編者按 以“ 高效推動中國頁巖氣開發”為主題的第九屆中國頁巖氣發展大會,于2019年12月28日成都勝利閉幕。本屆大會由中國石油天然氣集團公司、中國石油化工集團有限公司、中海油研究總院有限責任公司、中國石油化工集團工程技術顧問有限公司,中國海洋石油研究院,以及中國石油大學、中國石油工程學院非常規科學技術研究院、四川省人民政府、成都市博覽局、北京振威展覽有限公司、《石油與裝備》共同組織召開。
中國石化西南石油局有限公司、西南油氣分公司、執行董事、
總經理甘振維
第九屆中國頁巖氣發展大會圍繞頁巖氣開發產業的產業發展、高效開發、技術創新管理等層面的熱點話題,進行廣泛深入的探討。中國石化西南石油局有限公司、西南油氣分公司、執行董事、總經理甘振維表示,針對非常規氣藏高效開發關鍵技術,中國石化西南石油局有限公司、西南油氣分公司成功研制了全新的無限級壓裂工具,創新了一體化建井的新途徑。無限級壓裂工具可以實現井層結構優化,提高鉆井速度,縮短鉆井周期,降低鉆井成本,減少作業工具,縮短完井周期,降低完井成本,可以增大有效面積和分段壓裂,提高壓裂的排量,以提高單井產量。同時,能有效大幅度的減少巖屑的排放量,為非常規氣藏經濟高效開發探索了一條新的途徑。
以下為中國石化西南石油局有限公司、西南油氣分公司、執行董事、總經理甘振維現場發言實錄:
翟院士也說了,我們中石油在長寧這一塊,四川盆地的建井都是6300多萬方,我們西南在威遠、永川等等地方也都是6000多萬方。剛才講了它的經濟效益現在都處于一個邊際狀態,所以整個整體高效開發還是有一些瓶頸,雖然這里面有所降低,所以導致我們還有很多的儲量,雖說有資源,但是經濟有效開發還比較難。
為了實現高效開發,我們需要一種創新的集降本和增產的一體化的新的建井模式,現在我們主要還是用的要么就是橋塞分段壓裂工藝,和國外的技術整體是相近的。
我們要達到這個目標,實際上要降本,要把現在不能開采出來的油氣要達到它的有效開發就要通過降本,要么就是縮短建井周期,要么降低開采壓裂成本,還有一個就是提高我們的產量。
為了實現以上目標,創新了全通徑無限級的壓裂滑套,這個是從2010年開始,2011年到現在這項技術基本上取得了突破。(視頻)這種方式把我們的套管縮小了,把完井和固井合二為一,和現在致密沙巖后續的問題都給它解決了。我們同時還可以做到無窮多級,但是現在因為限于水平段層,現在我們有50級的工具可以利用,現在我們已經做到了30級的壓裂。
我們采用油套管一體化設計,整體縮了一級,鉆數提升了18%,特別是頁巖氣巖屑減少了40%以上,有利于環保,隨著也快。固井后直接轉入壓裂環節,減少了完井工序,節約了完井的物資,降低了建井成本。節約了射孔、下列管柱等等完井工序。
壓裂工具是一次性預置,泵送開啟以后就是連續施工了,單段作業時間縮小了56%。中石油如果不用連續施工的話,我們最多能施工三段每天,現在我壓完一般都是兩段多,泵送調整以后一天可以四到五段,所以把壓裂的成本降低了。同時我們這套工具里面沒有任何的,和我們套管壓力是完全相同的,大排量,我們試驗了最大的一口井已經到了24萬,沒有任何問題。還有一個,現在我們在長寧地區大量遇到套變的問題,這一塊對我們來說非常不好。
二、無級滑套一體化進展情況。
現在我們一體化的建井技術從2011年開始,我們開始了全通徑無級滑套工具系統,這個技術在川西氣田已經應用成功,完全替代了在川西的致密氣,因為這套工具是全通徑的,它是全通徑的滑套我們可以開,同時這套滑套在生產過程中也可以關,我們在川西已經壓到了30米,相當于頭塞,也是實現了整體的突破。(視頻)給大家演示了一下過程,這些我們都已經全部實現了。這套工具使用范圍還是比較廣的。
我們這套裝置實現了“分段不受限、管柱全通徑、單段可開關、作業全連續”的功能,我們顯著優于國內外同類技術。
優勢一,我們用了機械編碼,解決了空間受限的問題,分段不受限,在第一口井我們用了30段,創造了油管不動管竹分段壓裂世界紀錄。
