柱塞排水采气技术在涪陵页岩气田的试验应用

针对涪陵页岩气田部分老井积液日渐明显这一现象,为探索合适的排水采气工艺,在页岩气田W区块若干气井中开展了柱塞气举先导试验。由于页岩气井具有生产井口扩径、生产管柱缩径的特征,常规柱塞技术应用受到制约,为此进行了页岩气井柱塞排采井口改造及组合柱塞的设计,有效解决了柱塞技术在页岩气井应用存在的井口瓶颈及漏失问题。文章还介绍柱塞排采工艺在涪陵页岩气田应用可行性判断的两种方法,该方法对W区块柱塞选井具有较强的指导性。同时,柱塞排采工艺在现场生产实际中表现出了显著的工艺效果、制度优化效果及较好的经济效益。W区块现场应用13口井,成功率100%。柱塞排水采气技术的试验成功不仅进一步完善了涪陵页岩气田排水采气工艺体系,而且所表现出来的推广潜力更为气田上产增效提供了保障。     

长宁页岩气井柱塞气举工艺规模化应用及效果分析

常规气井柱塞气举工艺在页岩气井应用中存在大斜度井段液相漏失明显、钢丝作业风险高、柱塞与地面增压协同运行难等问题。为优化柱塞气举工艺的运行效果，通过对页岩气井的精细化柱塞工艺设计，规范排液位置、配套工具选型、柱塞介入时机、平台柱塞错峰运行等措施，为工艺规模化应用提供了技术支撑。结果表明，55～65°井斜角的井深是柱塞排液的较优深度，通过优选“带单流阀卡定器+柱状柱塞”工具组合，在气井产量接近1.2倍临界携液量时以平台错峰制度运行柱塞，可实现页岩气井柱塞气举工艺的正常运行；构建的柱塞气举工艺远程智能管理系统实现了对柱塞运行状态的实时监测、异常工况诊断与远程处理，大幅提升柱塞气举工艺管控效率；精细化设计与平台化管控相结合使页岩气柱塞气举工艺发挥短期增产、长期稳产的效果，具备了规模化应用条件，并取得了良好应用效果。该模式可推广应用于气举、泡沫排水等工艺，实现多类排采工艺的规模化、精细化应用。     

神木气田柱塞气举工作制度优化

神木气田目前气井配产及压力都比较低,普遍产水,积液井口数占气井总数的1/4左右。目前气井存在问题主要在于能量衰减快,积液严重,生产效率低。柱塞气举在提高气井产能、保持合理生产压差等方面起到了明显积极作用。神木气田排水采气措施主要以泡排为主,其他方式为辅。2016年第一季度,泡排有效率57.1%,部分积液严重的气井泡排无效。柱塞气举是解决无效井的有效途径之一。因此对神木气田柱塞气举工作制度优化,以达到进一步增强柱塞气举效果,提高气井产能的效果。     

柱塞气举排水采气工艺在大牛地气田的应用

为验证柱塞气举工艺在大牛地气田推广的可行性,在D1-1-74井进行了柱塞气举排水采气工艺试验。介绍了柱塞气举的工作原理和工艺参数计算方法,并介绍了该气井现场工艺试验情况,分析认为柱塞气举排水采气工艺可以在大牛地气田推广。     

柱塞气举排采工艺在龙凤山气田的首次应用

龙凤山气田出液气井生产到一定阶段,由于压力、产量降低不能满足携液需求,形成井底积液,部分积液严重井已停产,尝试泡沫排液效果不理想。为了寻求新的更适合的排液工艺,优选北217井作为首口柱塞气举试验井。文中详细阐述了柱塞气举原理,总结归纳了柱塞气举排采工艺的适用条件,并利用适用条件在龙凤山优选出一口积液直井作为试验井。通过应用该工艺前后生产情况对比分析柱塞气举的效果和适用性。北217井应用柱塞气举排采工艺后日增气2 000 m3,同时排液效率提高,减少了井下积液,下步可以在龙凤山气田其他气井试验。同时,井下冻堵影响柱塞下行,采用注醇恢复柱塞气举排采。     

