致密油藏開發(fā)技術(shù)研究進(jìn)展

萬怡妏 （中國(guó)石化集團(tuán)國(guó)際石油勘探開發(fā)有限公司，北京 100029）

目前，致密油藏開發(fā)受到了世界各國(guó)的普遍關(guān)注，而我國(guó)作為石油資源相對(duì)豐富的國(guó)家之一，也積極致力于致密油藏的開發(fā)，以緩解我國(guó)石油資源供需矛盾的現(xiàn)狀。在進(jìn)行致密油藏開發(fā)時(shí)，各國(guó)采用的技術(shù)基本相同，即采用水平分段壓裂技術(shù)，本文對(duì)致密油藏的特點(diǎn)以及開發(fā)中的完井技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。

1 致密油藏特點(diǎn)分析

1980年致密油藏的概念首次被提出，認(rèn)為該類油藏的滲透率較低，通常小于0.1×10-3μm2。20世紀(jì)80年代該概念被引入我國(guó)，中國(guó)致密砂巖氣有效孔隙度和滲透率分別為3%-12%和0.0001×10-3-1.0×10-3μm2。相較于致密氣藏，致密油藏儲(chǔ)層物性較好，但其開采難度大。

通常情況下，致密油藏自身無自然產(chǎn)能，如不采取特殊的增產(chǎn)措施，不具備經(jīng)濟(jì)開發(fā)價(jià)值；致密油藏儲(chǔ)層滲透率的最大上限為1×10-3μm2或者3×10-3μm2，最大不超過5×10-3μm2；致密油藏的巖性主要為砂巖、碳酸鹽巖和頁巖。

致密砂巖油藏主要有以下特征：巖性以泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖和細(xì)砂巖為主；含油范圍主要受儲(chǔ)層物性及其巖性控制；油氣主要以游離狀態(tài)賦存于儲(chǔ)層中；儲(chǔ)層巖性致密，非均質(zhì)性強(qiáng)，油水關(guān)系復(fù)雜；地層壓力異常，多為高壓異?；虻蛪寒惓?。

2 致密油藏開發(fā)技術(shù)

油藏開采主要流程包括：測(cè)井→鉆井→采油→油氣集輸四個(gè)主要步驟，而其中最為關(guān)鍵的就是鉆井環(huán)節(jié)，鉆井技術(shù)水平將直接影響到石油開采效果以及采收率。鉆井工藝受到諸多因素的影響，主要步驟包括井深設(shè)計(jì)、選用合適泥漿以及鉆頭鉆具、設(shè)定參數(shù)、控制井斜、完井、處理泥漿、事故預(yù)防處理等。其中最為重要的就是完井工藝，這個(gè)步驟被看成是采油工程的開端，將直接決定油井的質(zhì)量。致密油藏開發(fā)過程中，往往采用水平井多級(jí)水力壓裂增產(chǎn)技術(shù)，其所使用的完井技術(shù)有兩種：裸眼多級(jí)壓裂技術(shù)和襯管固井橋塞射孔技術(shù)，下面進(jìn)行詳細(xì)介紹。

2.1 裸眼多級(jí)壓裂技術(shù)

水平井多級(jí)水力壓裂過程中，通常會(huì)受到裸眼具體條件的影響，若井眼光滑均勻，鉆井過程中鉆頭運(yùn)行將會(huì)更加順暢，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)較好的密封效果。但是常規(guī)的鉆井技術(shù)并不能得到很好的井眼，采用RSS旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)，能夠有效清洗井眼，使鉆頭充分發(fā)揮出自身的作用，避免產(chǎn)生螺旋，為完井打下基礎(chǔ)。

采用裸眼多級(jí)壓裂法，其襯管的內(nèi)部分流方法有三種，包括投球分流法、橋塞射孔法以及二者結(jié)合法。其中，投球分流法是通過進(jìn)入到裸眼的完井系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的，其成本能夠重復(fù)使用，可靠性更高。具體的工藝為鉆完水平段以后，將完井系統(tǒng)與生產(chǎn)襯管共同下入井眼，進(jìn)行坐封，封隔器采用液壓設(shè)備或機(jī)械設(shè)備。封隔器的管柱上都設(shè)有壓裂孔，將合適尺寸的小球按照順序投入，再打開壓裂孔，便可以通過投球控制滑套，進(jìn)而控制孔眼的開啟與否。根據(jù)壓裂級(jí)數(shù)的需要，進(jìn)行順序壓裂，完成以后，便可以馬上返排，隨后便能夠投入使用了。投球分流法能夠令壓裂孔以及地層相通，優(yōu)勢(shì)在于能夠減少泵入量，在入球同時(shí)完成沖洗，同時(shí)每段都可以單獨(dú)泵入，有效節(jié)約了時(shí)間、成本，并在一定程度上減低了風(fēng)險(xiǎn)性。

對(duì)于橋塞射孔分流法，則要求橋塞以及射孔槍能夠達(dá)到襯管想要達(dá)到的深度，這時(shí)襯管的環(huán)形空間能夠被封隔器隔離開來。橋塞坐封、釋放結(jié)束后，便可射孔，隨后與地層相聯(lián)系起來。將封堵裝置以及射孔槍罩回收以后，向橋塞的閥座頭球，便能完成機(jī)械分流。該級(jí)別壓裂技術(shù)后，便能對(duì)下一級(jí)別進(jìn)行處理，直到所需級(jí)數(shù)為止。然后可以通過工具將橋塞取出，進(jìn)行返排，隨后進(jìn)行正常生產(chǎn)。

混合體系的設(shè)計(jì)則是在水平井眼的趾部運(yùn)用投球分流法，而在根部使用橋塞射孔法。

2.2 襯管固井橋塞射孔技術(shù)

使用該完井技術(shù)則需要將生產(chǎn)襯管下入到水平井段中，隨后注入水泥進(jìn)行固井，形成環(huán)形阻隔。然后將橋塞和射孔槍下放到預(yù)設(shè)深度，放開橋塞，進(jìn)行射孔，將地層與井眼連接起來。起出槍殼和坐封工具，采用投球完成坐封，隨后進(jìn)行壓裂增產(chǎn)。沖洗井眼，重復(fù)上述過程，達(dá)到所需級(jí)數(shù)為止。將橋塞取出，實(shí)行返排，并投產(chǎn)。

3 結(jié)語

地質(zhì)認(rèn)識(shí)是致密油藏有效開發(fā)的基礎(chǔ)，在開發(fā)過程中與之配套的開發(fā)技術(shù)是致密油藏有效開發(fā)的保障。目前水平井分段壓裂技術(shù)已經(jīng)成為致密油藏開發(fā)中最常使用的開發(fā)技術(shù),但是在使用水平井分段壓裂技術(shù)對(duì)致密油藏進(jìn)行開發(fā)之前,需要有一個(gè)探索試驗(yàn)期的存在,以形成一個(gè)較為完善的致密油藏的開發(fā)體系,從而提高開發(fā)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

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