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页岩气水平井完井压裂技术分析与研究

发表时间：2020/11/2 来源：《基层建设》2020年第21期作者：王东庆

[导读] 摘要：通过对页岩气水平完井情况的分析和分级方法的选择，探讨了页岩气水平井完井压裂技术的优化与应用好吧。

        黑龙江省大庆市 163000
        摘要：通过对页岩气水平完井情况的分析和分级方法的选择，探讨了页岩气水平井完井压裂技术的优化与应用好吧。它希望能帮助水平井分馏技术在页岩气井的应用。
        关键词：页岩气；水平井完井；压裂技术
        页岩气是页岩气藏中的一种天然气资源，我国页岩气可采储量较大，为了进一步扩大井与储层的接触面积，可在水平完井过程中合理应用分馏技术井。跟随页岩气水平完井裂缝成因分析与探讨。
        1 页岩气水平井完井及压裂方式的选择
        1.1 与水平井完井相适应的压裂方式
        水平井作为一口特殊的井，其倾角接近90度。在用压裂法完成这类井的划分时，要保证压裂法与补充法具有良好的适应性，否则可以会对完井效果造成不必要的影响。鉴于此，在水平完井应用压裂技术时，有必要选择合理的压裂方法，这是保证完井的前提，目前页岩气水平井段常用的两种互补方法，即封井和裸眼完井。
        （1）与套管完井方式相适应的压裂方式为泵送桥塞，
        这种压裂方法的特点是：对裂缝点控制效果好，能保证井眼的稳定性，对生产测井非常有利，成熟度高，风险相对较低，缺点是等待时间长。
        （2）与裸眼方式相适应的压裂方式为封隔器加滑套，
        这种方法在操作过程中不需要破坏墙体，而且这种方法在施工过程中不会出现轻微的裂缝，而且这种方法在施工中也不会表现出很高的稳定性。对于无法正确控制裂缝位置的完井，一旦发生砂凝块，就很难处理。从以上分析不难看出，泵桥塞开裂有其优点，缺点较少。因此，该研磨方法可作为页岩气水平井完井的首选方法。
        1.2 泵送桥塞分段压裂
        水平配制页岩气时，最合适的裂解方法是泵塞。将射孔管柱的射孔深度与射孔管柱的下段连通，然后将射孔管柱的射孔深度与射孔管柱连通，所述射孔枪与所述穿孔层相适应，完成所述环的第一段间隙。骨折然后用凝胶冲洗钻孔，用液体泵将桥塞送入井内，引爆桥塞，使桥塞与射孔枪分离，同时进行试压，拉动电缆将射孔枪带到射孔段射。射孔后，将电缆从井内拔出，并将另一根断开层。之后为了实现多物种跟踪目标，可在第二部分重复完成第一阶段的开裂，它是这种摔跤方法最突出的元素是分数段的数量没有受到限制。虽然生产成本相对较高，但可以将回收率提高5倍以上。
        2 页岩气水平井完井压裂技术的优化及应用
        2.1 技术优化
        在页岩气开采中，通常采用水平井使井眼与储层接触面最大化，并采用多级压裂。国家标准时间水平井施工可通过优化货物参数进一步改善控制区域，大幅提高货运网络的传导性，右侧与裂缝形成有关的主要因素，如裂缝间距、裂缝网络的大小等。
        2.1.1 确定裂缝的具体方位
        钻取气源前要考虑的因素之一是水平井的实际方位，对于水平井，如果钻头的方向垂直于最大水平面，就可能形成横向裂缝主要负荷。孔的方向与最大水平主电压一致，裂缝沿轴向逐渐扩展，并以井眼为基础形成纵向裂缝，当井眼方位角与井内最大载荷夹角不同时，显示产生的裂缝复杂。实用经验表明，在水平气源中，横向裂缝的泄放面积较小，因此希望在开裂过程中产生此类裂缝。由于圆盘层的影响，在开裂过程中容易产生大量的微裂缝。当这些微裂缝垂直于横向裂缝时，就会形成次生裂缝，这是裂缝形成过程中最理想的情况。为了确定断裂方向，除了对钻孔坍塌和钻压裂缝进行广泛分析外，还应当进行偶极横波测井。
        2.1.2 射孔参数的优化
        与直井相比，水平井的射孔位置具有一定的特异性。射孔段的合理与否直接关系到裂缝网络的产生几率。在页岩气水平井的裂缝可以是多点分散的，即多重射孔，选作射孔，它不仅有助于大裂缝的形成，而且在射孔间隔太小的情况下，还可以防止形成过多的大裂缝营业日对于射孔丛，间隔距离应大约25m左右，不小于20m，不大于30m，合理的间距可以叠加大裂缝的诱导应力场，进而诱发远井大裂缝间的连通。

