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    當前位置: 美麗東濮

    油氣水井壓裂(中原油田故事二十四)

    2015-12-30    來源:中原石油報

    ?????油氣水井壓裂是指利用高壓設備和特殊工藝將井底地層壓開,形成有一定長度、寬度和高度的人工裂縫,并在裂縫中充填支撐劑,以改善地層滲流能力,提高單井油氣產量和油氣藏的最終采收率。壓裂施工的現場,在油田各類工程作業中,規模最大的一種,需要幾十臺(套)地面設備聯合作業。主要設備包括:?壓裂機組及壓裂液罐車、油水罐車、拉砂車(砂罐車)等輔助設備。另外,要達到良好的壓裂效果,還必須具備應對各種復雜地層條件的工藝技術,以及優質的壓裂液和注入裂縫的支撐劑。

    中原油田十分重視壓裂裝備水平的提升。1984年,首次引進前蘇聯克列明楚格汽車制造廠生產的1C-700型壓裂機組,并開始在油田內部進行油層的壓裂作業。在之后的歲月里,先后引進了美國斯蒂文森公司和哈里伯頓公司生產的多套壓裂機組。型號不斷升級,裝機功率、施工泵壓不斷提高,最高泵壓達105.4兆帕。2004年開始,中油特種車輛有限公司對引進的壓裂機組進行改造。2008年,國內生產出第一臺SJX5440TYL140型壓裂泵車,裝機功率為3000馬力,最高泵壓140兆帕。實現了壓裂機組生產的國有化。中原油田開始使用國產的壓裂設備。至2009年年底,全油田共有壓裂機組4套,其中2500型壓裂機組1套,H-2000型壓裂機組1套,H-1400型壓裂機組1套,H-1000型壓裂機組1套,配套設備111臺。完全具備承攬油田內外壓裂施工的條件與能力。

    在壓裂施工工藝技術方面,中原油田經歷了籠統壓裂到分層壓裂、初次壓裂到重復壓裂、單井壓裂到區塊整體壓裂的發展過程。除一般的水力壓裂外,還具備水力噴射壓裂、高能氣體壓裂及二氧化碳泡沫壓裂的技術水平與施工能力。在實施各類壓裂作業的過程中,積極開展科技攻關,取得豐碩的科研成果。1990年,“?中原油田壓裂配套技術”研究課題,獲中國石油天然氣總公司科技進步一等獎;1991年,“水力壓裂優化設計軟件的研究及應用”研究課題,獲總公司科技進步三等獎;“高能氣體壓裂在中在油田的應用”研究課題,獲總公司1995~1996年度科技進步三等獎;2001年,“深層特低滲油氣層壓裂工藝優化技術”研究課題,獲中國石化集團公司科技進步一等獎;2003年,“復雜斷塊油藏重復壓裂技術”研究課題,獲集團公司科技進步二等獎;2006年,“低孔低滲油氣層復合壓裂技術研究”課題,獲集團公司科技進步三等獎;2008年,“大斜度井壓裂改造技術研究”課題,獲集團公司科技進步三等獎。

    在壓裂液技術應用方面,中原油田從使用甲叉基聚丙烯酰胺壓裂液開始,進而使用田菁粉水基凍膠壓裂液和改性香豆粉壓裂液體系,最終以胍膠壓裂液作為水基壓裂液的主流體系。該壓裂液具有殘渣含量低、延緩交聯時間長、耐溫高、地層保護措施針對性強、對地層原始滲透率傷害小等特點,可適應不同類型儲集層、不同溫度條件和不同施工工藝下的使用要求。在壓裂液應用的科研方面,也取得了豐碩的成果。“高溫低傷害壓裂液研究”“?HT21低傷害壓裂液的推廣應用”“?適應不同類型油藏條件下的系列水基壓裂液研究”等科研課題,分別獲得1990年、1992年、2004年中原油田科技進步一等獎。

    在壓裂支撐劑方面,從使用石英砂支撐劑、人造陶粒支撐劑,發展到使用樹脂胞衣砂支撐劑,抗破碎能力、導流能力及適用溫度都有很大提高。

    精良的油水井壓裂裝備和先進的工藝技術,在中原油田廣泛應用,對于提高油氣產量和最終提高采收率起到了舉足輕重的作用。同時,也使中原油田在國內市場上也能占有一席之地。

    1991年起,中原油田參加吐哈壓裂會戰,壓裂45口井,一次成功率100%,受到甲方的充分肯定。

    在陜北油區的壓裂市場上,為迅速打開局面,中原油田的壓裂隊伍,為志丹縣鉆采公司承諾,壓裂無效果不收費。經過縝密地地質調研和地層分析,采用先進技術及適宜的瓜膠壓裂液在雙21井壓裂,壓后自噴,日增產原油60噸,比之前的其他壓裂隊伍,壓裂增油提高12倍,一舉轟動了陜北市場。當月,承攬了壓裂15口井的工程,平均每口井增產原油10噸以上。中原油田壓裂品牌叫響陜北油區,前來要求壓裂的客戶絡繹不絕,當年就簽訂了127口井的壓裂合同。

    在山西煤層氣壓裂市場上,中原油田在潘5井進行煤層氣開采先導試驗,試驗中采用壓裂排采技術,獲日產氣5000立方米,揭示了山西晉城煤層氣的發展潛力和商業前景。此后,多次為晉城煤業集團、晉城礦務局、中煤總局、中國石油天然氣總公司、長治煤業集團、沁水藍焰煤層氣有限公司、中聯煤層氣有限責任公司等單位進行煤層氣井壓裂、排采技術服務,取得了非同尋常的效果。其中,在晉城礦務局寺河礦SH-03井,實施大型水力加砂壓裂,填補了煤層氣井壓裂加沙的空白,壓后實現自噴生產。在之后多口井的施工中,先后推出活性水壓裂、氮氣助排、增能助排、微裂縫支撐、裂縫強制閉合等多項獨門工藝,領跑了國內煤層氣開采技術市場。另外,在山西煤層氣壓裂市場上,中原油田還首次在煤層氣井中,應用氮氣泡沫壓裂工藝技術和二氧化碳壓裂工藝技術,填補了國內煤層壓裂的技術空白。

    在江漢油田市場上,井下特種作業處壓裂三隊承攬了拖22-1井、拖13-1井、廣11-5井的施工任務。該區塊地層致密,壓裂難度大。該隊精心設計壓裂方案,嚴密組織施工,3口井壓裂均一次成功,達到甲方的施工要求。其中,拖22-1井施工壓力78兆帕,加砂31立方米。被甲方稱贊為“中原鐵軍”,江漢油田電視臺制作“中原壓裂風采”專題報道。

    ??? 在中國石化東北分公司市場上,開始甲方對中原油田的壓裂水平并不看好,僅口頭答應先給3口井試壓裂,視壓裂效果再決定是否簽訂合同。壓裂三隊認真分析地質資料,優化壓裂設計方案,經過精心施工,3口井均一次成功,甲方對壓裂結果十分滿意,順利簽訂了1年的壓裂合同。當年,壓裂24口井,每口井都有明顯的增油效果,中原油田壓裂品牌叫響東北市場。在PK7井壓裂施工時,中美合資單位美維能源公司工程技術部領導及技術人員前往觀摩,被壓裂三隊嚴謹的工作態度、熟練的操作技術及良好的施工質量所折服,誠邀壓裂三隊為其壓裂,并承諾簽訂長期合作合同。

    ??? 邢立然

    編輯:趙紅蓉

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