非常規致密油氣開發的水平井鉆完井改造分析

崔麗娜（遼河油田鉆采工藝研究院， 遼寧 盤錦 124010）

非常規致密油氣開發的水平井鉆完井改造分析

崔麗娜
（遼河油田鉆采工藝研究院， 遼寧 盤錦 124010）

筆者在本文中以前人的研究為基礎，理解和思考了非常規油氣儲運以及改造技術，發現傳統非常規油氣開發的完井以及改造方式中存在的問題，尋出以體積為目標的改造函數，實現最佳的油藏，通過改造油藏特性對設計體積行進優化，然后提出實現預期目標的鉆井與完井方式新理念，為今后非常規油氣的開采奠定堅實的基礎。

非常規；油氣開發；完井；改造

1 以往鉆井完井及改造流程

以油氣勘探和開發的順序，傳統上在把井位確定后，要開展鉆井和完井，然后進行試油，對結果進行分析后有針對性的采用相關措施。但是隨著我們深入勘探和開發非常規領域，和常規油氣資源相比，致密油氣資源具有很大的特殊性，單井的自然產能有限甚至沒有產能，要想獲取工業油氣產量，需要采取技術措施和資金投入，往往是通過有效的開發和改造儲層，因此傳統的設計流程，受限于完井以及鉆井體積的改變并沒有取得良好的效果，通過檢測的結果顯示，相同區塊使用不同設計的鉆井方式，改造儲存后裂縫效果具有很大的不同，所以在貯存效果相同的情況下，我們需要限制改造的體積。

2 油藏改造體積最大化的方案研究

因為非常規儲層的自然產能較小甚至沒有自然產能，開發致密油氣儲層的主要方式為改造水平井和體積。一般而言，改造初期具有較高的油氣產量，但是和常規儲層開發相比，產能遞減速度較快，因此穩定產期較短，也就意味著開發致密油氣是成本和時間之間競賽。完成改造后穩產期和體積成正相關關系，體積越大收獲的效益越高，所以我們在開發非常規油氣的過程中，改造貯層后最大化泄流體積是孜孜追求的目標。

3 非常規條件下鉆井完井

開發非常規油氣的核心問題是優化研究和改造儲層以及儲層體積，如果還沿用傳統的優化思路和方法，顯然和高效開發非常規儲層的要求相悖，所以筆者認為我們必須研究新的工作流程——以改造體積為首要目標。以改造體積為主，對鉆井和完井方式進行優化，最終形成新的有機體。

（1）鉆井軌跡優化 水平井的水力裂縫形態有兩種：縱向縫和橫向縫。一般來講，縱向縫和橫向縫各有千秋：能夠沿著井筒布置的裂縫有多條是橫向縫最大的優點，裂縫的控制面積被有效的增大了，開采油氣的速度不斷提升，和橫向縫相比，縱向縫在同樣的地應力條件下，容易起裂，需要的破裂壓力較低。除此之外，射孔井段對縱向縫的影響較小。但是在致密油氣層條件下，由于貯層具有超低的滲透率，相比縱向縫，橫向縫接觸體積較大，圖1是模擬縱向縫和橫向縫的產量以及積累產量，從圖中可以看出，相同條件下，縱向裂縫比橫向裂縫產量少50%。所以，再設計非常規致密儲層水平井的過程中我們要對水平井的最小水平應力分布加以考慮，這種方式形成的裂縫為橫切縫，提升改造體積。

（2）改造參數優化研究 要想保障油藏改造體積最大，改造體積設計參數工作主要是以模擬油藏數值和裂縫。不對井筒等條件進行考慮的前提下，優化設計條數和儲層裂縫，進行設計施工排量、規模參數等。施工量和改造后的體積關系圖如圖2，從圖中可以看出S RV明顯增加的時候是施工排量增加至9 m3/min，因此我們必須有足夠的排量才能保障更大的體積。管柱結構的不同會對施工排量造成一定的影響，通過優化表明，要想保障預測體積的實現，施工的排量和規模必須保障。所以我們可以依托此結果對儲層改造的完井方式加以研究。

圖1 橫切縫與縱向縫的產量對比

圖2 施工排量與改造體積的對應關系

4 結語

常規低滲儲層的縱向縫和橫向縫隙各有千秋，但是對非常規致密油氣儲層而言，由于儲層具有極低的滲透率，和縱向縫相比，衡向縫接觸儲層的面積較大，其產量為縱向縫的150%。所以，在設計非常規致密儲層水平井的過程中我們要對水平井的最小水平應力分布加以考慮，優先選用橫切縫，這對開采油氣經濟性的降低極為有利。

［1］鄒才能，朱如凱，吳松濤，等.常規與非常規油氣聚集類型、特征、機理及展望以中國致密油和致密氣為例［J］.石油學報，2012，33（2）：173-190.

［2］Cheng Y.IMPacts of the Number of Perforation Clusters and Cluster Spacing on Production Performance of Horizontal Shale Gas Wells［J］.2010，SPE 138843：1-5.