煤層氣解堵性二次壓裂井現場管理方法探討

吳定泉 張武昌 范書軍 馬春英 劉紅杰 董建秋

(中國石油華北油田山西煤層氣勘探開發分公司，山西 048000)

煤層氣解堵性二次壓裂井現場管理方法探討

吳定泉 張武昌 范書軍 馬春英 劉紅杰 董建秋

(中國石油華北油田山西煤層氣勘探開發分公司，山西 048000)

產氣量較低的煤層氣井實施解堵性二次壓裂后，需要通過精細排采管控，穩步降低流壓才能有效提高單井產能。本文通過梳理近年沁水盆地南部樊莊-鄭莊區塊解堵性二次壓裂井的實施情況，總結現場實施要點、排采管理方法，有利于提高現場實施效率，為煤層氣低產井增產方案的高效實施提供借鑒。

煤層氣井 解堵 二次壓裂 現場管理

1 地質特點及生產情況

沁水盆地南部主力煤層為山西組3號煤層和太原組15號煤層。3號煤層埋深介于300～1200m，厚度介于5～8m，分布較為穩定，15號煤埋深較3號煤層深100m左右，厚度介于1.5～5m。煤層含氣量介于7～32m3/t之間，一般大于20m3/t。整體地質條件較好，利于煤層氣的開發。

華北油田在沁水盆地南部樊莊-鄭莊區塊已投產煤層氣生產井2300余口，其中直井平均單井日產氣1300m3，水平井平均單井日產氣5000m3，單井產氣量隨著埋深的增加而降低的趨勢。區內產氣量低于300m3的生產井800口，約占總井數的1/3，近幾年實施以解堵性二次壓裂為主、氮氣泡沫解堵、化學解堵等多種增產措施，有效提高了近200口低產井產氣量，單井產氣量增加500m3。

2 措施選井及方案優化

2.1 措施選井論證

堅持以提高單井產氣量為原則，根據低產井含氣量、含氣飽和度、累計產氣、累計產水等生產參數(表1)，從地質潛力、工藝技術可行性等方面論證并優選解堵性二次壓裂井。

表1 選井參數表

同時選井過程中優先考慮首次壓裂效果差、排采過程中控制差的低產井，實施解堵性二次壓裂增產效果明顯。

2.2 地質壓裂方案優化設計

堅持合理化設計的原則，選擇最適宜煤儲層的壓裂液體系，針對地層氣鎖、煤粉堵塞、應力閉合和壓裂效果差等四類低產、不產氣原因，初期采用小規模(液量150～300m3，砂量5～10m3)、中規模(液量300～450m3，砂量10～20m3)、大規模(液量450～550m3，砂量20～30m3)及二次壓裂(液量>550m3，砂量>30m3)，只是在壓裂液量、砂量進行了設計。針對不同低產類型，結合測井資料論證頂底板巖性、物性，進行了針對性的方案設計優化(表2)，最大限度控制有效裂縫空間展布，提升解堵性二次壓裂井成功率及產氣量。

表2 不同類型低產井方案優化

3 現場實施及管理方法

3.1 現場實施工作準備

以提高現場生產時率為中心，提前分析煤層氣低產井措施前、后需要做的工作任務，提前準備可能需要的設備、物資，根據事實方案進行跟蹤落實，保證最大化、合理化完成目標。

根據高等職業教育學校護理專業學生的培養目標,以及招生現狀,校內實訓基地的建設顯得尤為重要。在臨床實踐中,專任教師能夠對比校內實訓基地與臨床的異同、環境設置是否合理、實訓設備是否改進,用以指導實訓中心的建設與不斷完善,最終達到技能學習由基礎技術過渡到專科技術再轉變為職業能力的遞進式培養目標。

根據施工現場情況建立“三主動”、“三了解”、“三協調”的管理方式。即主動聯系作業隊、主動監督作業隊、主動協助作業隊；了解方案設計、了解井場道路、了解措施進展情況；及時協調工農關系、協調班組現場監督、協調作業進度。有效提高施工工作效率。

3.2 實施井排采管控

依據煤層氣井“五段三壓四點法”排采控制理論及控制曲線(圖1)，遵循“連續、漸變、穩定”的原則，通過自動化監控和智能化控制保障排采井連續生產，避免出現氣井參數短期內大幅波動。以井底流壓變化為核心，做好排采井的穩定降壓工作。以抓好有效降壓為目的，做好氣井各階段的排水工作。以地層供采協調為基礎，氣井產氣后人為干預，做好上調氣量的精細控制。

措施井排采過程中，根據每口井的各項參數的變動及時落實、做出調整。每周技術人員負責到現場檢查生產情況，做到不正常井(問題井)落實不過夜。緊盯放氣幅度，精確控制提產效率，做到科學化管控，確保解堵性二次壓裂井平穩排采，氣量穩步上升(圖2)。

圖1 煤層氣井“五段三壓四點法”控制曲線

3.3 排采保障措施

在現場生產保障方面，對已實施完后啟抽的井，未下電子壓力計井及時安裝自動測液面及“V型”球閥，以保障起套壓后氣量的控制。對抽油機及時調整平衡以保證設備平穩運轉。通過建立ABC分類管理模式(表3)，對實施完的措施井按照A類井進行管理，發現問題及時處理。

在生產時率方面，建立以生產調度為核心的組織協調機制，快速高效生產協調，縮短因地面設備、電力系統等因素造成的停井時間，多方位提高防范意識，減少氣量損失。

在排采井維護作業方面，提高各類不正常井分析診斷能力，不斷優化泵、桿組合，延長檢泵周期，結合示功圖和動液面資料，及時判斷和發現不正常井。

3.4 跟蹤與完善資料管理

地質資料的錄取對解堵性二次壓裂井后期的排采尤為關鍵，需要全方位取全取準各項現場數據資料(表4)，密切跟蹤變化趨勢，及時分析研究，找出參數變化的原因，及時制定針對性管理技術對策。針對異常井采取維護檢泵作業、調整排采工作制度、調配抽油機平衡等方法，不斷提高排采井的泵效和時率。

表4 煤層氣井現場重點參數錄取要求

示功圖、動液面測試要嚴格按照《煤層氣排采管理辦法》、《煤層氣井資料錄取規定》等體系文件，對排采井資料錄取進行規范管理。

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(責任編輯 黃 嵐)

Study On Plugging Secondary Fracturing Field Management Method For Coalbed Methane Well

WU Dingquan,ZHANG Wuchang,FAN Shujun,MA Chunying,LIU Hongjie,DONG Jianqiu

(Shanxi CBM Exploration and Development Branch,PetroChina Huabei Oilfield Company,Shanxi 048000)

After application of plugging secondary fracturing to low-recovery coalbed methane well,the fluid pressure is stably reduced by fine production and control to effectively enhance the single-well productivity. Based on the plugging secondary fracturing in Fanzhuang-Zhengzhuang Block in South Qinshui Basin in recent years,the plugging secondary fracturing,production and control management methods are summarized to enhance the field efficiency and give a reference to efficient implementation of enhanced recovery from low-recovery coalbed methane well in this paper.

CBM wells; plugging; secondary fracturing; field management

吳定泉，男，工程師，長期從事煤層氣開發地質研究及現場管理工作。