页岩气井精细控压生产技术可行性研究与现场试验

页岩气压裂水平井控压生产能够延缓裂缝闭合,提高单井最终可采储量EUR。北美页岩气开发已进入精细控压生产成熟阶段,而川渝页岩气控压生产还处于起步阶段,亟需加强控压生产工艺的研究。文章从控压生产发展进程、产层特征、单井最终可采储量和单井产量等方面对比北美页岩气和川渝页岩气,并在国内首次进行井筒内控压并配合可调式油嘴精细控压生产试验(4口不同生产方式的试验井),验证精细控压现场实施的有效性。研究表明川渝页岩气实施可调式油嘴精细控压生产工艺潜力较大,目前川渝页岩气开采情况同北美早期页岩气开采情况较为接近,产量递减快,增产空间较大。通过现场精细控压试验,并结合预测单井最终可采储量的对比分析,结果表明初期下油管配合可调式油嘴的精细控压生产工艺能有效降低压力衰减速率并平稳生产,在保护储层的前提下能够有效提高单井最终可采储量。该技术有助于推进国内页岩气井精细控压生产工艺的发展。     

控压生产页岩气井早期产能评价方法研究

目前国内页岩气示范区经过几年的现场试验后也逐步在推广控压限产的生产方式[3-4],在北美地区页岩气藏实际开发实践证明该方式较放压生产方式,单井EUR可普遍提高28%[2]。但气井控压生产初期无法用测试求产来评价气井真实产能情况,目前又缺少可靠的评价方法。而气田管理决策者又希望能尽早了解气井的产能情况,便于投资决策和产能规划参考。本文依托K区块页岩气资料,从理论上分析页岩气井产能指数,研究分析放压生产井测试产量与产能指数的线性相关性,采用统计拟合技术建立多元线性回归预测模型,提出了控压生产井早期产能评价方法。通过实例应用表明,该方法是实用、有效的。     

油田气、液两相计量技术研究及应用效果评价

针对功图量油误差大,通过对CMS油气分离器改进,应用科里奥利质量计量技术,研制了适合三叠系油田油井计量的气、液两相计量装置,油气混合物经过气液分离器分离后,被分离成气相和液相两种状态,气相可通过气体流量计进行计量,液相由质量流量计进行计量,解决了气、液两相计量的难题。     

微流量控压钻井系统的研制与现场试验

微流量精细控压钻井技术是当今世界钻井前沿技术之一,主要是通过进出口流量的微小变化、随钻环空压力监测、地面自动节流调整及压力补偿等手段,实现环空压力的实时监测与精确控制。通过微流量精细控压钻井系统的研制和现场应用,完善微流量控压钻井设备配套并形成技术体系,现场试验主要是利用“微流量控压钻井系统”及时发现和处理井下复杂情况,减少井涌、井漏和降低钻井非生产时间等,提高钻井安全性和经济性,从而提高复杂地层的钻井作业效率。其现场成功实践为复杂地层钻进积累了经验。     

国产精细控压钻井系列化装备研究与应用

针对国内深部复杂地层普遍存在的窄密度压力窗口控制难题,形成了具有独立知识产权的PCDS-Ⅰ、PCDS-Ⅱ和PCDS-S系列化精细控压钻井装备。高端PCDS-Ⅰ型装备井底压力控制精度0.2 MPa;中端PCDS-Ⅱ型装备实现了模块化设计,自动识别外部设备工况,工艺工况自动匹配;低端PCDS-S型装备达到了低成本安全、优化钻井作业的要求。针对不同需求可进行不同控压装备组合,在欠/近/过平衡控压钻井工艺自由转换,并实现9种工况、4种控制模式和13种应急转换的精细控制。现场应用结果证明:该系列装备与技术有效提升了油气勘探发现率,大幅延长了水平井水平段长,提高了单井产量,降低了钻井复杂度,对带动国内钻井装备制造技术进步具有重大意义。     

页岩气地质评价智能化的应用与展望

中国页岩气资源类型多样,形成地质条件与成藏模式复杂,如何针对不同类型与级别的页岩气资源展开具有针对性的地质评价,是勘探开发工作的重点与难点.为解决此问题,在页岩气地质评价过程中,通过智能化软件和测量仪器的研发,提高了定量数据的获取精度;建立概率密度曲线,识别了不同类型页岩气相关地质参数的分布特征,进一步开展了资源量计算...     

