摘要:在鄂尔多斯盆地延安区域,以安塞、延川等区域为代表,油田开发时间较长,单井产量低、递减快,如何稳产增油成为目前最显著问题之一。近几年,该区域开始实施长水平段油井开发,陆续引入可捞式桥塞、速钻式桥塞、可溶式桥塞,取得了一定的效果。本文主要对延安区域油井桥塞现场使用情况进行跟踪,从施工难度、施工周期、安全风险、效益评价等方面进行了分析对比,以期对该区域下一步桥塞的使用提供提供参考。
关键词:水平井 桥塞 稳产增油 效益评价
1引言
延安区域是典型的“三低”油藏,非均质性强,油井无自然产能。初期,该区域以直井、定向井为主,部署井场多,资源整合度不够;2013年以来,以长庆油田为代表,开始加大丛式井开发力度,优化改造方式;2017年以来,在该区域推行“统一供水,多机组作业,循环利用”的工厂化模式,优选井组开展“一体化”施工作业,多簇水平井压裂主要采用可捞式桥塞和速钻式桥塞,在压裂后需钻除桥塞以保持井筒全通径;近两年,为加大剩余油动用力度,在低产低效区、边缘井网不完善区,实施长水平段、大排量、“千方砂、万方液”的开发模式。随着水平段数的增加,钻塞的难度不断增大,技术局限性越来越明显[1]。借鉴国内其他区域长水平段水平井开发的优秀经验,引入可溶式桥塞,进一步实现了提速增效。
2桥塞的应用情况
利用桥塞作为压裂施工封层工具起源于上个世纪60年代。我国在上世纪80年代末开始引进[2]。目前,水平井试油压裂的工序为:搬家准备→搬家→安装→施工准备→拆井口→通井→洗井→试压→测井→校深→准备施工用水→射孔→压裂→下入桥塞→坐封→射孔→压裂→射孔→压裂→……(依此循环)→关井→放喷→冲砂→排液→冲砂→完井→收拾现场→搬家。使用桥塞压裂的顺序为自上而下、自近向远,一级一级进行。目前,延安区域使用的桥塞主要是可捞式桥塞、速钻式桥塞、可溶式桥塞三种类型。
2.1可捞式桥塞
可捞式桥塞是指,随油管下入井内预定位置并完成坐封、丢手后,下入打捞工具进行对接打捞,可重复使用的一类桥塞[3]。
优点:可以按照设计要求完成分段压裂的施工。
缺点:施工周期长、产生打捞费用、随着水平段增加打捞失败率升高。
2.2速钻式桥塞
速钻式桥塞是指下入井内预定位置并完成坐封、压裂后,需要使用专业磨铣工具进行磨铣。该类桥塞主要由复合材料(即玻璃纤维强化的环氧基树脂材料构成和少量碳纤维加强热塑性材料构成)制造,其余的一小部分由铸铁、铝黄铜、橡胶制造[4]。这种材料构成,确保了压裂后桥塞可以快速被磨铣掉。
优点:施工周期较短、可以按照设计要求完成分段压裂的施工。
缺点:产生磨铣桥塞费用、使用成本较高、偶尔出现卡钻情况。
2.3可溶式桥塞
可溶式桥塞指下入井内预定位置并完成坐封,压裂施工完成之后,不需要使用专业磨铣工具进行磨铣,在关井状态下,桥塞自行溶解,并通过放喷将桥塞剩余部件返排出地面[5]。
目前,延安区域主要使用的可溶式桥塞由本体、胶筒、卡瓦、可溶球四部分构成,理论上全部都可以溶解。在泵送时,桥塞本体可承受4.0m3/min排量液体冲刷而不影响密封坐封性能。泵送到相应位置后,在50-80℃压裂液温度条件下,70MPa稳压时,长可以达到10 小时以上。理论上常规溶解情况为:在温度50-80℃压裂液及返排液条件下,30天以内完全溶解。其中:可溶球120 小时(5 天)内完全溶解; 240 小时(10 天)内桥塞本体溶解;胶筒在720 小时(30 天)内溶解。
优点:施工周期较短、可以按照设计要求完成分段压裂的施工。
缺点:存在不完全溶解情况、产生吹扫井筒费用、偶尔出现磨铣桥塞情况。
3综合分析对比
3.1对近三年延安区域各类桥塞工序作业时间统计,发现可溶式桥塞关井、放喷工序施工作业时间较长,磨铣施工时间较速钻桥塞短,具体情况如下表:
表1 各类桥塞工序作业时间统计表
3.2对可溶式桥塞溶解情况进行跟踪。
从目前施工情况来看可溶桥塞的实际溶解率(86.9%)低于理论数据(100%),存在未完全溶解的情况。因此,我们从井深、地层水酸碱度、地层压力(以地层破裂压力对比)等方面进行对比分析。
首先,在同一区块X(X区块地层水以CaCl2水型为主,其pH值主要位于5.5~6.8之间,为酸性—弱酸性[6]),选取三口井,进行对比分析如下:
表2 可溶式桥塞溶解情况统计表
其次,选取同一井深度、破裂压力近似的井,通过放喷抽汲取样化验发现结果与实验相符,即随着矿化度增加,桥塞的溶解速度加快[7]。
4结论
(1)可溶式桥塞在井深1500-2500m、矿化度高的水平井中溶解效果较好,与地层破裂压力关系不大。
(2)可溶式桥塞在一定条件下全部溶解,可以有效避免钻塞的风险,也可以缩短试油投产周期,为油井早日建产提供帮助。
(3)综合考虑,可溶式桥塞在延安区域有很大的使用价值,在井深较深、压裂段数较多的水平井地层综合评价较好的区域可以大规模使用。
参考文献:
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论文作者:白磊1,李嘉诚1,张占兵1,潘兵涛1,党大伟1
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/16
标签:压裂论文; 延安论文; 区域论文; 水平论文; 地层论文; 情况论文; 油井论文; 《基层建设》2019年第28期论文;