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1.基本情況
1)基本數據
該井是一口新井,油層套管D139. 7mm×2540. 00m,水泥返高至地面,人工井底2526. 00m,人窗點2074. 0m,水平井段長500m,最大井斜90. 79°,造斜點1545. 00m,該區塊測地層壓力18. 0MPa。油層情況見表2-19,該區塊天然氣組分分析,無硫化氫有毒氣體,但在個別井見微量一氧化碳有毒氣體,需做好有毒有害氣體預防工作。
表2-19 油層電性參數表
2)作業目的
表2-20 分段壓裂數據表
地質要求對該井水平段進行噴射、分段壓裂,共分4段,每段各加砂30m3,共120m3,見表2-20。
2.監督要點
(1)特別注意每個工序,在管柱進入水平井段時的防卡問題。
(2)監督下井管柱的下井質量,確保每次噴砂器深度的準確性。
(3)準確判斷套管被噴射射穿時刻,銜接下步對射開地層的壓裂。
(4)嚴格按設計要求控制砂比,以免堵塞噴砂器,造成壓裂失敗。
(5)每次壓裂排液,井口用適當油嘴控制放噴,嚴禁猛開猛放,造成大量吐砂,砂埋管柱。同時保證套管閥門關閉,必要時從套管小排量注入清水洗井。
(6)噴射兩個位置后,可根據情況起出管柱檢查。重新下管柱繼續噴射壓裂另兩個位置。
(7)進入水平井段的油管必須下專用的倒角油管接箍。
(8)在水平井段沖砂避免砂卡,沖砂結束將管柱上提,保證在直井段抽汲。
3.過程監督
1)通井、洗井
鉆具結構(由下到上):通井規D118mm+65根倒角油管(619. 3m)+199根工具油管(1896. 5m),通井至人工井底。反洗井,洗井結束后進行套管試壓15MPa,30min未降合格。
2)下壓裂管柱、配液
在地面預先連接井下工具部分,從下到上依次下入,如圖2-19所示。根據方案要求,壓裂第一段位置為2405m(即噴砂器位置)。
圖2-19 井下工具連接示意圖
3)壓裂施工
對井口、管匯、高壓管線進行檢查,確定固定牢靠,地面放噴管線必須用地矛固定;現場分別對每罐液體的上部和下部以及各罐綜合取樣,進行壓裂液小樣實驗,交聯比為100:0.6,符合方案要求。做好井口倒換閥門和有毒有害氣體檢測工作。
(1)試壓。
地面管線及設備試壓65. 0MPa,穩壓5min不刺不漏,合格。
(2)水力噴射射孔。
用活性水正循環井筒,排量600L/min,當套管返水正常后,以1.0m3/min正循環原膠液充滿油管及環空;然后以1. 0m3/min的排量泵入原膠攜砂液(切割階段);當攜砂液前緣距噴嘴250m(即油管注入原膠攜砂液6.5m3)時,提升排量到1.8m3/min,以確保獲得切割射孔所需的足夠壓差;在噴射2~3min后,關閉環空,以800L/min的排量由環空泵入原膠液,此時套管被噴射開孔。
其中油管注入量為18. 2m3,砂濃度100kg/m3,套管排量控制在0. 8m3/min。
(3)注前置液。
油管:排量1.8m3/min,液量22. 9m3。
套管:排量0.8m3/min,液量8.6m3。
(4)注攜砂液。
油管注攜砂液109.2m3,排量1.8m3/min,砂量30m3,砂比445. 5kg/m3。
套管注原膠液47. 7m3,排量0.8m3/min。
(5)注頂替液。
油管注頂替液7. 2m3,排量1. 8m3/min;套管注頂替液0.5m3,排量0. 8m3/min。
注意:加砂結束前15min,按0.03%~0.05%~0.07%的比例,在混砂車上人工楔型加入破膠劑APS15.0kg。
(6)關井放噴。
壓后關井30min。采用6mm油嘴控制放噴,初期油壓6MPa,套壓11MPa,放噴108min后,油壓2MPa,套壓5MPa,出液19m3。此時采用閥門放噴,放噴25min后,油套壓為0,出液1 2m3,放噴管線仍有溢流。過19min后,溢流停止。
(7)洗井。
10min后開始反洗井,用活性水35m3,排量1. 0m3/min,泵壓8MPa,返出40m3,返出液中無砂粒,停泵。
反洗井結束后,上提管柱,使噴砂器位置為2323m,進行第二次噴射壓裂,施工與第一段相似。
前兩段壓裂施工結束后,起出井下工具進行檢查、更換,以確保工具的安全可靠性,再進行后兩段的壓裂施工,施工過程于與前兩段相似,只是噴射位置不同,如圖2-20所示。
(8)沖砂、抽汲。
起出壓裂管柱,下入沖砂、抽汲管,管柱結構為斜尖+倒角油管+工具油管。
探砂面位置為2094. 2m,沉砂厚度431. 1m,沖砂至人工井底,沖出砂量約3.8m3。
沖砂結束后,立即上提管柱至井眼軌跡40°井斜處(1739. 78m),進行抽汲排液求產,抽汲時安裝智能抽汲儀對抽深、動液面、抽汲時間、抽汲次數等參數進行實時監測,確保抽汲資料的真實準確性;堅決執行坐崗制度,進行有毒有害氣體檢測,如圖2-21、圖2-22所示,確保人員生命安全。
圖2-20 壓裂位置分布示意圖
圖2-21 便攜復合式有毒有害氣體檢測儀
圖2-22 抽汲時井口有毒有害氣體檢測
該井最終的試油結果為:抽深1500m,動液面1350m,日產油30.6m3,日產水0,累計產油79. 3m3,累計產水296m3。投產初期日產油10t,穩產后日產油3.1t(所在區塊平均單井產量0. 8t),效果明顯。
4.案例提示
(1)水平井施工前應認真參考井身結構、井眼軌跡等資料,針對不同管柱、不同井段對起下鉆速度提出具體要求。
(2)水平井施工過程中,進入水平段的井下工具、油管、短節必須倒角,確保管柱在水平段進出自如。
(3)為了確保井下工具的裝配質量,需配備一個工具安裝臺架(或者一張防滲布)。
(4)混砂車各吸入端須安裝一個20目濾網,以防止大的固體顆粒進入油管堵塞噴嘴。
(5)施工前開好安全會及施工交底會,做到“五清楚、五穩和六不”,確保施工質量。
(6)每段壓裂加砂結束前15min嚴格執行尾追破膠劑政策,確保壓裂液易破膠、易返排。
(7)沖砂時必須采用循環沖砂法,即沖1根單根后再上提1根,仔細觀察懸重變化,若無異常則可以繼續沖砂,且沖砂過程中排量要大(1. 0m3/min,常規井0.6m3/min),避免長井段的“砂床”導致卡鉆事故。
(8)壓裂過程中油管壓力平均40MPa,與常規壓裂相比(平均30MPa),施工壓力高,要求壓裂前試壓高(地面管線及設備65MPa,環空管線21MPa),對施工車輛、設備要求高。
(9)由于噴砂器直徑?。?個D6mm孔在D93mm的圓形鋼體上均勻分布),因此施工排量和砂濃度受到限制。
(10)該工藝技術先進,實現了水平井一次性多井段壓裂,大大縮短作業周期。
(11)水力噴射壓裂無需射孔,采用水力噴射割縫,相當于射孔壓裂一體化施工,節省射孔費用、減少作業時間。
(12)從施工過程及抽汲資料分析,該工藝適應特低滲區塊水平井的儲層改造要求。
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