三层立体开发打开气田增产新空间

近日,国内首个页岩气三层立体开发评价井组——焦页66号扩井组试气成功,中部气层焦页66-Z1HF井和焦页66-Z2HF井测试日产量分别为12万立方米和20.8万立方米,下部气层加密井焦页66-3HF井和焦页66-4HF井测试日产量分别为16.9万立方米和17.3万立方米,展现了涪陵页岩气田立体开发良好前景。

涪陵页岩气田是全国首个实现商业开发的页岩气田。近年来,气田面临着老区产量递减较快、天然气保供任务重、上产压力大等重重困难。

为提高气田采收率和保供能力,涪陵页岩气公司针对气田焦石坝主体区块储量丰度高、动用不充分的有利区,实施了精细立体式开发调整,通过精细部署井网加密,开展上部、中部和下部气层分层立体开发井组试验,努力提高单井产量,取得了良好效果,开创了国内页岩气开发先河,为气田高效开发打开了新空间。

立体开发再升级,“两层楼”变“三层楼”

焦石坝区块是涪陵页岩气田的主体区块,也是气田储量的高丰度区,主力气层如同肉夹馍,层层叠叠,层层有“肉”。

气田开发初期,涪陵页岩气公司主攻储量最丰厚下部气层,部署了大量开发井,促进了开发效益最大化,气田2015年底建成50亿立方米产能。

然而,页岩气开发受自然递减规律影响,产量逐年降低。涪陵页岩气公司急需寻找接替阵地,提高采收率。

2015年以来,涪陵页岩气公司瞄准该层系上部气层开发组织联合攻关,重点开展了上部气层产能评价、不同穿行层位评价、不同井距开发效果评价、与下部气层井空间关系评价等等,明确上部气层开发井网适应性及上部储层储量动用范围,利用国内首创的页岩气立体开发技术,实现了气田上部和下部气层同时动用,使采收率实现了翻倍,目前已达国际先进水平。

“页岩气就像储存在地下一层层的楼房里,第一层楼搬得差不多了,再搬第二层楼,这样,可大幅提高搬家速度和效益。”涪陵页岩气公司技术中心主任方栋梁形象地比喻道。

进入2020年以来,为进一步动用地下储层,技术人员大胆提议,能否让“二层楼”变成“三层楼”,实现立体开发再次升级?

公司通过国外调研,对立体开发调整后储量动用状况进行精细评价,强化顶层设计和规划引领,按照“整体部署,分步实施,稳妥推进,试验先行”的原则,坚持地质工程一体化思路,经过反复论证,认为三层立体开发可行,并优选焦页66扩平台作为三层立体开发平台,部署了焦页66-Z1HF井、焦页66-Z2HF、焦页66-3HF、焦页66-4HF井4口评价井,主要评价中部气层页岩气产能和适应性工程工艺技术,探索上、下二层立体开发变为上、中、下三层精细立体开发可行性,努力探索提高气田采收率新途径,打开气田开发新空间,为实现“万亿方储量、百亿方产量”打下良好的资源和技术基础。        

  强化提速防碰绕障技术,确保优快钻井

中部气层对于气田技术人员来说,是一个全新领域,无任何经验可以借鉴,存在着标志层不清楚、小层识别难度大、控制精度高、优质储层厚度小、产状变化较快、防碰风险高等诸多困难,而且,2000米左右的长水平段井眼轨迹控制更是一个难题。

“中部气层厚度薄,井眼轨迹不但长,还像蚯蚓一样复杂多变,要想钻头在几千米的地下准确穿过储层,无疑是在地下‘穿针引线’,难度很大。”公司技术中心气藏地质所所长徐向认真地说,“我们必须严阵以待,确保井眼轨迹在目的层准确穿行。”

公司对目的层关键参数进行细化分析,从地质基础研究、优化设计、优选设备等方面入手,深入开展邻井资料、地震剖面、靶点精准着陆、轨迹控制等研究,不断优化施工方案,精细钻井过程控制,总结开发经验,建立和完善适应中部气层开发的小靶框、多靶框、多层系及三开长水平段精准控制技术,为优快钻井打下坚实基础。

公司成立专门地质导向小组,围绕小层对比、计算地层倾角、调整增斜降斜等方面进行技术攻关。

2020年4月23日,焦页66-Z2井进入三开关键的地质调整节点,徐向和工程师卢坤辉从下午就开始紧盯屏幕,仔细查看井眼轨迹,一直熬到凌晨3点,保证井眼轨迹完美在目的层穿行。

此外,由于焦页66号扩平台是气田首个三层立体开发井区,处于气田立体开发“闹市区”,光邻井就有10口,井眼轨迹防碰和防干扰的风险也很大。技术人员充分利用先进的三维绕障防碰技术,在密集的井网中,左闪右躲,成功“突围”,避免邻井井眼轨迹相碰。

卢坤辉在一次钻井地质导向工作中,发现焦页66-Z1井的井眼轨迹离一口正钻的上部气层井越来越近,他提醒井队注意防碰,并利用防碰软件不断计算,严格控制钻头方位,杜绝了两口气井的井眼轨迹相碰。

最终,公司出色地完成了焦页66号扩三层立体开发井组钻井任务,2口中部气层井实现三开“一趟钻”,三开平均机械钻速较气田2020年三开平均机械钻速提升83%,目的层穿行率100%。

深化压裂新技术运用,促进气井高产

压裂是页岩气生产的关键技术,是气井获得高产的“临门一脚”, 通俗地说, 就是为地层强烈造缝,开展裂缝布缝优化,使“羊肠小道”与“高速公路”合理分布在井眼四周,形成四通八达的页岩气逸出通道。

涪陵页岩气公司针对首次开展的中部气层压裂储层改造工作,加大科研力度,与各专业科研、施工单位通力合作,采用井工厂同步交叉压裂模式,利用先进的压裂新技术,应用快速插拔装置、可溶桥塞等装备,确保压裂施工高效快捷,助力气田三层立体开发取得实效。

公司还在压裂过程中,同步对焦页66扩平台4口井进行立体微地震监测,为压裂现场实时提供各段压裂缝网扩展形态,分析压裂工艺适应性,提供优化压裂参数建议,创造了涪陵气田单次微地震监测段数最多、时间最长纪录。

“压裂微地震工作就类似于医学上的胃镜检查,通过检查诊断,给医生提供治疗方案的最佳依据,减少走弯路,还可以降低经济成本。”公司压裂专家介绍说。

焦页66号扩三层立体开发井组的试验成功,为国内页岩气高效开发探索了新技术,也为国内页岩气充分动用提供了新思路。在新技术的加持下,涪陵页岩气田有望新建产能15亿立方米、新增经济可采储量70-80亿立方米,三层立体开发区采收率进一步提高,持续保持行业领先。

关键字:三层立体开发 获突破
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