本版图片由本报通讯员 裘新农 摄 科研人员在仪表车里记录施工压力等数据。
科研人员进行高泉5井压裂方案讨论。
科研人员即将开展加重压裂液攻关。
储层情况复杂多变●准噶尔盆地南缘下组合发育多套规模储层,但其高温、高压的工况条件,对各项技术、工具、材料等有更严苛的要求
攻关小组进行攻关
●针对施工压力高、加砂难度大、压裂材料性能要求高等问题,攻关小组从管柱组合、工具材料、泵注工艺等方面开展了研究
●针对施工压力高的难题,设计两套大通径压裂管柱结构降低管程摩阻,满足最大施工排量4.5m3/min
●考虑到地层破裂压力高的现状,研发了1.20g/cm3加重压裂液,增大静液柱压力,有效降低井口破裂泵压(10MPa)
●针对地层闭合应力高、加砂难度大的问题,优选高强小粒径陶粒提高人工裂缝的导流能力,并通过前置液多段塞打磨、高浓度砂塞预判加砂难度,降低加砂风险
确定今后攻关方向
●继续攻关适用于8000米超深井、耐温200℃的加重压裂液体系,为超深井的勘探发现提供技术保障
●持续开展高温高压下的压裂改造基础理论研究,探索超深井压裂改造配套工艺,为超深井的规模压裂供技术支撑
●南缘侏罗系储层厚度大,需要攻关暂堵软分层工艺,实现储层纵向上的充分动用
继准噶尔盆地南缘西段高探1井获得千吨高产历史性突破后,经过勘探科研人员近两年的持续攻关探索,2020年12月16日,在南缘中段,呼探1井获得重大突破,在7367—7382米井段试获高产工业油气流,日产天然气超过50万立方米,日产原油超过100立方米。
当前,新疆油田公司正进入新一轮勘探发现、储量增长的高峰期,准噶尔盆地呈现出“满盆油、半盆气”的勘探新格局。
准噶尔盆地南缘下组合储层具有“一深三高”的特点,即埋藏深,高温、高压、高闭合应力,压裂时存在施工压力高、加砂风险大的难题,对压裂工具及入井材料的性能都提出了很高的要求。
如何针对准噶尔盆地南缘下组合的储层特性与生产状况,研究与其相适应的经济有效的技术措施,以提高井筒与储层的连通性,达到压裂增产目的?工程技术研究院(以下简称“工程院”)储层改造研究所的科技人员秉持求真务实的作风,以勘探现场安全高效试油压裂为目标,团结协作,为南缘高温高压井试油改造工作的顺利实施贡献工程智慧。
成立攻关小组
高探1井获得高产油气流,标志着准噶尔盆地南缘下组合勘探实现了历史性突破,加快了南缘勘探进程。准噶尔盆地南缘下组合发育多套规模储层,有压裂增产的需求,但是,其高温、高压的工况条件,对各项技术、工具、材料等都提出了更严苛的要求,亟待攻关研究。
科研人员集中力量聚焦南缘压裂的难点与需求,梳理亟待解决的攻关内容,依据勘探深井的需求进行超前谋划,既立足于近期需要,又做好长期规划,瞄准现场生产需求,积极调研、细致研究,将工作落在实处。同时,成立了由各专业科研人员组成的“突破风险、圆梦南缘”攻关小组,统筹安排南缘勘探压裂工作,开展攻关研究,保证了各项工作顺利开展。
攻关取得成效
针对施工压力高、加砂难度大、压裂材料性能要求高等问题,攻关小组从管柱组合、工具材料、泵注工艺等方面开展了攻关研究,为高102井、高泉5井压裂实施打下了坚实基础。
针对施工压力高的难题,科研人员设计两套大通径压裂管柱结构降低管程摩阻,满足最大施工排量4.5m3/min。2010年西湖1井采用大通径油管+封隔器的压裂方式,保障了两层施工顺利进行,为深井改造积累了宝贵经验;2020年高102井、高泉5井压裂采用大通径油管+环空加重控压的方式,实现了储层安全、规模改造。
考虑到地层破裂压力高的现状,科研人员经过两年的潜心研究,开发出两套加重压裂液,加重密度1.20-1.50g/cm3,耐温性能达到170℃。压裂初期通过泵入加重压裂液,增大静液柱压力,有效降低了井口破裂泵压(10MPa)。待地层破裂后,采用常规密度压裂液进行造缝和加砂,较全程采用加重体系降低材料成本70%。
针对地层闭合应力高、加砂难度大的问题,科研人员开展室内评价,优选高强小粒径陶粒提高人工裂缝的导流能力,并通过前置液多段塞打磨、高浓度砂塞预判加砂难度,主加砂采用低砂比、小增幅、控制最高砂比的泵注方式降低加砂风险;现场应用2井次,单层最大加砂50m3,成功率达100%,提升了技术人员对于高温高压深层储层改造的认识和信心。
明确努力方向
储层改造研究所科研人员始终坚信“每闯过一道难关,我们就前进一大步”。针对南缘深井的压裂工作,他们明确了今后努力的三个方向:
第一,继续攻关适用于8000米超深井、耐温200℃的加重压裂液体系,为超深井的勘探发现提供技术保障。
第二,持续开展高温高压下的压裂改造基础理论研究,探索超深井压裂改造配套工艺,为超深井的规模压裂供技术支撑。
第三,南缘侏罗系储层厚度大,需要分层压裂提高纵向动用程度。目前分层技术存在机械分压层数及排量受限的问题,亟待攻关暂堵软分层工艺,实现储层纵向上的充分动用。
正如“突破风险、圆梦南缘”攻关小组的名字一样,攻关小组成员将加深储层认识,开展技术攻关,突破风险,为后续南缘深井超深井的压裂试油提供技术支撑,圆梦南缘!