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REAL ConnectTM:优化升级压裂分流服务

2016-06-27编译滕云天吴建卿

石油知识 2016年3期
关键词:支撑剂射孔压裂液

编译 | 滕云天 吴建卿

REAL ConnectTM:优化升级压裂分流服务

编译 | 滕云天吴建卿

暂堵剂技术是在一定条件下向目的层中泵入暂堵剂,利用层内渗透率的差异改变原有液体的流入方向,达到产生新裂缝的目的。随着高含水、低渗透油田开发的不断深入,对油层压裂技术的要求越来越高,施工难度越来越大,暂堵剂技术的作用也越来越重要:一是可以降低压裂施工难度,减少分段工具的使用数量,二是能够提高单位井段的产量,降低压裂成本。

正如它的名字一样,暂堵剂技术的封堵作用只是暂时的:进入地层后,暂堵剂会变成有一定封堵能力的凝胶,有效封堵低渗透层;但在一定条件下(如与油井产出液中的油接触等),暂堵剂又能自行液化,失去堵塞作用,地层的渗透率也因此得以恢复,地层中的油气也可以自行通过。

除了暂时堵塞,暂堵剂还有一个重要的作用就是分流。利用层内渗透率的差异,注入目的层的暂堵剂可以改变层内原有油气的流入方向,比如在段内压出两条以上的裂缝或使裂缝转向、产生新裂缝等。这样,压裂液和支撑剂可以进入更远、更小的压裂缝网中,从而实现长距离的分流。

但是,在暂堵剂的使用过程中,还有一个问题需要解决,那就是一些暂堵剂溶解后在填砂裂缝内形成的空腔。如果空腔内恰巧没有支撑剂的存在,那么近井筒地带的裂缝就会闭合或“阻塞”,进而影响油气的正常生产。当然,这些空腔现象也不单单是由暂堵剂引起的,充填支撑剂时也经常会发生这种情况。空腔现象严重时,会影响裂缝开度或者引起裂缝闭合,影响压裂的增产效果。

针对上面这些问题,2015年2月,贝克休斯公司(Baker Hughes)推出了一种高效压裂新技术服务——REAL ConnectTM。REAL ConnectTM充分利用了优越的分流系统、先进的工程技术和经验丰富的井场工作人员,帮助作业公司改善水力压裂后的油气采收率。它有3大特点:

一是采用了REAL DivertTM分流系统。该系统能够重新定向压裂流体进入压裂段内未压裂的射孔簇,从而增加裂缝网络的复杂性,使得压裂更均匀。

二是在注入暂堵剂时能够携带高强度超轻支撑剂,使裂缝能够始终保持张开的状态,形成长久的生产流动通道,保持与井筒相连通。

三是在压裂作业完成、暂堵剂溶解之后,超轻支撑剂留在近井筒形成长久的生产流动通道,保障油井持续高产稳产(与常规的压裂技术相比,这项技术可增加裂缝导流面积,从而改善增产井的采收率)。

暂堵剂溶解后,支撑剂仍留在裂缝中,这样可以确保油流通道(裂缝)完全、长期的张开状态。

在REAL ConnectTM的这些优异性能中,REAL DivertTM暂堵剂技术的作用功不可没。

REAL DivertTM分流系统是贝克休斯公司的一种新产品,暂时分流的作用明显,无论是在初次压裂还是在重复压裂中,都可以确保近井地带的分流效果,确保射孔簇和目的层的增产。在REAL DivertTM分流系统中,粒度分布范围较广,因此可在下套管井段有效暂堵近井地带,将压裂液和支撑剂分流至最需要增产的射孔段和储层。

分流系统所用的暂堵剂外观为白色透明固体,比重约1.52克/立方厘米,可溶于水、盐水、酸和油等,所以在水基、油基流体中均能完全溶解,在短期内能够恢复生产。尽管这一暂堵剂可以溶解在油基、水基的压裂液中,但溶解速率非常低,因此在与压裂液混合和泵送的过程中,暂堵剂几乎不会溶解。但是,它们可以确保暂堵区域能够被再次打开:当暂堵剂完全溶解后,支撑剂仍存留在裂缝中,这样可以保障油流通道畅通,使油气流达到最大化。同时,导流通道可以一直保持储层和井筒相连通。

常规暂堵剂溶解后,地层可能会发生闭合,减小地层油流通道。

还有,REAL DivertTM分流系统所用的暂堵剂是可以完全降解的,因此在增产作业完成后暂堵剂会消失得“无影无踪”:既不会留下阻止地层闭合的物质,也不会对地层造成不良影响。

REAL DivertTM分流系统采用的超轻支撑剂颗粒,是经过特殊设计的,可以让近井地带的油气通道高效连通,保证在暂堵剂溶解后所有的流动通道永久开启,同时确保暂堵射孔段在井的生产周期内保持最佳油流通道。这也是REAL DivertTM分流系统与其他分流系统的不同之处。

R E A L DivertTM能暂时封堵射孔簇和其他通道,重新定义压裂液的压力导向,使之流至未处理或正在处理的射孔部位和储层。

通过多级压裂、减少分段桥塞的数量来增加射孔段等,REAL DivertTM分流系统可以实现增产作业。目前,REAL DivertTM分流系统的设计使用温度为38~120℃,而REAL DivertTMHT分流系统的使用温度更高一些,为93~177℃。REAL DivertTM分流系统的适用范围主要有3个:(1)为油气井的初次增产作业和重复压裂作业提供有效的分流作用;(2)在常规和非常规储层中都具有可靠的性能;(3)在酸性、水溶性流体和其他流体的水力压裂作业中的有效分流作用。

暂堵剂和支撑剂的配合应用,使得REAL ConnectTM服务可保证射孔簇得到最佳处理、提高压裂缝网的复杂性和覆盖范围、最大程度地提高总采收率、加快增产作业进度等。另外,它也可对水平井进行多级重复压裂作业。

和其他流体一样,压裂液也始终沿着阻力最小的方向流动。REAL ConnectTM服务技术利用分流系统对压裂液流向进行重新定向后,使其进入需要增产作业的射孔簇和储层,在增产作业完成后还能长期保持油流生产通道的开启状态。

不过,在非常规油气藏增产改造中,这一规律会导致部分区域的过度处理、部分射孔段未处理以及储层接触不够理想等现象。然而,特殊尺寸的暂堵材料可以封堵住最小流动阻力方向的通道,使压裂液重新定向进入未处理的射孔段,从而提高裂缝网络的复杂性并保证更多区域得到统一处理。

REA LConnectTM服务还可以在不影响水平井多级重复压裂效果的同时,通过减少作业所需的桥塞数量来减少压裂的作业时间。在美国的路易斯安那州DeSoto Parish地区,一家作业公司已经在利用REA LConnectTM服务对几口低产量的非常规老井进行增产改造。贝克休斯首先对它们进行了重复压裂设计,对已有的裂缝网络进行暂时封隔,使压裂液重新进入压裂改造未波及的地层,对未经压裂改造的油藏区域进行压裂。这些井的水平段经过REA LConnectTM服务重复压裂后,裂缝网络更好,无需钻新井便可提高油藏最终采收率(EUR),提高产量。以每口井的钻完井平均成本为1010万美元来计算,每口井的重复增产改造成本约310万美元,这样每口井可节省大约700万美元的费用。

REALConnectTM服务还能通过提高非常规油气藏裂缝网络的复杂性和覆盖面积,来促进增产的效果和采收率。这也都有助于借助重复压裂,使老井复活,降低企业成本、提高经济效益。

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