四川盆地涪陵页岩气田气井合理配产方法探讨

四川盆地涪陵页岩气田开发初期,气井的产能评价存在诸多问题,采用陈元千"一点法"公式对页岩气井产能进行计算误差较大,不能有效指导气井配产。为了探索适合本地区页岩气井的产能评价方法和合理配产方式,通过开展多口页岩气井的产能试井,并校正中、高排液气井产能试井异常数据,建立了针对该地区页岩气井不同排液量下的一点法产能计算公式。该公式计算的无阻流量与产能试井求得的无阻流量误差范围在-12%~5%之间,二者计算结果较吻合。同时采用采气指示曲线法提出涪陵页岩气田气井6个无阻流量区间相应的合理配产系数。在气井投产初期,可采用合理配产系数进行气井配产;生产中频繁调产井,采用压降产量动态配产法优化气井配产,也可采用两者兼顾的方法指导气井配产。所提出的合理配产方法,可以为涪陵页岩气田气井的高效开发提供技术支撑。     

大牛地气田柱塞气举排水采气工艺工作制度优化

为保证气井满足配产、柱塞气举正常运行和保持较高举升效率,需要对柱塞气举进行工作制度优化。针对柱塞气举应用过程中存在的问题,对可控和不可控因素分析讨论后认为,柱塞气举制度优化需要对续流生产时间和开井前套压进行优化。工作制度优化后,柱塞举升效率提高,气井生产时间延长。     

低压深井柱塞气举排水采气技术研究及应用

柱塞气举作为一种简单高效的排水采气技术,在4 000ｍ以浅的常规气井中得到了较为广泛的应用,但在深井中的应用国内还鲜有报道。为此,结合现场生产和常规柱塞气举技术应用经验,通过优化低压深井柱塞气举设计方法、研制深井柱塞工具和优化改进柱塞工艺流程,形成了一套适合低压深井的柱塞气举排水采气技术。研究结果表明,通过引入井筒流入、套管压力等多影响因素,建立了柱塞启动压力指导图版,形成的低压深井柱塞气举设计方法可以大幅拓宽工艺适用范围;通过改变柱塞结构,研发了自密封低漏失柱塞,相比常规柱塞,柱塞运行过程中漏失量降低20％ ～30％;通过地面流程优化设计,将薄膜阀两端采用丝扣连接,减少动火作业,单井可减少改造费用约1.0万元;现场试验15井次,工艺成功率100％,单井产气量提高均超过 20％,最高增加 ６倍。现场试验结果表明,低压深井柱塞气举是适应川渝气田小产量深井排水采气的一项技术,可以显著提高该类气井的开发效果和经济效益。     

智能柱塞气举排水采气在苏里格西区应用研究

苏里格气田西区开采以来,部分气井已进入生产中、后期,压力和产能普遍偏低,不能满足气井生产的连续携液要求,导致部分气井井底或井筒内产生积液,严重影响气井正常生产。目前苏里格气田西区引入MI智能柱塞气举排水采气系统,通过分析柱塞气举排水采气系统的特点,结合在苏西区块的试验效果,评价其工艺适用性与经济效益,分析其优缺点。     

苏里格气田智能柱塞气举排水采气技术研究

随着苏里格气田的开发,气井产能逐年下降,积液气井数量也在逐年增加,影响了气井产能正常发挥。柱塞气举以其举液效率高特别适于０．３×１０４ｍ３／ｄ以下间歇井,在国内外广泛应用并取得了良好效果。为解 决气田面积大、积液井数多、管理难度大的现状,针对常规柱塞气举工艺单一的定时开关井模式及需要人工到井口调参的不足,进行了柱塞气举智能化研究,实现了柱塞气举工艺远程控制及参数的最优化运行,彻底解决了０．３×１０４ｍ３／ｄ以下积液气井的排水采气问题,为苏里格气田排水采气技术全面智能化迈上了新的台阶。     

涪陵页岩气田加密井钻井关键技术

涪陵页岩气田加密井多处于页岩气压裂区且井网部署密集,导致钻井溢漏等井下故障多发、钻井液安全密度窗口确定难、压裂液侵入造成井壁坍塌及卡钻、防压裂干扰井眼轨道设计难度大等问题。针对上述钻井技术难点,从压裂区地层孔隙压力计算模型建立、合理钻井液密度窗口设计、防压裂干扰井眼轨道设计、加密井防漏堵漏和溢漏同存防控等方面进行了技术攻关,形成了适用于涪陵焦石坝主体区块的加密井钻井关键技术。该关键技术在涪陵页岩气田应用31口井,平均水平段长1 933.25 m,平均钻井周期52.38 d,平均机械钻速10.31 m/h,较前期加密评价井机械钻速提高了15.3%,钻井周期缩短了10.7%。涪陵页岩气田加密井钻井关键技术为涪陵页岩气田二期产能建设提供了技术支撑,也为其他页岩气田开发提供了技术参考和借鉴。      