優勢二,采用徑向參數設計,管竹全通徑。
優勢三,自動定位觸發模塊,但段可開關,哪段出水了就可以給它關了,那個圖是關閉以前和關閉以后單井產量的一些變化。
優勢四,工具一次性整體預置,不動管柱及大型設備配合,作業全連續。如果連續施工,如果30段的大型壓力,連續施工,可能最多50段。形成了完整的系列化的產品,滿足了酸液、酸性介質等多種工下的壓裂需要。
我們這項工具已經進行了全球布局,獲得專利34項,公示20件,國際專利獲得5件,公開2件。
我們這個滑套已經在161口井用了1979套,100%成功,滑套已經進行了規模應用,已成為致密氣藏增儲上產的核心工具,實現了現有技術下“可不采”的資源變為“經濟有效可采”,這樣我們中江氣田內部收益率也可以達到20%,可以看到第一階段利用投球滑套沒有突破,第二階段也沒有突破,到第三階段利用本技術突破了。
這個工具我們已經形成了一個系列了,在這兒就不說了,89型、101型,現在我們已經在致密氣完全試驗完了,現在是等著一口頁巖氣,我們已經按照新的方法來打,打完以后就會試驗。今年以后所有的,未來新產的川西的致密氣,我們都用這個方法,已經是全面公開了。
我們在5月份試驗了一口井,當時試驗了5段,壓后輸氣產量2.5萬方,為鄰井的1.4倍,鄰井的產量都是低于它的。
8月份又試驗了一個四縱管路,整個壓裂非常順利。這口井是壓裂完了以后12m每秒的排量,產量是這一片區域的最高產量,25萬方/天,原來我們是多一層套管連進去,現在直接壓到地層里去,這種方式整個對地層的改造比原來要通透得多,產量已經創了這個河道整體的新高。和鄰井相比,節約總費用200多萬,降幅達到12%。
此應用在川西致密氣已經全面展開了,我們在沙溪廟氣藏也已經啟動實施,油管直接布一半就行。
最小的這個井73型也已經成功試驗,壓后輸氣產量5萬方,也創造了同河道產量新高,產量都是2倍以上。所以我們既降低了成本,又提高了產量。
基于上述試驗,驗證了新建井模式可行性,致密氣藏提速、降本效果顯著,增產效果也是初步體現,為致密砂巖難動用儲量的升級動力、開發打開新局面提供了新技術。下一步我們準備按頁巖氣的模式,準備在這兒再試驗一口井,下一步即將試驗。
頁巖氣井是我們正在打的一口井,把這口井打完以后我們在頁巖氣上,我認為我們這種方法有可能替代現在的可容橋塞或者壓裂橋塞的技術,致密氣和頁巖氣方法上基本上是一致的,所以我相信我們很快會取得突破。
我們算了一下,如果用我們的工具去打頁巖氣,我們大體上能夠節約800萬左右,在現有基礎上節約800萬,大概節約了15%。所以在這種情況下,沒有補貼,我們也有可能達到一個內部收益率8%的可能。
應用前景剛才已經說了,我們致密氣、頁巖氣是國內很大的藏物,大家很多的資源利用都源于成本過不去,這項技術的應用可以提高產量,直接降低成本,可以使我們國內的資源,特別是大量的一些致密氣資源得到利用。就是我們剛剛講的,我們看了那些小河道原來可能都沒有什么經濟性,未來肯定會把它經濟有效開發出來,在這塊上我們一定能把它做出來。
全通徑一體化的建井技術除可實現經濟高效建井外,還可為氣井全生命周期提供完整的技術解決方案。我們可以下入無級滑套油管柱,固井后選擇性開啟;在縱向多層一次性預置無級滑套,選擇性開關作業;作為老井側鉆的壓裂工具,降低挖潛成本;也可以用于異常復雜事故井處理。把它下進去以后哪段出水哪段出油,用這個技術就完整的解決了。
這個技術一旦成功,預計2020-2025年,在四川盆地就能創造215億的價值,2025年預計可以創造價值300億以上,這是很有價值的東西,經過8年的已經,從我們的完井工具,從跟跑到并跑力爭把它做到領跑,下一步,我相信通過這項工具能夠把我們整個中國致密氣和頁巖氣的高效開發推向一個更新的階段。
謝謝大家!
(本文系第九屆中國頁巖氣發展論壇系列系列報道)