logo
专注油气领域
与独立思考者同行

多分支完井技术在页岩区块施展拳脚

多分支完井技术在页岩区块施展拳脚

高油价时代的结束正鼓励北美页岩作业者拥抱创新,长期应用于优化深水开采的多分支完井技术已经在北美的页岩区块中站稳脚跟。

来自丨Upstream
编译丨TOM

在海上,许多多分支井都是通过一个垂直井筒水平钻穿生产层段。像特大的射孔一样,它们形成了多个通道,可以使油气到达主井眼并被运送到地面上。

多分支井钻完井技术通过使井筒与储层接触面积最大化来提高产量。

通常情况下,钻进、下套管与水泥封固一个带有分支的直井所需要的费用是低于多口水平井钻完井的费用。因为此技术只需更少的井口装置,对于陆地上只需更少的钻机、道路以及管线。

按照多分支井技术发展产业联盟(TAML)所描述的,分支井与主井眼的连接主要有六种连接类型。

最基本的连接就是从直井的裸眼封隔器下面钻出的裸眼完井分支井。最复杂的系统是在垂直井中套管固井,然后在分支井中下入能够在连接处隔离流体与压力的衬管。

为了在页岩井中运用多分支井,完井必须包括一个连接点,用来保证上述隔离以及足够的过流面积,以适应在水力压裂作业期间被泵入到井底的流体与支撑剂的压力和体积。

BHGE公司环空隔离与特种产品部经理Mark Knebel表示,这样的系统已经运用多年了,将它们运用到页岩地层并不会带来特殊的技术挑战。

然而,许多的页岩气作业者已经习惯于水平井的钻井、完井、压裂、开采作业,因此抵制采用多分支井技术。

Knebel表示:“我认为主要的问题,特别是在页岩气开发激增后,大部分的作业者都有一套针对自己区块的相当不错的作业程序。”

“一旦他们运用了一种技术,他们就会一直使用该技术。虽然多分支井技术并不是一项困难的技术,但它确实改变了‘在30天内钻好,然后再钻下一口,并一次又一次地重复’的方法”。

面对页岩油气产量快速下滑的趋势,高油价使得油气作业者可以通过钻大量的井来维持产量。但那个时代已经过去了。BHGE的多分支井全球业务开发经理Mihai Marcu表示,作业者再也无法承受这种策略所带来的作业效率低下的问题。

Marcu表示:“我可以说,我们发现很多作业者对我们技术感兴趣,因为他们目前被迫寻求更多的方法来降低成本,提高作业效率。显而易见,多分支井技术是实现这一目标的方式。”

尽管直到最近,业界都普遍反对在非常规油井中使用这种技术,但BHGE报告中表示,自2006年以来该公司一直在部署多分支井系统,并开发了许多适用于页岩作业的系统。

Marcu又表示:“在页岩地层中运用多分支井,我们没有发现存在任何特殊挑战。我们已经进行多分支井作业这么多年,拥有一些绝对适用于页岩的系统。”

该公司通常采用一个支持TAML三级与四级连接的系统。BHGE的FracHOOK系统可以实现选择性的重新进入到分支井中,并运用转向悬挂器(带有密封件的金属管)以及衬管顶部封隔器,来将分支井中的衬管与主井眼相连接,并可以提供流体与压力的隔离。

随着主井眼和此分支井与其余的分支井隔离开来,这口井就可以被视为典型的水平井,并且可以使用传统的多级压裂方法进行水力压裂。

所有BHGE组件的设计内径均可适用于容纳水力压裂排量与设备,例如用于隔离每个层段的压裂球与压裂桥塞。由于该系统在连接处的额定工作压力差为10000psi,因此可以与压裂设备相兼容,而且不会产生压力限制。

对一个分支井进行压裂后,作业者可以转移到下一个分支井并重复上述流程,通常是从最浅的层段开始。当层段间不存在明显压力差的情况下,作业者可以对所有分支井进行合采。

若压力不同或其他参数消除了合采的可能,当分支井被压裂后,他们可能会部署TAML 5级连接。这样就能允许每个分支井独立生产。

为缩短收回在Permian盆地的投资所需的时间,Occidental Petroleum(Oxy)采用传统页岩井开发模式进行钻井、完井以及开采所有分支井,然后再同时开展生产作业。

虽然这是一种成熟的方法,但在一些情况下合采也可能包含风险并增加成本。由于压降高,可能会降低连接处的完整性,因此需要作业者投资额外的基础设施才能增加多个区域的产量。

为了解决这些问题,并优化每口井的生产,Oxy公司针对每个分支井进行单独的完井、压裂以及生产作业,直到产区内自然能量的耗尽。

该公司会暂时隔离分支井,然后转移至下一个层段的钻井,完井,压裂以及生产作业。作业者会一直重复这个程序,直到每个分支井的能量都被耗尽。然后他们再通过人工举升开发这个井。

Oxy公司表示,在单个区域按照顺序开发多分支井(SL2),他们认为这种方法可以将Permian盆地二次开采的成本价格降低约5美元/桶。据报道,该作业者已经节省了50万至100万美元的采油成本,并能够利用现有的基础设施来开采井的所有分支井。

另外,按照顺序进行开发的方法降低了油井的衰减速度,因为每当新的有能量的分支井得到开发后,产量都会得到更新。

该公司通过单趟下钻就可以将BHGE系统(包括TAML 4级连接以及分支衬管)安装在Oxy公司Permian盆地的分支井中,进一步提高了效率。衬管与连接是通过生产管柱下入的而不是依靠钻杆。此工作管柱同样适用于固井与压裂作业。

Marcu表示BHGE正在继续为其多分支井产品开发更有效的部署方法。

他表示:“我们过去一年半的工作重点是开发新系统,减少起下钻次数并降低作业风险。”其中一个产品,Stim-HOOK多分支井单趟多级压裂系统,已经被用在Oxy公司的SL2上。

包括英国石油公司(BP)和康菲石油公司(ConocoPhillips)在内的其他作业者都已表示有兴趣在页岩以及致密砂岩部署多分支完井系统。

康菲石油首席执行官Ryan Lance在休斯敦举行的2017 CeraWeek会议上告诉参会者,多分支井有潜力成为开发陆上致密油的下一个技术发展方向,他的公司聘请了五家不同的服务公司来设计多分支井系统。

正如Marcu所描述的那样,“速度与激情”时代的结束正鼓励北美页岩作业者拥抱创新,将作业效率放在首位。多分支完井技术正朝这个方向迈出了合乎逻辑的一步。

您也有让人挠头的难题需要解决,或是优质技术想要找应用市场吗?如果有的话,欢迎联系小编微信或邮箱,也许能找到一剂良药。

二丫:131-3255-0596;zhanglingyu@raiborn.com
大安:131-3203-1392;lishian@raiborn.com

For English, Please click here (展开/收缩)

未经允许,不得转载本站任何文章: