技術(shù)人員在涪陵頁(yè)巖氣田白濤集輸站對(duì)設(shè)備進(jìn)行巡檢 新華社發(fā)

近日，焦頁(yè)21-3HF井圓滿完成重建井筒和儲(chǔ)層改造施工，試獲11.28萬(wàn)立方米/日高產(chǎn)氣流，標(biāo)志著全國(guó)產(chǎn)化重建井筒重復(fù)壓裂技術(shù)日益成熟，有效支撐國(guó)內(nèi)頁(yè)巖氣田老區(qū)開發(fā)增儲(chǔ)上產(chǎn)。

重建井筒重復(fù)壓裂技術(shù)是提高涪陵頁(yè)巖氣田老區(qū)采收率的重要手段。江漢油田積極組織攻關(guān)突破技術(shù)瓶頸，實(shí)現(xiàn)該技術(shù)全面國(guó)產(chǎn)化，推動(dòng)國(guó)內(nèi)石油行業(yè)重復(fù)壓裂技術(shù)迎來(lái)新突破。

步履維艱

從“卡脖子”到國(guó)產(chǎn)化

經(jīng)過近幾年的實(shí)踐探索，重建井筒重復(fù)壓裂技術(shù)已日趨成熟，但說(shuō)起該技術(shù)從無(wú)到有、從全進(jìn)口到全國(guó)產(chǎn)化的歷程，江漢油田油氣產(chǎn)能建設(shè)管理中心技術(shù)人員深知其中艱難。

“我們最初采取投暫堵劑和暫堵球的方式進(jìn)行重復(fù)壓裂，效果都不好。”該中心完井管理室主任趙昆介紹。2017年，他們?cè)囼?yàn)了3口井，但日產(chǎn)量都不穩(wěn)定，可采儲(chǔ)量提升也不明顯，重復(fù)壓裂只能暫時(shí)擱置。3年后，重建井筒重復(fù)壓裂技術(shù)再次進(jìn)入大家的視野。

重建井筒重復(fù)壓裂技術(shù)是在原有套管中下入尺寸更小的套管，完井后進(jìn)行再次壓裂。該技術(shù)的關(guān)鍵點(diǎn)和難點(diǎn)是前期重建井筒，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)沒有企業(yè)進(jìn)行過此類試驗(yàn)，只有國(guó)外某知名油服公司掌握這項(xiàng)技術(shù)。于是，江漢油田與該公司合作，率先在國(guó)內(nèi)展開探索實(shí)踐。

在此背景下，焦頁(yè)4HF井進(jìn)行重建井筒重復(fù)壓裂，工藝、工具和方案都由國(guó)外公司主導(dǎo)。全進(jìn)口不僅費(fèi)用高，關(guān)鍵技術(shù)還掌握在別人手里。為此，技術(shù)人員全程跟進(jìn)每口井施工，努力掌握作業(yè)工序、了解使用工具及特點(diǎn)，通過自主鉆研，設(shè)計(jì)工具、展開試驗(yàn)，不斷提升技術(shù)水平。

跟了3口井以后，重建井筒技術(shù)研發(fā)和試驗(yàn)都見到了成效，大家覺得時(shí)機(jī)已經(jīng)成熟了。“今年上半年，我們和國(guó)外公司在焦頁(yè)5號(hào)平臺(tái)同臺(tái)競(jìng)技——我們負(fù)責(zé)焦頁(yè)5-1HF井，國(guó)外公司負(fù)責(zé)焦頁(yè)5-2HF井，兩口井同時(shí)開展重建井筒重復(fù)壓裂。”趙昆說(shuō)。這口井能否成功，關(guān)系著能不能擺脫國(guó)外的技術(shù)依賴，把重建井筒重復(fù)壓裂技術(shù)掌握在自己手中。

作為首口國(guó)產(chǎn)化重建井筒重復(fù)壓裂試驗(yàn)井，焦頁(yè)5-1HF井備受關(guān)注。“從設(shè)計(jì)到方案，再到每一個(gè)工具、液體的選擇，全由我們主導(dǎo)。大大小小的問題不少，好在最后收獲是巨大的。”趙昆說(shuō)，“焦頁(yè)5-1HF井試獲14.2萬(wàn)立方米/日高產(chǎn)氣流，高于國(guó)外公司主導(dǎo)的焦頁(yè)5-2HF井，這說(shuō)明我們已很好地掌握了這項(xiàng)技術(shù)，再不受制于人。”

聯(lián)合作戰(zhàn)

地質(zhì)工程一體化科學(xué)選井

到底哪些井適合重建井筒重復(fù)壓裂？剩余儲(chǔ)量較多、壓裂工藝改造不充分的低產(chǎn)井。該中心技術(shù)管理室主任崔志恒給出了答案。根據(jù)地質(zhì)工程一體化考量，焦石壩一期低產(chǎn)井最適合開展重復(fù)壓裂。

早期受制于地質(zhì)認(rèn)識(shí)和工程工藝技術(shù)的局限性，一些井壓裂后產(chǎn)量較低。“開發(fā)初期對(duì)頁(yè)巖氣認(rèn)識(shí)不精準(zhǔn)，一口井只知道有氣，但沒法精準(zhǔn)預(yù)測(cè)有多少氣，再加上做不到精細(xì)壓裂，有些層段改造不充分。”該中心完井管理室副主任工程師吳魏說(shuō)。如今，通過建模數(shù)模一體化、產(chǎn)氣剖面測(cè)試等技術(shù)，技術(shù)人員可精準(zhǔn)預(yù)測(cè)每口井可采儲(chǔ)量、剩余儲(chǔ)量，評(píng)價(jià)初次儲(chǔ)層改造效果。

