“目前我們設計的一口三維立體結構水平井,將首次在杭錦旗區塊論證,以達到進一步降低鉆井成本、提高開發效果。”華北油氣分公司工程技術研究院技術員閆吉曾說。
鉆井工程是油氣田開發投資的“大頭”,將鉆井成本降下來、單井油氣產量提高上去,是鉆井施工最佳目標。為實現最佳目標,華北油氣分公司在鄂爾多斯油氣田,不斷玩轉“花樣水平井”,為油氣田降本增效發揮了重要作用。
二級結構水平井,降低成本效果顯著
水平井是在鉆深1000米左右時,將要造斜、轉彎向水平方向鉆進,為維護井壁穩定,必須由下入的套管進行保護,常規的水平井要在一開直井段、造斜段至著陸點、水平段分別下入套管,稱為三級結構水平井。
而二級井身結構水平井,是在鉆完表層下入一級套管后,直接從直井段鉆完水平段,由于減少了從直井段到造斜段這一環節更換鉆頭、下套管所費時間,可提前7~8天完鉆,減少了費用。加之在固井作業中節省了一級套管費用,合計可節省投資100余萬元。
2012年,二級結構水平井在鄂南油田試驗獲得成功,為降低油田成本做出了貢獻。2015年以來,二級結構水平井在杭錦旗新區部署,目前已累計鉆成10余口井,對控制居高不下的鉆井成本發揮出重要作用。
由于杭錦旗新區地層極其復雜,垂深在2000米地層,非常容易發生井漏,給鉆井施工增加難度。“為確保二級結構水平井成功率,我們先是選擇地層相對穩定的區塊做試驗,先易后難,逐步在該區推廣應用。”閆吉曾說。
三維立體水平井,最大潛力挖潛儲量
“常規的水平井鉆遇直徑段、造斜段、水平段,均在同一平面內,稱之為二維水平井,當我們所鉆水平井在進入造斜井段時,既要向下鉆進,又要繞一個彎,就像高速公路的匝道的軌跡,就是三維立體水平井。”閆吉曾說。
繞障是這類水平井重要作用之一,就像兩條交叉的公路一樣,其中一條必須架高架繞過另一條公路。2014年,為滿足井網井距、井位部署的要求,在鄂南紅河油田部署的一口水平井,其井眼軌跡可能與另一口水平井相碰撞,為防止發生事故,就運用了這種繞障技術,成功實現了避讓。
為進一步提高油氣田開發效果,近年來,該分公司部署叢式水平井增多,也就是在一個平臺上部署兩口以上水平井,這種設計的水平井,其水平段軌跡均是向四周呈發散狀。
這樣設計的水平井軌道弊端之一,就是在壓裂施工中,相鄰水平段的始端相距較近,而末端又相距較遠,在同等壓裂規模時,臨近的水平段容易相互壓串,而終端又不能有效溝通儲層。
“為解決這一難題,我們想到了三維立體水平井的井型,假如在一個平臺上部署3口水平井,邊上的兩口水平井的軌跡就要像高速公路的匝道一樣繞一個彎,3口井的水平段軌跡呈一個‘山’字形狀,相互平行,這樣在壓裂施工中,其水平段之間就不會互相干擾,最大限度提升泄油面積。”閆吉曾說。
三維立體水平井在鄂南洛河油田試驗獲得成功,對提高開發效果,降低成本均獲得顯著成效。今年,該分公司還將在杭錦旗氣田進行試驗,目前,正在論證設計。
多底分支水平井,降本增效雙雙兼顧
大牛地氣田、杭錦旗新區的儲層屬于多層疊加,其豐度較高的含氣層位有2~3層。“如果在一個井眼中,分別向不同的含氣層鉆兩三個水平軌跡,就是多底分支水平井,這也是提高單井產量、降低成本的重要手段。”閆吉曾說。
早在2006年,該分公司就在大牛地氣田部署了多底分支水平井——DF1井,該口水平井,其分支是在同一水平段的含氣層位,也起到擴大泄氣面積的作用。因受當時技術、環境等各種因素制約,盡管沒鉆達設計井段,但仍積累了經驗,深化了認識。
2007年,他們又繼續在大牛地氣田攻關多底分支水平井,部署的水平井DF2井,順利施工完主水平段后,獲得了較高的產氣效果。
杭錦旗新區鉆井成本仍相對較高、層位多,非常適合運用多底分支水平井,以達到降本增效。因該區地層復雜,極易發生井內鉆井液漏失、井壁坍塌,為確保該類井型的成功率,該分公司將選擇風險較低的區域進行試驗,加快這項技術的推廣應用。
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