空隙非常小,仅相当于一根头发丝的半径,需要用专用显微镜才能观察到,因此被形象地称作“磨刀石”。

  地处鄂尔多斯盆地边缘地带的大牛地气田、东胜气田,地质条件更复杂,储层厚度薄、渗透性差,地层压力系数和含气饱和度低,开发难度世界罕见。

  想要在比“磨刀石”更为恶劣的储层中有大的油气突破,工程技术水平是决定性因素。“工程技术进步速度一定要跟上低品位油气藏下降速度。”中国石化华北石油局局长、华北油气分公司总经理吕新华强调。

  打快—降低钻井成本

  因储层非均质性强以及低压、低渗、低丰度的先天缺陷,开发初期的鄂尔多斯盆地被世界知名能源咨询公司判定为边际油气田,断言使用常规技术无法实现经济有效开发。

  “工程技术的进步推动着石油工业的发展。只要我们工程技术水平足够高,就一定能突破‘磨刀石’,实现致密砂岩气有效开发!”华北油气分公司工程技术研究院院长李克智坚信。

  工程技术研究院发起了对钻井速度的挑战—钻井周期直接关系着成本,关系着能否实现经济有效开发。

  战略已定,战术更要科学。

  工程技术研究院以地质认识为先迈出了第一步。通过相应的地质认识,发现因地质原因导致的井漏、井壁坍塌、钻头机械钻速慢等,是制约钻井速度的主要因素。问题一旦找到,即可一一下方抓药。

  针对井漏问题,工程技术研究院通过研究地层的裂缝发育、泥岩分布及成分,根据不同的机理寻求解决方案。根据裂缝开度不同研制出了厘米级、纳米级堵漏材料,精准堵漏,防止钻井液漏失破坏储层。

  针对井壁坍塌问题,工程技术研究院研发应用低伤害、低成本钾氨基钻井液,采用物理化学耦合防塌技术,有效防止井壁坍塌,缩短钻井周期。

  针对钻头机械钻速慢问题,工程技术研究院建立钻头大数据库,根据不同井段、不同岩层选用不同钻头,提升机械钻速。

  “原来每次更换钻头、钻具需3~5天时间。我们利用大数据将钻头、钻具合理配合,实现二者同时更换,有效减少了更换时间。”华北油气分公司工程技术研究院副总工程师、钻井所所长王翔介绍。

  华北油气分公司“打快”成效显著。大牛地气田水平井平均钻井周期54.29天,较2010年缩短32.92%;东胜气田锦58井区水平井平均钻井周期67.35天,较2015年缩短28.67%。钻井成本上,大牛地气田钻井成本较2010年下降42.2%;锦58井区钻井成本较2015年下降16.41%。

  打好—以效益井为目标

  破解世界级难题的边际油气田,钻井过程中“打快”是基础,“打好”是关键。

  “要使边际油气田产生效益,不仅需要降低钻井成本,更需要提高单井产量,使每口井都成为效益井。”李克智表示。

  不同于美国海相致密气藏砂体大而厚的情况,华北油气分公司区块地层属于河道沉积,砂体小而薄。打好效益井要求钻井过程中尽可能提高储层钻遇率,让井眼轨迹多穿过有效砂体。

  人们往往用“上天”形容那些再困难不过的事情,但采用钻头穿过厚厚岩层钻入不可见的几千米深的地下,并实时掌握钻头的钻遇情况比上天更难。

  为了减少无效进尺,降低成本,华北油气分公司优化钻井轨迹,将导眼斜度由大斜度(70 度)优化为小斜度(40度)。小斜度钻井对钻头控制提出了更高要求,需随时调整钻头钻进方向,让钻头准确穿梭于目标砂岩层中,更需要随钻测控,根据钻头钻遇岩层情况时时调整钻进方向。这就需要使用精度更高的测控仪器。

  “早先我们使用MWD随钻测量,所得结果有半小时延迟,难以满足需要。现在我们采用了精度更高的LWD随钻测井仪器,足以让钻头轻易穿梭在目标砂岩层中。”王翔说,“开发井气层钻遇率和成功率分别同比提高了5.6和2.7个百分点。”

  此外,针对部分区块地质复杂、储量有效动用难度大的问题,工程技术研究院自主创新形成恒工具面三维水平井钻完井技术,实现了在同一井场打出多口井,而井距极近的数口井也可以互不干扰,将难动用储量吃干榨尽。

  “目前我们最多可以在同一井场打出3口三维井,不仅节约大量征地费用,还使得原本会互相干扰的生产井‘口口出气,口口见效益’。”华北油气分公司工程技术研究院钻井所主任工程师闫吉曾介绍。

  增气—病态井换新颜

  大牛地气田及东胜气田,储层气水关系极为复杂,极易发生水窜、水淹现象。一些气层储量原本充足的气井,一旦发生水窜、水淹,轻则产量大幅下降,重则产量直接从数万立方米削减到零。

  治理水窜、水淹的病态井,成为摆在华北油气分公司面前的又一难题。若不“医治”好这些井,不但稳产目标难以达成,因为水淹造成的产量损失更会让盈利变得困难。

  为解水患,工程技术研究院推广功能性泡排、气举辅助排液、速度管柱排水采气、井筒净化处理技术等多项工艺技术。

  针对大牛地气田低压低产问题,工程技术研究院积极开展单站单泵多井连续泡排、高产液气井高效排采工艺技术和负压排采技术试验研究,形成二期增压后大牛地气田泡排体系,确保了低压条件下泡排成功率持续保持在 85%以上。

  针对东胜气田气井产液量大的特点,工程技术研究院自主创新形成“井下机器人”柱塞排水采气工艺,通过“井下机器人”的上下行走,实现井筒积液排出。

  伊深1井,是国家地质总局第三普查勘探大队于1976年在内蒙古什股壕打的第一口探井。“井下机器人”试验选中了这口功勋井。实验中,“井下机器人”连续运行时间最长达188小时,实现了产气量、产液量、液气比升高,油套压差减小,生产时率达到98.3%。这口40余年“井龄”的老井焕发出了“第二春”。

  “运用排水采气新技术,华北油气分公司气井综合递减率由原来的12%左右降低至8%以内,稳住了产量,提高了效益。”李克智说。

  仅2018年1-10月,华北油气分公司通过完成296口水淹井排水采气治理,已经实现增气2262.8万立方米。

  责任编辑:陆晓如

  znluxiaoru@163.com

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