中海油研究总院 | 海上压裂的探索之路!

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范白涛

研究总院钻完井副总师

钻采研究院院长

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● 海上低渗开发形势迫切

海上低渗储量是公司稳产上产的重要潜力储量来源。低渗油气田采用常规的开发方式很难经济有效动用,单井产能低、开发井数多、油气田建设投资高、整体采收率偏低。如何经济有效地动用海上低渗储量是公司当前必须要解决的问题。

● 压裂是开发低渗储量的有效手段

对低渗油气田进行针对性的压裂储层改造是被国内外多个低渗、致密、页岩油气项目所广泛证实有效的开发手段。钻井结束后,通过向井筒内注入高压酸液(酸化压裂)或含砂流体(加砂压裂),使得井底压力超过地层破裂压力,人为在井筒一定范围的储层内制造系列缝隙,这样储层内的油气就可以通过这些缝隙流入到井筒并被采出地面。压裂的裂缝具有一定宽度,油气在其中流动时的阻力很小,相当于储层内的“高速公路”。如果没有这些人工裂缝,井筒远处的流体在进入井筒前,就必须克服渗流过程中地层的重重阻力,路阻且长,有些井由于能量不足以克服这一阻力,不压裂根本就没有产能。

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● 能否照搬陆地成功压裂经验直接应用于海上呢?

答案是不能。原因有以下几点:一是海上低渗储层相比陆地致密气、页岩气,渗透率一般高一到两个数量级,实施大规模体积压裂的必要性不强;二是海上作业空间有限,无法摆放大量的压裂装备,压裂材料的连续供应也存在巨大挑战;三是海上单个井槽综合成本高,不具备陆地大规模整体加密的条件;四是海上综合建井成本远高于陆地,经济开发门槛高,试错成本高。以上原因造成了我国海上压裂虽然从2006年就已起步,但仍不具规模,大量的低渗储量仍在地下“沉睡”。

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● 自主攻关,因地制宜寻找对策

攻克我国海上低渗压裂开发难题没有成熟经验参考,必须在充分借鉴陆地经验的基础上开展自主攻关,因地制宜寻找对策。具体可从以下四个方面着手破局:

● 一、整体规划,量体裁衣制定方案

一是针对低渗开发井零星部署、缺少系统规划的问题,应对海上低渗储量开展系统性梳理,采用地质工程一体化技术,以压裂增产开发理念布置开发井网,改变当前以调整井为主、零敲碎打的现状,在井位部署、钻井设计和实施、压裂设计和实施、气井生产管理等全生命周期中,开展“一体化研究、一体化设计、一体化实施和一体化迭代”,培育低渗高产井。实施过程中,应以油气藏研究为中心,贯彻一体化理念,弱化专业和机构界限,开放心态,增强沟通,走多学科融合、多技术集成的一体化创新和发展之路。

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● 二、少井高产,提升单井产能

二是针对单井控制储量少、累产低的问题,应开展长水平井、多分支井等复杂结构井技术,配合压裂增产以及注水或注气等能量补充手段,最大化提升单井井控储量、累产和整体采收率。在有限的平台槽口条件下,复杂结构井通过在地下穿针引线、极限延伸,可以接触更多的储层,动用更多的储量,通过一个井口即可实现常规一口以上井的目的,实现低渗油气田的少井高产。

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● 三、提升海上压裂能力,发展移动式压裂装备

三是针对海上空间有限、现场压裂装备能力不足的问题,应发展移动式压裂装备,如压裂船或压裂支持平台,以及配套的连续混配海水基压裂液和支撑剂连续补给技术,实现规模化、批量化压裂作业,在摆脱平台面积限制的同时简化压裂装备动复员作业,提升多作业点设备共享便利性。压裂船相当一名压裂能力超强的专业选手,可机动灵活地驶向目标平台进行压裂作业,对于甲板面积受限的平台(尤其是无人平台),有了压裂船,大规模压裂改造就不再是难事。

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● 四、降低综合建井成本

四是针对海上综合成本高、经济开发门槛高的问题,应采用技术手段最大化降低建井成本,包括不限于瘦身井技术、井槽重复利用技术、组合防腐技术等,充分降低桶油成本中建井投资占比。

如能解决以上四个方面的问题,海上低渗储量开发势必会破除僵局,成为公司新的产能增长点和贡献源。

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