工程技術(shù)研究院科研人員正在現(xiàn)場(chǎng)討論組合壓裂施工參數(shù)。通訊員 裘新農(nóng) 攝
工程技術(shù)研究院科研人員正在測(cè)量入井工具長(zhǎng)度。通訊員 趙云峰 攝
????隨著近期國(guó)際油價(jià)斷崖式下跌，以及疫情因素的持續(xù)影響，石油行業(yè)“寒冬”不期而至。
????當(dāng)前，新疆油田瑪湖、吉木薩爾頁(yè)巖油等近年來(lái)新開(kāi)發(fā)大油田的持續(xù)增儲(chǔ)上產(chǎn)正面臨成本管控帶來(lái)的巨大挑戰(zhàn)和考驗(yàn)，為了積極應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)和考驗(yàn)，新疆油田公司全面啟動(dòng)了提質(zhì)增效專項(xiàng)行動(dòng)，工程技術(shù)研究院等單位迅速響應(yīng)，層層推進(jìn)，齊心協(xié)力與開(kāi)發(fā)建設(shè)施工單位共克時(shí)艱。
????尋找壓裂降本突破口
????作為目前世界上發(fā)現(xiàn)的最大礫巖油田，瑪湖礫巖油田不僅是我國(guó)僅有的粗碎屑巖致密油藏，同時(shí)也是近年來(lái)中石油最重要的上產(chǎn)油田。
????自2015年新疆油田開(kāi)始水平井體積壓裂技術(shù)攻關(guān)以來(lái)，目前已成功實(shí)現(xiàn)了瑪湖致密礫巖油藏的有效開(kāi)發(fā)。然而，隨著國(guó)際油價(jià)的持續(xù)低迷，水平井體積壓裂單井的成本動(dòng)輒達(dá)數(shù)千萬(wàn)元，這樣的高投入也為瑪湖、吉木薩爾頁(yè)巖油等油田的開(kāi)發(fā)效益帶來(lái)嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，壓裂工程的提效降本工作迫在眉睫。此外，瑪湖地區(qū)各主力油藏埋深大、天然裂縫不發(fā)育、非均質(zhì)性強(qiáng)、為特低孔特低滲致密油藏，常規(guī)大規(guī)模、大排量形成復(fù)雜縫網(wǎng)的體積壓裂模式在瑪湖地區(qū)水土不服。那么，壓裂降本的主要突破口又在哪里？
????這些年，工程技術(shù)研究院水平井體積壓裂技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)一直不懈努力、持續(xù)攻關(guān)，將水平井體積壓裂壓裂技術(shù)的革新作為瑪湖、吉木薩爾頁(yè)巖油地區(qū)水平井壓裂提效降本的突破口。
????通過(guò)這些年的持續(xù)攻關(guān)，該院水平井體積壓裂技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)不斷創(chuàng)新全程滑溜水加砂壓裂工藝，突破了新疆油田乃至中石油水平井體積壓裂的固有理念和技術(shù)指標(biāo)，探索了一條切實(shí)可行的壓裂提效降本新途徑。
????“滑溜水加砂壓裂工藝的研發(fā)，源于逐年降低油田開(kāi)發(fā)成本的倒逼需求?！痹撛合嚓P(guān)科研人員介紹，根據(jù)常規(guī)壓裂理論，在瑪湖的埋深和儲(chǔ)層閉合應(yīng)力條件下，壓裂用支撐劑必須選用陶粒，但陶粒和石英砂的單位成本價(jià)格差異巨大。于是，石英砂替代陶粒是最為直接的降本途徑。
????然而，用石英砂替代陶粒就好比人吃“細(xì)糧”和“粗糧”的區(qū)別，對(duì)人工裂縫的導(dǎo)流能力會(huì)帶來(lái)很大的影響，從而單井壓裂效果也會(huì)變差。怎么在使用石英砂作為支撐劑的前提下，還能確保同樣的生產(chǎn)效果？
????早在2016年，工程技術(shù)研究院水平井體積壓裂技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)就開(kāi)始了滑溜水加砂壓裂工藝的攻關(guān)。
????通過(guò)對(duì)壓裂基礎(chǔ)理論分析和大量的國(guó)外文獻(xiàn)調(diào)研，工程技術(shù)研究院水平井體積壓裂技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)的領(lǐng)軍人物、新疆油田公司第三屆科技突出貢獻(xiàn)者承寧提出：“采用石英砂替代陶粒的水平井，必須要控制凍膠的用量，以減少破膠液殘?jiān)鼘?duì)裂縫導(dǎo)流能力的傷害，我們目前的滑溜水比例不到50%，這個(gè)指標(biāo)必須要提起來(lái)?！?/p>