精细控压钻井技术在海上平台（地面井口）的应用

精细控压钻井技术是近年来发展起来的一项新技术,主要应用于窄安全密度窗口、不确定性压力系统地层的安全钻进,在国内外控压钻井技术发展基础上,研发出国内自主知识产权的精细控压钻井系统,实现井筒压力闭环精细控制。目前该系统已在海上平台（地面井口）成功实施了12口井的控压钻井作业,其中A井在漏速较大的情况下实现了安全钻井,说明一定漏速下也可以实施控压钻井,现以A井为例进行总结,以期为后续类似作业提供借鉴。     

控压钻井技术在页岩气钻探中的应用前景

随着国内页岩气勘探开发进程的不断加大,页岩气钻井过程中遇到的复杂事故也愈发凸显。针对我国南方易漏、岩性构成复杂的页岩地层,为了快速、安全有效地钻穿复杂页岩层段,决定采用控压钻井技术破解页岩气层常见钻井难题。国内南方扬子地区主要发育了2套页岩地层:志留系龙马溪组和寒武系牛蹄塘组,纯页岩段较少、岩性构成复杂且破碎严重。根据页岩气钻井资料,钻井过程中经常钻遇灰质、粉砂质和硅质页岩,溢流和井漏经常并发出现,页岩层发育较厚的目的层段钻井钻井液密度窗口较小,井壁极不稳定。结合页岩地层岩性发育特征、控压钻井技术特点、室内实验分析、现行的控压钻井配套设备等相关因素,可以考虑采用井底常压法控压钻井技术钻穿大段复杂页岩层段。     

页岩气储层综合评价技术在涪陵页岩气田的应用

四川盆地涪陵岩气田是国内迄今为止发现并投入商业开发的首个大型非常规气田。借鉴美国页岩气储层评价八项重要指标,根据四川盆地涪陵岩气田具体特征,形成一套适用于页岩气储集层的储层综合评价关键技术。这项技术根据储层物性,总有机碳含量,脆性,水平应力差异这四方面性质,对储层进行综合评价。     

基于诱导应力的页岩气“井工厂”压后效果评价

水力压裂是页岩气高效开发的必要措施,页岩气压后效果评价是提高页岩气压裂水平的关键。文章 以涪陵一页岩气井平台为例,提出了一种针对页岩气压裂后应力场分析的压裂效果评价新方法。根据现场微地震 实时监测结果获得了 ３口井压后裂缝情况,在此基础上,采用有限元模拟软件建立了 ３口井压裂后应力场模拟有 限元模拟模型。重点分析了压裂后最大、最小水平主应力场变化,缝长和间距对压后诱导应力场的影响,分析发 现,裂缝条数增加、裂缝长度不均匀将极大地影响压后诱导应力场;长裂缝将抑制中间短裂缝的扩展;各条裂缝缝 长差异不大时有利于裂缝扩展;段间距对裂缝中心产生的诱导应力场影响较小;裂缝尖端诱导应力为压应力时裂 缝延伸受限,ＳＲＶ相对较小、压后产量较低。     

精细控压钻井技术在塔里木气田的应用

针对钻探深部复杂地层出现的井涌、井漏、有害气体泄漏、卡钻、起下钻时间过长等复杂问题,提出了精细控压钻井技术,根据其工作原理及其采用的设备,总结了其具有的能获取井底压力、实现井口压力自动控制、不间断循环以及压力控制精度高等特点,并详述了精细控压钻井技术在塔中奥陶系碳酸盐岩储层多口水平井的探索阶段、改进阶段和成熟阶段的应用情况及效果,得出此技术解决了窄压力窗口条件下发生井涌、井漏等井下复杂问题,降低了钻井综合成本,并可实现过平衡、近平衡以及欠平衡钻井的结论。     

重晶石回收系统评价体系研究与应用

长城钻井液在页岩气井三开采用高密度油包水钻井液,重晶石回收系统是钻井液维护的关键固控设备,但现场缺乏对该系统的评价体系,设备运行效率低下等问题较为突出。重晶石回收系统主要由两台中、高速离心机组成,原理是重晶石和低密度固相在离心机内受到的离心力不同,可以实现分级沉降。对双离心机系统的评价要求是:中速离心机的底流分离的低密度固相、溢流低密度固相分离效率越低越好,高速离心机的底流分离的低密度固相、溢流低密度固相分离效率越高越好。根据要求建立数学模型和评价方法,并在威204H7-6井的水平井段进行实验,中速离心机在2 200 r/min条件下,底流分离出了3.2%的低密度固相,溢流损失了20.74%的低密度固相,没有达到评价要求;把中速离心机降至2 000r/min,底流只分离出了0.15%的低密度固相,溢流只损失了4.6%的低密度固相,基本达到评价要求;高速离心机转速为2 805 r/min,低密度固相分离效率为61%,实现了高效运转。      