涪陵页岩气田“井工厂”技术

涪陵页岩气田是我国第一个投入商业化开发的国家级页岩气示范区,经过3年的技术攻关和现场试验及应用,形成了一套适合复杂山地页岩气特点的"井工厂"技术,极大地缩短了开发周期,降低了工程成本。涪陵页岩气田"井工厂"关键技术主要包括山地"井工厂"布局优化设计、页岩气"井工厂"钻井作业模式、"井工厂"压裂作业模式以及撬装化建站等4个方面。现场试验与推广应用情况表明,采用单钻机2~4井和双钻机5~8井"井工厂"钻井模式,单机组拉链式"井工厂"压裂与双机组同步"井工厂"压裂模式,可以达到当年完成建平台、钻井、压裂、试气、投产的开发要求。"井工厂"技术为涪陵页岩气田50×108 m3/a一期产能建设的顺利完成提供了强有力的技术支撑,并成为页岩气田经济开发的核心技术,对我国页岩气规模化开发具有重要的借鉴和引领作用。      

涪陵页岩气田钻井工程技术进展与发展建议

涪陵页岩气田是我国首个实现商业化开发的大型页岩气田,其钻井工程技术体系对其他页岩气田钻井具有示范作用。将涪陵页岩气田钻井工程技术发展分为勘探发现、开发试验、一期产能建设和二期产能建设4个阶段,并从地表地质特征、井壁稳定、井眼轨迹控制以及固井质量等方面论述了该气田发展历程中遇到的钻井技术难点。针对上述技术难点,从平台地面布局、布井方案、低成本优快钻井、井眼轨迹控制、井筒完整性评价等方面总结了9项钻井关键技术,以期为其他页岩气田的钻井提供借鉴。同时,在此基础上围绕"稳产增效、提速降本",指出了涪陵页岩气田下一步的钻井技术需求,提出了针对性的钻井技术发展建议,以持续提高涪陵页岩气田的钻井技术水平。      

涪陵页岩气田绿色开发关键技术

涪陵页岩气田地处山区,地下暗河溶洞发达,人口密集,开发过程中面临着环境保护问题。结合涪陵页岩气田地表自然环境特征和页岩气开发工程特点,分析了涪陵页岩气田开发过程中面临的主要环境问题,开展了土地集约化利用、水资源节约与保护、油基钻屑无害化与资源化利用、钻井和压裂污水循环利用及页岩气田开发绿色环境管理模式等技术研究,形成了适用于涪陵页岩气田的绿色开发技术体系。现场应用表明,应用绿色开发技术体系后节约土地62.1%,钻井和压裂污水循环利用率达到100%,处理后的油基钻屑含油率低于0.3%,二氧化碳减排64.47×104 t,实现了页岩气田开发零污染。研究认为,涪陵页岩气田绿色开发技术对我国页岩气田规模化开发中的环境保护具有示范作用和借鉴价值。      

涪陵页岩气田连续油管生产效果评价

连续油管作为采气管柱在涪陵页岩气田的应用越来越广泛,其规格主要有?50.8 mm×4.45 mm和?38.1 mm×3.68 mm两种,不同页岩气井连续油管的生产效果存在差异。为分析存在差异的原因、提高连续油管在页岩气井的应用效果,基于现场应用情况,从页岩气井携液效果、井筒压耗、气井稳产能力等3方面,开展了连续油管生产效果评价,分析了连续油管直径、下入深度和下入时机对连续油管生产效果的影响。结果表明:相比于?60.3 mm×4.83 mm普通油管,采用?50.8 mm×4.45 mm连续油管生产,临界携液气量能够降低38%;水气比对连续油管生产效果影响较大,水气比越大,连续油管直径、下入深度对井筒压耗和气井稳产时间的影响越显著;对于水气比0～1.5 m3/104m3的页岩气井,越早下入?50.8 mm×4.45 mm连续油管,自喷稳产期越长,自喷生产阶段的累计产气量越高。研究结果表明,低水气比页岩气井下入连续油管可实现连续稳定生产。研究结果对于提高连续油管在涪陵页岩气田的应用效果具有指导作用。      

