工程技術(shù)研究院清水壓裂團(tuán)隊在技術(shù)攻關(guān)過程中組織研討。
工程技術(shù)研究院科研人員駐守壓裂試驗現(xiàn)場全程技術(shù)指導(dǎo)。
????水平井HW62007井首次嘗試滑溜水連續(xù)攜砂工藝，該井共壓裂8段，前7段實現(xiàn)滑溜水連續(xù)不間斷加砂，大大降低液砂比，單級壓裂成本降低超過20萬元????科研人員在J230井區(qū)石炭系油藏HW95085井開展“段內(nèi)多簇+清水?dāng)y砂”壓裂改造工藝，實現(xiàn)清水連續(xù)加砂70方，單井壓裂液費(fèi)用較滑溜水降低近80%
????在水平井HW95086進(jìn)一步優(yōu)化壓裂工程設(shè)計，實現(xiàn)清水連續(xù)攜砂130方，單段液砂比最低降至9.0以下，清水體積壓裂試驗取得了階段性成果
????2020年，段內(nèi)多簇、清水體積壓裂等組合工藝節(jié)省費(fèi)用超過1000萬元，攻關(guān)后采用組合工藝每米壓裂費(fèi)用降幅近30%，低于壓裂投資限額，滿足當(dāng)年投產(chǎn)需求
????新疆油田火山巖油藏主要集中在西北緣、腹部和準(zhǔn)東地區(qū)，其中西北緣資源量占比最大，已成為新疆油田增儲上產(chǎn)重要的現(xiàn)實接替領(lǐng)域之一。
????準(zhǔn)噶爾盆地火山巖油藏地質(zhì)條件較為復(fù)雜，具有巖性復(fù)雜、天然裂縫類型多樣、整體物性差特征，對壓裂改造、充分溝通天然裂縫需求強(qiáng)烈，主體采用水平井體積壓裂開發(fā)。
????隨著水平井體積壓裂的規(guī)模不斷加大，壓裂材料費(fèi)用不斷增加，降低壓裂液費(fèi)用成為目前壓裂降本的可行途徑之一。面對國際油價持續(xù)低迷的挑戰(zhàn)，工程技術(shù)研究院儲層改造研究所堅持“成本是設(shè)計出來的，一切成本皆可控”的理念，迎難而上，轉(zhuǎn)觀念，勇?lián)?dāng)，持續(xù)開展壓裂降本提效技術(shù)研究，在壓裂泵注工藝方面取得了一定突破，實現(xiàn)了低成本液體攜砂，為新疆油田公司提質(zhì)增效、控投降本貢獻(xiàn)了工程智慧。
????萌生想法
????積極進(jìn)行實驗
????壓裂液體在水力壓裂過程中用于造縫和攜帶支撐劑，以便形成高導(dǎo)流能力的支撐裂縫——即油氣流動的高速通道。目前壓裂液體主要有交聯(lián)凍膠、線性膠、滑溜水。
????傳統(tǒng)“粘度攜砂”是指在常規(guī)壓裂中，往往采用小、中等排量，大多需要依靠具有高粘度彈性的交聯(lián)性壓裂液體系（即凍膠，稠化劑、交聯(lián)劑費(fèi)用占比高）進(jìn)行攜砂，以確保加砂安全和人工裂縫的有效支撐；“速度攜砂”是指低粘度液體（如滑溜水，費(fèi)用約為凍膠的1/2）在高速度渦流流動下具有攜砂能力，是建立在以速度為基礎(chǔ)上的攜砂模式。
????西北緣石炭系水平井體積壓裂前期以逆混合泵注工藝為主，主體采用胍膠及凍膠壓裂液攜砂，滑溜水比例不足60%，壓裂材料成本較高。隨著水平井大規(guī)模體積壓裂技術(shù)的不斷發(fā)展，大排量套管壓裂為高速度下低粘度攜砂創(chuàng)造了條件，也為“速度攜砂”理念應(yīng)用提供了機(jī)遇。國內(nèi)外頁巖油氣等非常規(guī)領(lǐng)域均采用了以滑溜水?dāng)y砂為主的體積壓裂模式，而新疆油田的礫巖、頁巖、火山巖等非常規(guī)類油藏水平井體積壓裂還未應(yīng)用。2019年，瑪2井區(qū)MaHW2020、MaHW2021井采用全程滑溜水?dāng)y砂獲得成功，后進(jìn)行了優(yōu)化推廣，標(biāo)志著“速度攜砂”理念在新疆油田的成功運(yùn)用。
????既然全程滑溜水?dāng)y砂已經(jīng)進(jìn)行了大面積推廣，那么可否用單價費(fèi)用為滑溜水1/5或1/10的清水代替滑溜水？工程技術(shù)研究院儲層改造所的科研人員自發(fā)開展了技術(shù)攻關(guān)。
????清水體積壓裂技術(shù)是指在清水中不添加任何添加劑作為壓裂液進(jìn)行攜砂壓裂的技術(shù)。清水體積壓裂技術(shù)雖然有成本低的優(yōu)點，但是也存在摩阻大、施工排量提升難度大、攜砂難度大易砂堵等技術(shù)難點。為了一一攻克這些難題，儲層改造研究所的科研人員積極查閱大量資料，反復(fù)進(jìn)行論證。
????現(xiàn)場應(yīng)用
????取得一定成果
