工程技術(shù)研究院科研人員正在現(xiàn)場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量入井工具長度。通訊員 趙云峰 攝
????隨著近期國際油價斷崖式下跌，以及疫情因素的持續(xù)影響，石油行業(yè)“寒冬”不期而至。
????當前，新疆油田瑪湖、吉木薩爾頁巖油等近年來新開發(fā)大油田的持續(xù)增儲上產(chǎn)正面臨成本管控帶來的巨大挑戰(zhàn)和考驗，為了積極應對挑戰(zhàn)和考驗，新疆油田公司全面啟動了提質(zhì)增效專項行動，工程技術(shù)研究院等單位迅速響應，層層推進，齊心協(xié)力與開發(fā)建設(shè)施工單位共克時艱。
????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僅有的粗碎屑巖致密油藏，同時也是近年來中石油最重要的上產(chǎn)油田。
????自2015年新疆油田開始水平井體積壓裂技術(shù)攻關(guān)以來，目前已成功實現(xiàn)了瑪湖致密礫巖油藏的有效開發(fā)。然而，隨著國際油價的持續(xù)低迷，水平井體積壓裂單井的成本動輒達數(shù)千萬元，這樣的高投入也為瑪湖、吉木薩爾頁巖油等油田的開發(fā)效益帶來嚴峻挑戰(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、為特低孔特低滲致密油藏，常規(guī)大規(guī)模、大排量形成復雜縫網(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)團隊一直不懈努力、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、吉木薩爾頁巖油地區(qū)水平井壓裂提效降本的突破口。
????通過這些年的持續(xù)攻關(guān)，該院水平井體積壓裂技術(shù)攻關(guān)團隊不斷創(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，探索了一條切實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，在瑪湖的埋深和儲層閉合應力條件下，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“細糧”和“粗糧”的區(qū)別，對人工裂縫的導流能力會帶來很大的影響，從而單井壓裂效果也會變差。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)團隊就開始了滑溜水加砂壓裂工藝的攻關(guān)。
????通過對壓裂基礎(chǔ)理論分析和大量的國外文獻調(diào)研，工程技術(shù)研究院水平井體積壓裂技術(shù)攻關(guān)團隊的領(lǐng)軍人物、新疆油田公司第三屆科技突出貢獻者承寧提出：“采用石英砂替代陶粒的水平井，必須要控制凍膠的用量，以減少破膠液殘渣對裂縫導流能力的傷害，我們目前的滑溜水比例不到50%，這個指標必須要提起來?！?/p>
????經(jīng)過多年的現(xiàn)場摸索試驗和持續(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年初開始在瑪湖地區(qū)進行全面推廣。
????該項工藝的突破，擂響了工程技術(shù)人員在當前低油價形勢下堅決打贏“提質(zhì)增效攻堅戰(zhàn)”的戰(zhàn)鼓。
????配套工藝工具促降本
????與此同時，工程技術(shù)研究院還緊緊圍繞“技術(shù)方案提質(zhì)控投與精細管理提效降本”，通過前期多方討論和系統(tǒng)論證，以及現(xiàn)場試驗和推廣，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、吉木薩爾頁巖油地區(qū)已實施了11口井，與之前實施的儲層改造工藝相比，大段多簇壓裂工藝增大了“優(yōu)質(zhì)甜點”的接觸率，確保了地下儲層充分改造，提高了水平井的產(chǎn)能。同時，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施的“泡酸”處理工序，明顯提高了水平井壓裂施工單級施工的效率和效益。
????此外，該項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，從已實施井的施工效果來看，平均單井節(jié)約投資一百多萬元。截至目前，已實施井累計節(jié)約的費用超千萬元。如能進一步擴大其推廣應用范圍，初步估算，節(jié)約的費用可超億元。
????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”試驗水平井HW62007井喜獲高產(chǎn)。該井返排6天見油，其日產(chǎn)油量達到了鄰井同期日產(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”壓裂試驗取得重要進展。
