川西低渗致密气藏水平井开发实践与认识

　　摘　要: 川西坳陷属典型的低渗致密气藏,为探索水平井的适应性,开展了4口水平井先导试验,试验探索了不同钻井方式、不同完井方式、不同增产方式在不同区块对产能的影响。试验结果表明,由于水平渗透率比垂向渗透率高2 - 3个数量级,导致了水平井自然产能与直井差异不大,均达不到工业产能。也正因为这一内在因素,导致了不同钻井方式、不同完井方式对致密储层水平井自然产能影响不大。针对上述实际情况,探索了酸压与加砂压裂改造先导性试验,酸压改造增产幅度不大,而加砂压裂效果却异常显著,增产倍比14倍以上。结合水平井加砂压裂现场实践,对于低渗致密气藏水平井,靠长的水平井段代替垂直井加砂压裂人工裂缝是不太现实的,即仍然需要加砂压裂才能获得理想效果,为类似致密储层水平井开发提供了有益参考。

　　关键词: 水平井; 压裂; 致密气藏; 开发

　　由于水平井能大大增加储层的泄流面积,提高钻遇裂缝的机会,降低流向井筒的阻力,从而使其也逐渐应用到低渗致密气藏开发中。目前中石油、中石化两大石油公司均正在大力推广水平井开发,川西坳陷作为低渗致密碎屑岩气藏的典型代表,为探索水平井在川西致密储层中的适应性,在中浅层开展了4口水平井先导试验。

　　先导性试验大致分为二个阶段: 第一阶段为“多方式大尺寸中位移水平井+酸化改造”投产阶段,代表井有洛带构造LS1H、新场构造XS1H、新场构造XS2H共3口井,总体思路是以获取自然产能为目标、兼顾后期储层改造,钻井、完井在储层改造基础上反推而设计,同时探索不同完井方式对产能的影响。第二阶段为“气体钻井小位移小尺寸水平井自然投产”阶段,代表井有马井构造MP1H,这一阶段强调储层保护和自然投产。与直井相比,目前水平井开发效果均不太理想。经过对现场实践与相关理论分析认为,对垂向渗透率远远小于水平渗透率的低渗致密储层而言,靠长的水平井段、可控制的井眼轨迹代替垂直井加砂压裂形成的人工裂缝是不太现实的,即仍然需要加砂压裂才能获得理想效果。

　　一、水平井先导性试验概况

　　1. 布井原则

　　为了使水平井先导性试验具有代表性,以及与直井具有可比性,布井原则如下: ①完善井网,提高单井产量,提高采出程度; ②优质储量区域,周围基本有井控制,排除地质因素对产能的影响; ③评价I(LS1H) 、Ⅱ类储量区(XS2H、MP1)水平井产能; ④探索难动用储量水平井开发适应性(XS1H) 。根据此原则,选择了川西坳陷新场沙溪庙组、洛带遂宁组、马井蓬莱镇组作为先导性试验区块。

　　2. 钻井原则

　　探索不同钻井方式对水平井产能的影响,实施常规泥浆钻井2口井,水平段实施全过程液体欠平衡钻井1口井,实施空气钻井1口井,其中欠平衡与空气钻井更强调储层保护,追求致密储层水平井原始自然产能、强调自然投产。

　　3. 完井原则

　　为摸索不同完井工艺在川西致密储层水平井的适应性,完井方法上采取了裸眼完井、衬管完井、射孔完井,同时尽可能为后期储层改造提供条件。

　　4口水平井基本情况详细参见表1,渗透率均低于1 ×10- 3μm2 ,除MP1H为水平段较短外,其它3口水平段基本在600 m左右。

　　二、水平井先导性试验效果

　　4口低渗致密储层水平井先导性试验效果及其与同构造、同层位邻井直井产能对比表,经过对比分析,可初步得出以下规律:

　　1. 不同钻井完井方式对自然产能影响不大虽然XS2H、MP1H水平井在钻水平段时分别采取了液体欠平衡、空气钻井措施,而且完井方式采取了裸眼与衬管完井,储层几乎没有受到污染或污染程度较轻,但其自然产能与常规泥浆钻井获得的自然产能相比,没有明显优势。

　　常规钻井液钻井的LS1H衬管完井, XS1H射孔完井自然产能非常低,而XS2H液体欠平衡后裸眼测试其自然产能在套压4. 5MPa下输气仅0. 5 ×104m3 /d,MP1H气体欠平衡钻井后裸眼测试无阻流量也仅0. 41 ×104 m3 /d。显然,强调储层保护的钻井方式、强调最大程度暴露储层面积的裸眼或衬管完井方式与常规钻井液钻井、射孔完井水平井的自然产能差异不大。

　　2. 长的水平段未能促使自然产能明显增加

　　由于水平井分段加砂压裂难度较大,钻水平井最初目的是想获得高的自然产能,期望采用新技术使水平井段达到或大大长于水力加砂压裂所能达到的裂缝长度,从而代替直井加砂压裂,但实际现场实施效果却并不理想。