涪陵页岩气田井地联合微地震监测气藏实例及认识

四川盆地涪陵页岩气田属国家级页岩气示范区,是全球除北美以外最大的商业开发页岩气田,基于"井工厂"模式下的压裂工艺已得到了广泛应用,但如何有效评价同平台多井次间的"井工厂"压裂效果及此模式下的缝网展布规律仍需进一步研究。为此,通过利用地面及井中微地震联合监测技术,对焦页4X平台"井工厂"压裂裂缝进行实时监测,初步了解了涪陵页岩气田焦石坝区块"井工厂"压裂模式下的人工裂缝几何尺寸、展布方向;同时利用联合微地震技术的综合解释成果,结合压裂SRV预测图版,对井工厂压裂工况下的压裂参数进行了重新认识,准确了解到涪陵气田页岩气"井工厂拉链式"压裂过程中的人工裂缝展布情况。该项研究成果对后期压裂参数的优化具有重要的指导意义。     

叠前地球物理技术预测页岩气保存条件——以四川盆地焦石坝构造页岩气藏为例

近年来,随着四川盆地涪陵页岩气田页岩气勘探开发取得重大突破,川东地区上奥陶统五峰组—下志留统龙马溪组巨大的页岩气勘探开发潜力被进一步证实。但是,如何利用地球物理技术更加准确有效地评价页岩气保存条件,目前仍然是该区页岩气勘探开发中亟待解决的问题。为此,基于叠前地震数据,从裂缝发育程度和地层压力的角度出发,首先利用基于叠前方位各向异性的裂缝预测技术进行高角度裂缝的预测,然后利用基于叠前纵波波阻抗反演的压力预测技术描述地层压力的空间分布特征,最终将两者相结合得到评价页岩气保存条件的新参数——保存系数,进而形成了一套可以有效预测页岩气保存条件的新方法 ;将新方法用于涪陵页岩气田焦石坝区块五峰组—龙马溪组页岩气保存条件的评价,并将气井生产资料与保存系数的预测结果进行对比验证。研究结果表明:页岩气保存系数与其无阻流量的对应性较好,并且弥补了低产井与无阻流量之间的不吻合关系。结论认为,保存系数预测结果与钻井生产资料具有较好的吻合度,证明了新的页岩气保存条件评价方法的有效性和可靠性。     

涪陵页岩气田焦石坝区块调整井钻井技术

随着涪陵页岩气田焦石坝区块进入开发调整期,单井可采储量降低,要继续经济开发就需要缩短钻井周期、降低钻井成本。为了实现钻井提速降本,进行了钻井优化设计、超长水平段钻井、强化参数钻井提速、基于等寿命理念的“一趟钻”钻井、“钻刮通洗一体化”完井和长效密封固井等方面的技术攻关,形成了涪陵页岩气田焦石坝区块调整井钻井技术。现场应用结果显示,调整井平均水平段长度达到2 096 m,同比涪陵页岩气田焦石坝区块一期增加37.8%;平均机械钻速达到9.49 m/h,同比一期提高26.2%;钻井周期62.27 d,同比一期缩短26.0%;环空带压比例由一期的70.0%降至4.6%。研究表明,涪陵页岩气田焦石坝区块调整井钻井关键技术满足了焦石坝区块部署调整井的技术需求,支撑了涪陵页岩气田稳产增效。      

涪陵页岩气田三维水平井井眼轨迹控制技术

为满足地理环境条件和页岩气高效开发需要,涪陵页岩气田采用"井工厂"模式开发,多采用中、长半径三维水平井。针对原井眼轨道设计不利于三维水平井优快定向钻井、三维井眼轨迹控制难度大、三维井眼摩阻扭矩大等技术难点,通过优化设计,应用三维水平井井眼轨迹控制、三维井眼降摩减阻等技术,以提高三维水平井机械钻速,缩短定向钻井周期。现场应用表明,涪陵页岩气田三维水平井二开定向周期缩短46.36%,三开定向周期缩短5.76%,成效显著。