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        2.1.3 裂缝间距优化
        在页岩气水平压裂完井过程中，缝距的减小会进一步加速井眼周围储层压力的降低，可显著提高页岩气。然而，现场裂缝监测发现，随着裂缝形成的减少，裂缝分布方向发生了变化，并不能达到最大值应力方向。造成这种现象的原因是压裂影裂缝影响了它。周围的应力场，导致应力方向和大小的变化，随后断裂的扩展完全符合新的应力条件，为了有效地解决这一问题，可以采取相应措施优化裂缝间距。应力本身的干扰作用和圆盘的共同特性可以提高渗透率，为了防止水平井段裂缝的相互破坏，可以同时调整射孔丛的距离，检查到裂缝的距离应在33-60m之间。
        2.1.4 裂缝长度优化
        在影响井内页岩气整体效率的因素中，货物长度不受以下因素的影响，模拟结果表明，水平井段裂缝长度越长，页岩气实际产量越高，当裂缝长度达到一定值时，页岩气产量增加较少，且货期越长，施工难度和成本就越大。优化货物长度可，用数值模型来完成。具体优化应充分考虑页岩力学状况机械条件和施工难度。
        2.2 压裂技术的应用实践
        2.2.1 水平井概况
        某井的完钻井深度为2344m，其中水平段的长度约为585m，起伏高度为6.71m。靶点A到B之间的厚度可以从57m增加到59m，其中靶点A距离页岩顶部的厚度为46.5m，距离底部的厚度为10.5m；靶点B距离页岩顶部的厚度为45.9m，距离底部的厚度为13.1m。
        2.2.2 分段压裂的应用效果
        对该水平井进行分段压裂，共分为7段，施工压力设定为26.5MPa-60.7MPa，具体的施工过程如下：
        （1）在第一段内共计射孔4簇，每一簇10孔，经测试后发现，射孔4簇不合理，随后将射孔簇调整为2-3簇，继续射孔。
        （2）水平井二至五段储层物性较好，施工过程中裂缝可正常延伸，压力呈持续下降趋势，说明裂缝与天然裂缝完全连通，并通过加砂降低摩擦阻力，使钻孔附近的冲击得到隔离。那么第五段破裂，压力升至46.3mpa。经分析认为，近井区已形成稳定的砂沟。
        （3）当施工至第六和第七段时，压力继续上升，此时出现加砂困难的情况，经分析发现，该段处于微裂缝上。从实际的实施情况来看，桥塞下入的非常顺利，达到了预期中的效果。
        3 结束语
        综上所述，页岩气的生产是一项更加复杂和系统的任务。为了提高采收率，可在水平完井过程中合理地钻水平井和压裂技术。通过优化压裂相关参数可以最大限度地发挥压裂技术的作用，而今后要加强压裂技术的研究，不断改进和完善，使压裂技术更好地为页岩气生产服务。
        参考文献：
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        [2]高启国，高银胜.130BPM全电动混砂撬在页岩气压裂施工中的应用[J].中国石油和化工标准与质量，2019（12）：165-168.
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        作者简介
        王东庆，性别男，出生日期19680430，民族汉，籍贯湖南省慈利县，在大庆油田有限责任公司井下作业分公司压裂大队从事技术员工作，联系地址：大庆油田有限责任公司井下作业分公司压裂大队十四小队，邮编：163000。