页岩气资源评价方法及其在四川盆地的应用

近10年来,在高天然气价格、水平井钻井技术和压裂技术进步的推动下,页岩气成为美国最重要的天然气开发目标,形成了适合于不同勘探开发阶段的页岩气资源潜力评价方法,对页岩气资源的认识不断得到深化。在详细研究美国页岩气资源评价方法基础上,探索了我国现阶段页岩气资源评价方法,并针对四川盆地西南部地区及威远气田区下古生界下寒武统筇竹寺组的页岩气资源做了初步预测。结果认为四川盆地页岩气资源丰富,不少于盆地常规天然气资源量,是未来值得重视的重要天然气勘探开发新领域。     

页岩气水平井固井碰压关井阀的研制及应用

针对目前页岩气水平井固井中套管浮箍浮鞋可靠性低、关井不严、磨塞困难等问题,研制了固井碰压关井阀。其工作原理是,利用固井胶塞作为驱动部件,固井碰压时的压力作为驱动力,移动滑套永久关闭井底液流通道。室内试验及现场应用结果表明：碰压阀关闭压力为14 MPa,并可根据销钉直径来调节关闭压力;正向和反向均可承压25 MPa以上。该工具操作简便,易于安装,可靠性高,可与浮箍浮鞋配合使用,能够有效提高水平井固井作业后的井下关井成功率,降低水平井磨塞风险,防止因水泥浆倒流造成的水平段窜槽和微环隙的产生,对提高页岩气水平井固井质量具有积极的意义。     

CQMPD精细控压钻井技术应用与思考

介绍了CQMPD精细控压钻井系统的结构、工作原理,给出了其在川渝气田的应用实例。CQMPD精细控压钻井系统在川渝高石梯—磨溪、川西北剑阁和土库曼斯坦阿姆河右岸等地区的成功应用有效解决了安全密度窗口窄,频繁发生井漏、溢流甚至喷漏同存等钻井井控难题,对于潜伏类碳酸盐气藏的高效、安全开发起到重要作用,该技术成熟度高。但是,随着勘探开发对象变得越来越复杂,对精细控压钻井技术的要求也更加严格,近年来,在精细控压钻井工艺、产品和应用领域上又取得了新的拓展,有效提高了超深复杂井的固井质量。该研究对于降低复杂盐下气藏开发的钻井成本亦具有重要的指导意义。     

塔河油田酸压改造人工裂缝评价技术应用研究

酸化压裂是缝洞型碳酸盐岩油藏储层改造的有效手段,压后监测评价技术可准确了解储层参数、裂缝参数以及施工液体的摩阻、滤失参数,根据这些参数可以评价储层改造工艺的效果,指导设计进一步优化,提高改造工艺的针对性。本文通过压力拟合、井底压力与温度的实时监测与分析、测井资料处理,井筒监测等监测方法的分析与研究,提出了适用于塔河油田的监测评价技术,并指明了超深井碳酸盐岩储层改造人工裂缝评价技术的发展方向。     

精细控压钻井技术在塔中地区的应用及评价

塔中地区目的层奥陶系地质情况复杂,H2S含量极高,易喷易漏,含盐水层,钻井液密度窗口窄,钻井施工难度大。针对这一技术难题,塔里木油田公司首次引进了精细控压钻井技术,在国内首次实现了塔中Ⅰ号地区超深、超长水平段位移井的精细控压钻进。该技术的成功应用,标志着我国的钻井工艺技术水平跨上了一个新的台阶,为塔中地区精细控压钻井打下了扎实的基础,并积累了丰富的实践经验,同时也为以后在其它地区实施精细控压钻井作业提供了技术借鉴依据。     

页岩气储层测井解释模型建立与评价方法的探析

页岩气属于天然气,它集中储存在有机质含量丰富的细粒碎屑岩当中,以吸附形式或游离形式存在,其成藏模式呈现出致密、自储、自生等特点,同时在油气存在形式方面呈现出水溶性、吸附性、游离性等特点。综合来说,页岩气是一种非常规、大规模、低丰度的天然气聚集。在页岩气储层评价当中,测井技术属于一项关键性技术,直接影响着页岩气的勘探和开发。而受到页岩气储层极具隐蔽性和复杂性的测井特征影响,测井解释面临较大难度。为此,本文结合某页岩储层特征,对页岩气储层测井解释模型建立与评价方法进行研究。     

应用分流分相法测量高压蒸汽-水两相流体的流量

提出了应用分流分相法测量高压蒸汽-水两相流体流量的方法。首先从蒸汽-水两相混合物中分流出一小部分(约2%)流体进入分流回路,然后在分流回路内通过一个小型分离器将这部分流体分离成为单相流体,并用单相流量计分别进行计量,然后根据分流系数将测量值换算成被测流体的总流量。分流系数的第一个关联式由主回路流体阻值与分回路的流体阻值关系导出,第二个关联式由实验方法确定。实验结果证明该方法是一种可靠的两相流测量方法,流量计量误差小于±2.5%,干度测量误差小于±3.5%。