摘要
接上期连载。在前文中, 我们介绍了确定水平井最优井位的考量,钻井精度与钻井效率的问题,同时初步涉及到了一部分压裂分段的设置问题。本文将分别介绍压裂设计及压裂评价中非常重要的一种技术手段「微地震裂缝监测」。此外还将涉及一部分油气生产的早期技术布局问题。总而言之,这些技术及技术间的相关性都旨在为提高非常规油气生产水平服务,保证非常规油气开发的经济性。
MicroSeismic Subsurface Illustrations
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压裂设计
一般来讲页岩储层的原始渗透率是极低的,以致于不上压裂之类的增产措施根本就没有产能。我们一般通过压开地层裂缝并且用支撑剂填充这些引流的通道,使储层中形成有效的高渗流通道,以便改造后地层流体的流动能力比其原始流动能力高出许多倍。这样的过程极大地提高了页岩气产量,也正因如此页岩气的开发变得更加具有经济性。这些都是与水力压裂分不开的。
压裂过程中,被成功打开的地层裂缝越多,就有越多的页岩气流入储层,届时页岩气最终将流入井筒。与传统的直井不同,水平井配合压裂改造过程提供了更大的裂缝与储层岩石的接触表面积。同时,全局化的考量可以更精确的反映出并且模拟出裂缝的形状,走向,导流能力以及裂缝之间的交叉程度。
两幅图分别是实际开发中应用的三维裂缝模拟和建模技术。我们可以精细化地控制裂缝模型,通过监测造缝过程来优化未来水平井中应用的压裂设计。
主要挑
最大的难度在于两点:
实现价值
解决方案
详细的压裂设计分析,可参见「地质力学在钻井工程与水力压裂中的应用」第20讲的内容
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微地震裂缝监测
有了微地震裂缝监测手段,我们可以了解现有射孔方案和压裂设计是如何影响裂缝扩展的。微地震能够提供的对于有效裂缝系统的形态、缝高,最佳驱替效果下的缝长的观察视角是极为宝贵的,因为这样你就可以不断地调整裂缝形态,支撑剂密度,压裂液体积和未来压裂设计中的泵压要求。微地震裂缝监测还有效地帮助抑制人工裂缝进入非目标地层区域。
可以通过监测压裂的实际效果,再将其与压裂设计的预期相比较,这样就能知道不同裂缝的有效作用程度,同时也能更加明确地知道每一个裂缝到底改造了多大的地层体积,这很重要。
这样做之后,你还会从另一个方面得到重要的信息,那就是你知道了现有的射孔方案和压裂设计到底是怎么影响裂缝扩展的。这些都是下一步你继续做缝长、压裂分段间隔、支撑剂、压裂液、泵压优化的基础数据和信息,我们就是通过对这些参数不断地操作和修正来完成水平井与储层接触表面积最大化的,也正因为这样,才形成了最优的泄油效果。
@FracStar
主要挑战
实现价值
解决方案
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优化产量
我们都非常清楚一旦进入生产就面临着产量递减,而有时这样的递减曲线可能会非常陡,对于非常规油气开发来讲,降速可能极快。而我们要采取一些必要的步骤来维持和优化生产,这样才能保证页岩气开发的经济性。
实践证明,更好的思路是尽早地预测到潜在的不利因素,而不是发生产量问题时花更大的代价去补救。有经验的工程师团队会在早期就布局:正确地使用好油藏数据和区块内临井的数据,工程师们做压后评估找到可能存在的影响产量的问题,这些问题包括但不限于:生产规模设置、有机物沉积、细菌和腐蚀对井筒的冲击等。
早期布局的方式还有一种,就是向储层中有序地投放长期抑制剂。在有可能发生生产问题之前,就已经开始处理储层和井筒内流动的问题。使用自动化的技术则可以有效地保障这些长期抑制剂在生产的中后期开始明显地起效,在不同的生产阶段都能服务于页岩气产量的提升。
主要挑战
实现价值
解决方案