????經(jīng)過(guò)多年的現(xiàn)場(chǎng)摸索試驗(yàn)和持續(xù)優(yōu)化，新疆油田水平井全程滑溜水加砂壓裂工藝于2019年11月獲得重大突破，2020年初開(kāi)始在瑪湖地區(qū)進(jìn)行全面推廣。
????該項(xiàng)工藝的突破，擂響了工程技術(shù)人員在當(dāng)前低油價(jià)形勢(shì)下堅(jiān)決打贏“提質(zhì)增效攻堅(jiān)戰(zhàn)”的戰(zhàn)鼓。
????配套工藝工具促降本
????與此同時(shí)，工程技術(shù)研究院還緊緊圍繞“技術(shù)方案提質(zhì)控投與精細(xì)管理提效降本”，通過(guò)前期多方討論和系統(tǒng)論證，以及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)和推廣，又持續(xù)推出了大段多簇等優(yōu)化壓裂新工藝。
????目前，大段多簇壓裂工藝在瑪湖、吉木薩爾頁(yè)巖油地區(qū)已實(shí)施了11口井，與之前實(shí)施的儲(chǔ)層改造工藝相比，大段多簇壓裂工藝增大了“優(yōu)質(zhì)甜點(diǎn)”的接觸率，確保了地下儲(chǔ)層充分改造，提高了水平井的產(chǎn)能。同時(shí)，基本解決了之前在瑪湖地區(qū)水平井體積壓裂施工中普遍實(shí)施的“泡酸”處理工序，明顯提高了水平井壓裂施工單級(jí)施工的效率和效益。
????此外，該項(xiàng)工藝配合全程滑溜水連續(xù)加砂，更是大幅降低了壓裂液成本，從已實(shí)施井的施工效果來(lái)看，平均單井節(jié)約投資一百多萬(wàn)元。截至目前，已實(shí)施井累計(jì)節(jié)約的費(fèi)用超千萬(wàn)元。如能進(jìn)一步擴(kuò)大其推廣應(yīng)用范圍，初步估算，節(jié)約的費(fèi)用可超億元。
????今年5月初，新疆油田石炭系首口“大段多簇+全程滑溜水連續(xù)加砂”試驗(yàn)水平井HW62007井喜獲高產(chǎn)。該井返排6天見(jiàn)油，其日產(chǎn)油量達(dá)到了鄰井同期日產(chǎn)油量的2—4倍，5月10日該井更是獲得82.1噸的高產(chǎn)油流，充分表明“大段多簇+全程滑溜水連續(xù)加砂”壓裂試驗(yàn)取得重要進(jìn)展。
????另外，為進(jìn)一步提升水平井體積壓裂效益，降低水平井壓裂成本，工程技術(shù)研究院科研人員還研制出了趾端閥等壓裂提效配套管柱工具，以實(shí)現(xiàn)降本增效成本控投既定目標(biāo)。
????據(jù)該院相關(guān)科研人員介紹，趾端閥隨油層套管下入固井，液壓開(kāi)啟即可進(jìn)行第一級(jí)壓裂作業(yè)，省去了連續(xù)油管射孔的費(fèi)用以及作業(yè)時(shí)間。繼2018年至2019年成功試驗(yàn)后，該院開(kāi)發(fā)的固井趾端閥技術(shù)的適用性和先進(jìn)性以及經(jīng)濟(jì)性，在現(xiàn)場(chǎng)都得到了很好的驗(yàn)證。
????今年，這一降本增效適用技術(shù)已被新疆油田公司確定為提質(zhì)增效重點(diǎn)推廣工作之一，受到油田公司各級(jí)生產(chǎn)部門(mén)的高度重視。
????為保障現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)順利推進(jìn)，工程技術(shù)研究院先后在開(kāi)發(fā)公司和施工區(qū)塊現(xiàn)場(chǎng)對(duì)相關(guān)技術(shù)及管理進(jìn)行了集中技術(shù)交底，全面介紹了工藝原理和施工流程；隨后，該院科研人員根據(jù)每口井的具體井況精確計(jì)算了各項(xiàng)施工參數(shù)，并對(duì)整個(gè)作業(yè)環(huán)節(jié)和操作人員進(jìn)行了詳細(xì)交底。