把資源“顆粒歸倉(cāng)”，也是氣田老區(qū)提高采收率的迫切需求。由于頁(yè)巖高度致密，水平井分段壓裂是打開頁(yè)巖氣流動(dòng)通道的主要手段，改造充分與否直接關(guān)系試氣產(chǎn)量。隨著地質(zhì)認(rèn)識(shí)加深和精細(xì)壓裂技術(shù)創(chuàng)新，重復(fù)壓裂逐漸提上日程。哪口井適合重復(fù)壓裂、重點(diǎn)改造哪些層段，技術(shù)人員也有了方向。

有了方向以后，怎么選井是關(guān)鍵。為了選好井，技術(shù)人員建立選井流程，對(duì)焦石壩一期低產(chǎn)井進(jìn)行復(fù)查，通過“好中選差”“差中選好”的方式篩選。所謂“好中選差”，就是在頁(yè)巖原生品質(zhì)好的區(qū)域，通過對(duì)比，選取測(cè)試產(chǎn)量和累產(chǎn)較低、壓裂改造強(qiáng)度和規(guī)模較差的一類井作為優(yōu)選潛力井；“差中選好”，則是在一批低產(chǎn)井中，優(yōu)選地質(zhì)潛力大的井。

據(jù)此，技術(shù)人員優(yōu)選了焦頁(yè)21-3HF井進(jìn)行重復(fù)壓裂。“通過和鄰井、高產(chǎn)井對(duì)比測(cè)井解釋結(jié)果，該井測(cè)井解釋TOC（總有機(jī)碳）、孔隙度等地質(zhì)指標(biāo)與高產(chǎn)井相當(dāng)。”崔志恒說(shuō)，“在分析每一段壓裂曲線后，發(fā)現(xiàn)該井部分分段加砂強(qiáng)度偏低，具備較大重復(fù)壓裂潛力。”最終，試氣結(jié)果證實(shí)這套潛力井篩選方法是正確的，也為后續(xù)開展重建井筒重復(fù)壓裂提供了有益借鑒。

技術(shù)創(chuàng)新

突破瓶頸助力提效降本

近日，焦頁(yè)29-1HF井重建井筒完井，用時(shí)僅20天，比計(jì)劃提前了12天。相比第一口國(guó)產(chǎn)化重復(fù)壓裂井的40多天工期，該井工程提速顯著。“在技術(shù)逐漸成熟的前提下，我們優(yōu)化生產(chǎn)運(yùn)行，讓各工序銜接更順暢，收到了提速效果。”崔志恒說(shuō)。

工程提速之外，施工成本大幅降低也是重建井筒重復(fù)壓裂國(guó)產(chǎn)化的亮點(diǎn)。據(jù)吳魏介紹，前期進(jìn)口材料費(fèi)用貴、服務(wù)費(fèi)高，一口井的成本要超過3000萬(wàn)元，現(xiàn)在能控制在2500萬(wàn)元以內(nèi)。

技術(shù)、工具的國(guó)產(chǎn)化是降本的關(guān)鍵。江漢油田油氣產(chǎn)能建設(shè)管理中心以工具材料國(guó)產(chǎn)化為切入點(diǎn)，探索重復(fù)壓裂提效降本。因?yàn)槭翘坠苤性傧绿坠埽趦蓚€(gè)套管狹小的環(huán)空中用固化水固定，被稱為“套中固套”技術(shù)。內(nèi)部小套管內(nèi)徑只有76毫米，原本適用于105毫米的井下工具顯然不合適。技術(shù)人員根據(jù)實(shí)際需求重新設(shè)計(jì)，找廠家定制材料，專門研發(fā)了適合小套管的井下工具。“現(xiàn)在連續(xù)油管鉆塞、螺桿馬達(dá)等井下工具，都適合小尺寸的套管。”趙昆說(shuō)。同時(shí)，一體化變黏減阻水、固化水、固井水泥漿體系等攻關(guān)成果，也為重建井筒重復(fù)壓裂國(guó)產(chǎn)化降本提供了技術(shù)支撐。

對(duì)已經(jīng)改造過的儲(chǔ)層再次精準(zhǔn)壓裂，并非易事。“以往壓裂分段比較粗放，更沒有密切割的概念，層段之間改造不充分。我們開展雙暫堵密切割精細(xì)化壓裂，將目的層段切得非常細(xì)，全部壓碎，形成通暢的氣體流動(dòng)通道。”吳魏說(shuō)。精細(xì)壓裂的前提是了解水平井分段壓裂每一段改造情況和剩余氣分布，通過產(chǎn)氣剖面測(cè)試，技術(shù)人員可精準(zhǔn)刻畫壓裂改造縫網(wǎng)分布情況，指導(dǎo)精細(xì)壓裂。

作為國(guó)內(nèi)第一家成功應(yīng)用重建井筒重復(fù)壓裂技術(shù)的企業(yè)，江漢油田共對(duì)9口井實(shí)施了重復(fù)壓裂技術(shù)，累計(jì)增產(chǎn)8876.85萬(wàn)立方米。接下來(lái)，將持續(xù)提高重復(fù)壓裂技術(shù)適用面，針對(duì)老區(qū)高累產(chǎn)井開展試驗(yàn)，通過精細(xì)刻畫立體井組下復(fù)雜縫網(wǎng)體系，讓剩余資源“顆粒歸倉(cāng)”，確保涪陵頁(yè)巖氣田持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)上產(chǎn)。

夏梅 駱洪鋒 記者 喻文萱

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