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打破中国水平井开发瓶颈

时间:2013-10-21 16:56 来源: 作者:houjingru

美国和加拿大的资料表明,水平井可平均增加可采储量8%~9%,相当于原油地质储量的采收率提高0.5%~2%。据报道,在北海、中东和南美,增加的采收率更高。随着近期在工具及配套技术领域实现重大突破,以及今后发展方式上的转变,我国将掀起新一轮工程技术创新及水平井开发热潮。
我国后起直追水平井差距

在增加单井产量和提高采收率方面,水平井在世界各地的许多油田都取得了成功,水平井是油田开发的主力。资料显示,国外水平井数量已超过4万口,其中,美国2005年以后每年超过3100口,水平井数量占总井数的7.6%;加拿大水平井数量超过总井数的10%。

在国内,中石化从1991年起,较早关注水平井技术。2007年水平井占总井数比例达到3%。计划到“十一五”末期,实施1200口井。2008年~2010年,中石化基本上按每年300口井实施,三年规划水平井943口,增加可采储量2414万吨。中海油渤海油田自2000年以来,每年水平井数量增长20%~30%。

中石油从2002年加大力度抓水平井技术发展。2009年,中石油提出要抓住稳定并提高单井日产量的“牛鼻子”。当年,投产水平井平均单井日产油超过10吨,是股份公司新井平均日产的4倍。然而,2009年只打了505口,当年所打水平井数量只占到总井数的2.5%左右,比2008年少了一半。

目前中石油每年大致要打近两万口井。“到2009年为止,已钻水平井3740口左右,其中通过储层改造井数仅为20%,多数井还是以其完井的自然状态进行生产,水平井的生产潜力还远远没有得到发挥和加强。”中石油集团公司工程技术分公司总经理杨庆理介绍说。

为何我国的水平井规模和开发层次与国外有很大差距呢?有业内人士指出,除了对水平井精细和高效开发油气藏理念缺乏深层认识,一个最主要的原因是,国内受水平井改造等配套技术的束缚。

中石油集团公司工程技术分公司杨庆理总经理说:“水平井改造配套技术的首要条件就是水平井改造的工具配套。在水平井改造工具方面,近年来国内一直依赖国外工具的服务,特别是水平井裸眼分段压裂酸化工具,受服务时效性、技术成本及技术封锁等方面的限制,水平井压裂酸化工具的应用一直处于区域的探索应用阶段,应用井次有限。” 根据油气储层改造需要,为彻底缓解水平井完井以及储层改造成本居高不下和受制于人,中石油川庆钻探工程有限公司、渤海钻探工程有限公司等立即加紧科研开发。半年之后,川庆钻探工程有限公司不负众望,一举攻关成功。
自主工具突破实现惊人一跃

8月3日,由中石油川庆钻探工程有限公司自主研制的适用于7寸套管、6寸裸眼水平井分段压裂酸化工具及配套技术,通过了中国石油集团专家组评审。中石油集团公司副总经理、党组成员廖永远肯定地指出,此举结束了国外垄断,填补国内空白,实现水平井增产改造工具国产化,不但为提高单井产量和降低成本增添利器,而且为难动用储量效益开发提供技术支撑。

在该项重大成果中,川庆钻探通过创新研究,申报了12项专利技术,解决了20多项技术关键。包括悬挂封隔器的高压双向密封技术;悬挂封隔器的中途防坐、卡及安全下入技术;悬挂封隔器的可靠的多途径丢手技术;悬挂封隔器斜井段的可靠坐封及高压回接密封技术;裸眼封隔器的裸眼段的安全下人及中途防坐卡技术;裸眼封隔器的双重反向预置密封技术;第一级压裂滑套可靠的开关控制技术;压裂投球滑套可靠的开关、锁定技术;压裂投球滑套的耐冲砂磨损技术;具有防喷功能的自封式工具坐封控制器;水平裸眼井筒的预处理工艺技术及工具;压裂施工中途砂堵后的及时的返排冲砂工具技术;地面施工流程及压裂滑套投球控制工艺技术等。

据介绍,该配套工具具有下钻通过性好、封隔器密封承压性能好、安全性高、结构简单、性能稳定以及滑套打开灵活可靠的特点。尤其,在压缩式双密封胶筒设计的裸眼封隔器、分体式卡瓦带防突机构设计的悬挂封隔器、双液缸开启设计的压差滑套、具有防转和止退功能的投球滑套、具有坐封和封堵双功能的自封式坐封球座以及具有三种丢手方式的丢手机构等方面,均取得了重大创新和突破。

真金,要不怕火炼。据介绍,在应用方面,中石油川庆钻探工程有限公司自2010年5月12日首次在苏里格气田桃7-8-8H水平井使用该配套工具,并成功完成4段压裂后,到2010年8月中旬已经成功下入8口井(5口井实施压裂),其中苏里格气田试验应用6口井,川渝油气田2口井,增产效果明显,有两口井无阻流量超过100万方。

而在费用上,国产的工具更显示出巨大的优势。杨庆理总经理高兴地说:“2009年,苏里格气田引进的国外工具,分四段压裂费用在380万元左右,相同情况下,川庆钻探公司自主研发的配套工具在130万元左右,远远低于引进成本。” 水平井开发时代或将提速

水平井技术由于在提高单井产量的优势,成为全球石油开发关注的焦点。而水平井、特殊结构井代表了钻井界技术水平和方向,也是国内外勘探开发市场的主要方向。

目前三大油公司都将水平井技术做为主抓的工程技术之一。中国石油勘探开发研究院专家室马家骥教授说,对低产井要打水平井;针对国内‘三低’油田,无论是环境保护还是占用面积,丛式井和水平井开发是一大趋势,尤其对非常规油气开发来说是必要条件。他还指出,优先搞好地质工作,合适地选井对我国陆相沉积地层油气开发很关键。

据统计,截至今年7月底,中石油已累计完成水平井333口,同比增幅32.5%;国外水平井累计完成66口。8月11日,为推进工程技术进步,中石油成立国产水平井裸眼分段压裂酸化工具推广领导小组,并且亲自担任组长,要求加快推进规模化应用,持续推进产品系列化。

中石油集团公司工程技术分公司杨庆理总经理说,下一步工作:“一是落实推广目标,2010年推广规模要达到20套以上,到2015年争取达到200套以上,其中国外市场达到50套以上。二是督促油气田企业、钻探企业加大应用规模,特别是在苏里格气田的推广应用,提出需求计划。同时,要依托国外项目,借助价格优势,大胆走出去,参与国际竞争。三是加强攻关研究,持续提升工具性能,加快推进产品系列化、规模化发展,提升工程技术服务保障能力和市场竞争能力。四是进一步提升完善井下工具产品的组装、试验、品牌包装工艺,制订规范、标准的操作指南,用科学的手段和方法,确保产品的安全性、稳定性和可靠性。在目前试验应用的基础上,完善改进优化部分工具结构功能。五是做好专业化技术服务。加强技术培训,培养一批技术素质高、责任性强的技术服务队伍和施工人员,提供研发、设计、工具及施工的一体化技术服务。”

此次水平井裸眼分段压裂配套工具研发成功,被西南石油大学副校长赵金洲称之为“中国石油天然气开采工具的划时代发明”。水平井技术对页岩气开发将起到重要推动作用。对低渗透储量占到三分之二的中国来说,水平井有望引发新一轮油气开发革命。

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