????從5月8日第一口井施工開(kāi)始，工程技術(shù)研究院科研人員就全程駐守施工現(xiàn)場(chǎng)，密切跟蹤工具連接、下入及固井過(guò)程，確保各項(xiàng)操作符合作業(yè)要求。截止到5月18日MaHW6218井成功碰壓，工程技術(shù)研究院科研人員已陸續(xù)在風(fēng)南4、瑪2、瑪18井區(qū)完成了8口井的趾端閥完井作業(yè)，為該項(xiàng)技術(shù)的規(guī)模應(yīng)用奠定了良好基礎(chǔ)。
????優(yōu)化組合降材料成本
????去年以來(lái)，通過(guò)認(rèn)真研究及梳理分析，工程技術(shù)研究院儲(chǔ)層改造研究所科研人員發(fā)現(xiàn)：瑪湖、吉木薩爾頁(yè)巖油水平井體積壓裂壓裂液材料費(fèi)用以及由現(xiàn)場(chǎng)配比壓裂液產(chǎn)生的車組租用和施工費(fèi)用是一項(xiàng)不小的成本投入，其占到了瑪湖、吉木薩爾頁(yè)巖油地區(qū)水平井壓裂成本的20%以上。
????為此，科研人員提出了在免配制可變粘壓裂液推廣和胍膠壓裂液優(yōu)化兩個(gè)方向來(lái)進(jìn)行降本增效。
????首先是免配制可變粘壓裂液在瑪湖和頁(yè)巖油推廣應(yīng)用，這樣不僅可以大幅節(jié)約因配液產(chǎn)生的費(fèi)用，還可以降低材料成本。如果以現(xiàn)在滑溜水、凍膠等壓裂液所用材料市場(chǎng)價(jià)格來(lái)估算，一口井僅材料這一部分就可節(jié)省幾十萬(wàn)元，再加上因配液產(chǎn)生費(fèi)用的節(jié)約，預(yù)計(jì)一口井壓裂成本可節(jié)省上百萬(wàn)元。
????其次，在瑪湖、頁(yè)巖油和西北緣石炭系低滲油藏，如果能根據(jù)儲(chǔ)層情況，通過(guò)精細(xì)優(yōu)化胍膠壓裂液體系中黏土穩(wěn)定劑、防乳化劑等添加劑的用量，也可以大幅降低在壓裂液材料方面投入的成本，預(yù)計(jì)此項(xiàng)優(yōu)化僅在配方材料節(jié)約方面，就可以實(shí)現(xiàn)約20%的材料成本降幅。
????另外，按照集團(tuán)公司“一切成本皆可控”的理念，工程技術(shù)研究院科研人員甚至還提出“清水連續(xù)攜砂工藝”，并開(kāi)展了石炭系火山巖儲(chǔ)層清水連續(xù)攜砂工藝試驗(yàn)且取得成功。清水壓裂工藝，不僅減少了連續(xù)混配車的使用，同時(shí)還減免了壓裂液的費(fèi)用，僅投入水資源單方液體費(fèi)用就預(yù)計(jì)降幅大于80%。
????5月14日，由工程技術(shù)研究院儲(chǔ)層改造研究所主導(dǎo)實(shí)施的瑪18井區(qū)MaHW6271/6430井壓裂施工啟泵開(kāi)始?jí)毫炎鳂I(yè)，該平臺(tái)在“大段多簇+極限限流射孔+全程滑溜水?dāng)y砂”組合工藝基礎(chǔ)上，首次采用免配變粘滑溜水工藝，標(biāo)志著新疆油田壓裂降本組合工藝邁上了新臺(tái)階。
????MaHW6271/6430井設(shè)計(jì)15段82簇，主體單段6簇，總砂量2130立方米，總液量超過(guò)2.3萬(wàn)立方米。截至目前，MaHW6271/6430井壓裂現(xiàn)場(chǎng)已施工3級(jí)，平均液砂比13.06。
????現(xiàn)場(chǎng)施工比較順利的情況已表明，新疆油田在以瑪18井區(qū)為代表的瑪湖地區(qū)3500米深水平井體積壓裂，也可以實(shí)現(xiàn)滑溜水低液砂比施工。同時(shí)，與瑪18井區(qū)此前主要實(shí)施的凍膠連續(xù)攜砂工藝相比，采用現(xiàn)在的免配滑溜水連續(xù)攜砂工藝不僅免除了配液費(fèi)用，同時(shí)液體材料成本還可以再下降20%以上，由此帶來(lái)的成本節(jié)約和效益提升效益將十分可觀。
????為實(shí)現(xiàn)開(kāi)發(fā)高效益和壓裂持續(xù)降本，工程技術(shù)研究院水平井體積壓裂攻關(guān)團(tuán)隊(duì)將不懈努力，不斷創(chuàng)新，持續(xù)優(yōu)化和提升新疆油田水平井體積壓裂技術(shù)，為瑪湖地區(qū)500萬(wàn)噸原油上產(chǎn)和新疆油田公司打贏低油價(jià)下效益實(shí)現(xiàn)保衛(wèi)戰(zhàn)提供堅(jiān)強(qiáng)的工程技術(shù)保障。