????另外，為進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，以實現(xiàn)降本增效成本控投既定目標。
????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，液壓開啟即可進行第一級壓裂作業(yè)，省去了連續(xù)油管射孔的費用以及作業(yè)時間。繼2018年至2019年成功試驗后，該院開發(fā)的固井趾端閥技術(shù)的適用性和先進性以及經(jīng)濟性，在現(xiàn)場都得到了很好的驗證。
????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)增效重點推廣工作之一，受到油田公司各級生產(chǎn)部門的高度重視。
????為保障現(xiàn)場作業(yè)順利推進，工程技術(shù)研究院先后在開發(fā)公司和施工區(qū)塊現(xiàn)場對相關(guān)技術(shù)及管理進行了集中技術(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算了各項施工參數(shù)，并對整個作業(yè)環(huán)節(jié)和操作人員進行了詳細交底。
????從5月8日第一口井施工開始，工程技術(shù)研究院科研人員就全程駐守施工現(xiàn)場，密切跟蹤工具連接、下入及固井過程，確保各項操作符合作業(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)，為該項技術(shù)的規(guī)模應用奠定了良好基礎(chǔ)。
????優(yōu)化組合降材料成本
????去年以來，通過認真研究及梳理分析，工程技術(shù)研究院儲層改造研究所科研人員發(fā)現(xiàn)：瑪湖、吉木薩爾頁巖油水平井體積壓裂壓裂液材料費用以及由現(xiàn)場配比壓裂液產(chǎn)生的車組租用和施工費用是一項不小的成本投入，其占到了瑪湖、吉木薩爾頁巖油地區(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)化兩個方向來進行降本增效。
????首先是免配制可變粘壓裂液在瑪湖和頁巖油推廣應用，這樣不僅可以大幅節(jié)約因配液產(chǎn)生的費用，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價格來估算，一口井僅材料這一部分就可節(jié)省幾十萬元，再加上因配液產(chǎn)生費用的節(jié)約，預計一口井壓裂成本可節(jié)省上百萬元。
????其次，在瑪湖、頁巖油和西北緣石炭系低滲油藏，如果能根據(jù)儲層情況，通過精細優(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，預計此項優(yōu)化僅在配方材料節(jié)約方面，就可以實現(xiàn)約20%的材料成本降幅。
????另外，按照集團公司“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”，并開展了石炭系火山巖儲層清水連續(xù)攜砂工藝試驗且取得成功。清水壓裂工藝，不僅減少了連續(xù)混配車的使用，同時還減免了壓裂液的費用，僅投入水資源單方液體費用就預計降幅大于80%。
????5月14日，由工程技術(shù)研究院儲層改造研究所主導實施的瑪18井區(qū)MaHW6271/6430井壓裂施工啟泵開始壓裂作業(yè)，該平臺在“大段多簇+極限限流射孔+全程滑溜水攜砂”組合工藝基礎(chǔ)上，首次采用免配變粘滑溜水工藝，標志著新疆油田壓裂降本組合工藝邁上了新臺階。
????MaHW6271/6430井設(shè)計15段82簇，主體單段6簇，總砂量2130立方米，總液量超過2.3萬立方米。截至目前，MaHW6271/6430井壓裂現(xiàn)場已施工3級，平均液砂比13.06。
????現(xiàn)場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，也可以實現(xiàn)滑溜水低液砂比施工。同時，與瑪18井區(qū)此前主要實施的凍膠連續(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用，同時液體材料成本還可以再下降20%以上，由此帶來的成本節(jié)約和效益提升效益將十分可觀。
????為實現(xiàn)開發(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)團隊將不懈努力，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)500萬噸原油上產(chǎn)和新疆油田公司打贏低油價下效益實現(xiàn)保衛(wèi)戰(zhàn)提供堅強的工程技術(shù)保障。