????2020年，工程技術(shù)研究院計劃針對各類儲層和配液水體的性質(zhì)特點，一方面開展壓裂液配方優(yōu)化現(xiàn)場應(yīng)用，有效降低壓裂液中各類助劑的用量，大幅度節(jié)約壓裂液助劑費(fèi)用；另一方面，通過優(yōu)化調(diào)整壓裂泵注工藝，采用成本更低的壓裂液體進(jìn)行攜砂支撐人工裂縫，大幅減少用液成本。
????為探索提高石炭系儲層效益開發(fā)新途徑，儲層改造研究所科研人員對石炭系火山巖儲層改造工藝進(jìn)行了系統(tǒng)研究與分析。在多方協(xié)調(diào)下，科研人員首次在六區(qū)石炭系水平井上實施“全程滑溜水+低液砂比”組合提效降本壓裂試驗。
????4月29日，新疆油田水平井HW62007井首次嘗試滑溜水連續(xù)攜砂工藝，并獲得圓滿成功。該井共壓裂8段，前7段實現(xiàn)滑溜水連續(xù)不間斷加砂，大大降低了液砂比，單級壓裂成本降低超過20萬元。
????基于對前7段壓裂施工數(shù)據(jù)的分析計算，認(rèn)為清水壓裂具備可行性?？蒲腥藛T決定大膽創(chuàng)新，進(jìn)一步突破“黏度攜砂”理念，采用“速度攜砂”理念，在最后一段開展清水連續(xù)攜砂工藝試驗。在多家單位的幫助和支持下，該井最后一段全程用清水不間斷壓裂施工，實現(xiàn)連續(xù)加砂70立方米，單級壓裂成本再降十余萬元。
????清水連續(xù)攜砂工藝試驗的成功，減少了殘渣對儲層的傷害，簡化了返排液地面處理流程，也為后期開展擴(kuò)大推廣應(yīng)用試驗，探索石炭系規(guī)模建產(chǎn)、效益開發(fā)新途徑提供了參考依據(jù)。
????基于HW62007井壓后分析及總結(jié)認(rèn)識，科研人員繼續(xù)探索石炭系油藏“段內(nèi)多簇”工藝的提產(chǎn)降本措施。通過多方論證、溝通協(xié)調(diào)、選井選層、優(yōu)化參數(shù)，科研人員最終選定J230井區(qū)石炭系油藏HW95085井，開展“段內(nèi)多簇+清水?dāng)y砂”壓裂改造工藝。
????HW95085井于6月28日起泵，在開發(fā)公司組織協(xié)調(diào)、工程技術(shù)研究院等多家單位的共同合作下，順利完成了現(xiàn)場施工，實現(xiàn)清水連續(xù)加砂70方，單井壓裂液費(fèi)用較滑溜水降低近80%。
????全程清水?dāng)y砂工藝試驗的成功，證明了“速度攜砂”理念的可行性，進(jìn)一步降低了壓裂成本，為校正清水摩阻模型錄取了有效數(shù)據(jù)，降低了殘渣對儲層的傷害，簡化了返排液地面處理流程，也為探索石炭系效益開發(fā)、提質(zhì)增效提供了新思路和新途徑。
????在此基礎(chǔ)上，科研人員優(yōu)選與HW95085同一平臺的水平井HW95086，進(jìn)一步優(yōu)化壓裂工程設(shè)計，節(jié)省改造費(fèi)用。在開發(fā)公司組織協(xié)調(diào)、西部鉆探井下作業(yè)公司及測井公司等兄弟單位的配合下，現(xiàn)場提供技術(shù)支持的科研人員運(yùn)籌帷幄、大膽創(chuàng)新，克服現(xiàn)場困難，促進(jìn)各項壓裂指標(biāo)創(chuàng)下新紀(jì)錄：實現(xiàn)清水連續(xù)攜砂130方，單段液砂比最低降至9.0以下。7月7日，九區(qū)第二口清水壓裂水平井HW95086順利完成壓裂施工，標(biāo)志著新疆油田公司清水體積壓裂試驗取得了階段性成果。
????獲得成功
????推廣前景廣闊
????采用全程使用清水體積壓裂技術(shù)后，降本增效的效果如何？
????以HW95085、HW95086井為例，兩井用液分別為11130立方米、6759.5立方米，液體費(fèi)用降低77%以上，節(jié)約液體費(fèi)用97.9萬元、59.5萬元。
????一切成本皆可控。清水體積壓裂技術(shù)實現(xiàn)單方液體費(fèi)用下降80%，減少了四分之一的用液量，單項合計節(jié)約液體費(fèi)用320萬，為石炭系增添降本工程利器；攻關(guān)形成的石炭系段內(nèi)多簇工藝，單級費(fèi)用降幅30%以上，單項合計節(jié)約八百余萬元。2020年，段內(nèi)多簇、清水體積壓裂等組合工藝節(jié)省費(fèi)用超過1000萬元，攻關(guān)后采用組合工藝每米壓裂費(fèi)用降幅近30%，低于壓裂投資限額，滿足2020年投產(chǎn)需求。
????清水體積壓裂技術(shù)推廣前景廣闊，預(yù)計可實現(xiàn)規(guī)模降本增效。該項目成果已經(jīng)全部寫入2021年石炭系油藏所有主體區(qū)塊（一區(qū)、車43、古16等）采油工程方案，作為效益開發(fā)核心工程措施進(jìn)行推廣實施。
????本版圖片由本報通訊員??裘新農(nóng)?? 攝（小圖拍攝于疫情前）