蘇里格氣田某區塊水平井工廠化作業與效果

杜 康，朱翠萍，巢譯尹，孫 楊

（中國石油長慶油田分公司第三采氣廠，陜西西安 710018）

蘇里格氣田某區塊水平井工廠化作業與效果

杜 康，朱翠萍，巢譯尹，孫 楊

（中國石油長慶油田分公司第三采氣廠，陜西西安 710018）

針對蘇里格氣田致密砂巖儲層成巖作用強烈、物性差、非均質性強、儲量豐度低、壓降快、單井產量低等問題，為提高開發效果、降低開發成本，通過借鑒蘇南、蘇東南區塊工廠化作業開發經驗，在蘇里格氣田中區積極開展工廠化作業試驗，參考國內外先進技術和精細化管理理念，結合某區塊開發現狀，以“集群化部署、工廠化作業”為核心，以“流程化、批量化、標準化”作業為基礎，實現資源集中化、施工專業化、組織模塊化、流程標準化，建立了某區塊特色的工廠化作業管理模式，實現了某區塊非均質儲層的儲量高效動用，為氣田的高效穩產樹立新樣板。

蘇里格氣田；集群化部署；工廠化作業；非均質性

蘇里格氣田位于鄂爾多斯盆地北部，是典型的低滲砂巖氣藏，發育透鏡狀有效砂巖儲集層，氣井平均鉆遇氣層厚度10.9 m，氣田構造平緩，呈東高西低特征，坡降4 m/km～8 m/km，適合水平井開發。國內外致密砂巖氣藏開發實踐表明，水平井增加了井筒與油氣層的接觸面積，是提高單井產量的重要技術[1-3]，工廠化作業進一步縮短了水平井工作時間、提高了開發效率。

蘇里格氣田水平井試驗先后經歷了4個階段（探索與試驗階段、試驗突破階段、規模試驗階段、規模應用階段）[2]，目前，已經形成了集群化叢式水平井組布井、工廠化鉆進、壓裂的水平井規模開發技術。某區塊位于蘇里格氣田中部，是天然氣相對富集區，產水少，水平井平均無阻流量60×104m3/d，但有效砂體發育相對零散，較難優選適合工廠化作業的富集區。2014年以A井區作為該區塊首個水平井井組工廠化作業試驗點，結合鄰區水平井工廠化作業經驗，順利實施了9井叢的鉆井、試氣作業，實踐表明，工廠化作業縮短了鉆前工程、完鉆、完試時間，減少了井場占用面積，形成了某區塊大井叢水平井組工廠化作業模式。

1 大叢式水平井井組部署思路

某區塊位于蘇里格氣田中部，主力氣層為二疊系下石盒子組盒8段及山西組山1段，受西部產水、東部砂巖致密的地質特征[4，5]，各區水平井實施效果各有不同，對比表明（見圖1、圖2），中部水平井靜態參數略低于東區，但水平井生產效果較好，平均試氣無阻流量59×104m3/d，以上表明中區地質條件復雜，但含氣性好，利用水平井可以提高儲量動用程度，尤其某區塊，儲量動用程度較中區其他區塊相對較低，是水平井部署的有利區域，實施水平井平均水平段長1049 m，鉆遇砂巖段長920 m，有效砂體645 m。

圖1 蘇里格氣田水平井實施效果圖

圖2 蘇里格氣田各區塊累計產量圖

針對某區塊復雜的地質條件，采用篩選富集區，落實強非均質儲層內甜點區的方式，結合地震、地質及生產動態，集群化部署水平井井組，富集區篩選需要滿足：（1）目的層構造平緩；（2）地震資料目的層波形飽滿，三類AVO響應，縱橫波速度比值低[6]；（3）井區內完鉆井排距滿足水平井實施（＞2000m），完鉆井解釋氣層厚度大于4 m；（4）井區內以心灘發育為主、河道發育次之；（5）井區內各井生產穩定，未發生井間干擾[7]。以該思路優選了A井區，井區主河道寬度大于2 km，目的層盒8下砂巖厚度8 m～16 m，平均有效砂體7.2 m，氣井生產穩定，平均日產氣1×104m3，以此為依據，在該井場上設計了沿河道南北走向的6口水平井，形成9井叢。

2 鉆井工程設計

參考國內外工廠化作業管理模式[8-12]，結合某區塊現場條件，A水平井井組采用9井叢雙鉆機聯合作業，為了減少井下復雜事故發生，加快鉆進速度，縮短鉆井周期，雙鉆機配備頂驅施工。考慮水平井靶前距、偏移距和防碰等因素，將井口設計成2排小井組，小井組與小井組間距104 m，小井組井口間距30 m，井場規格190 m×170 m。水平井組部署常規水平井2口、三維水平井4口，采用兩部鉆機并排相向平拖作業模式。為降低工廠化作業對當地環境與水土的影響，分別對泥漿池、發電機等設施做了改進。

2.1 泥漿池設計

泥漿池位于中部，采用3級設計，長105 m，寬45 m，平均深度5.5 m，設計總容積26000m3，池內分隔為3倉：1號盛放廢棄鉆井液，2號盛放二開鉆井液，3號盛放三開鉆井液。二部鉆機二開、三開鉆井液共用，井組完鉆后統一回收利用，實現鉆井液重復利用，有效節約成本。

2.2 發電機設計

鉆機配置4臺LNG發電機組，可滿足兩部鉆機生產和生活用電，相比原有柴油發電機組，降低能源的消耗，改善對環境的影響。

2.3 試氣工程施工

試氣工廠化作業以“提速、提效、增產、降本”為目標，優選該井組的供水模式和壓裂參數，采用流水線壓裂作業模式，供水區設計為人工蓄水池100000m3，3口水井備水量120 m3/h～130 m3/h；配液區采用3臺連續混配車配液，最大配液排量可達到20 m3/min；供砂區設計4臺吊車，12臺砂罐車進行壓裂砂調運，供給壓裂用砂；排液區修砌燃燒防火墻，防止放噴火焰燒毀防滲膜引發環保問題。

利用3機組進行批量化施工壓裂，實行“分區布局，統一指揮，標準化工序、流水線作業”，“工廠化”井組壓裂試氣施工模式主要體現在“六個一趟過”的流水線生產組織：（1）連續油管通洗井、試壓一趟過，試氣機組就位后，采用23/8″連續油管+700型水泥車對井組進行通洗井試壓一趟作業；（2）射孔下鉆一趟過，根據叢式井工程方案及施工要求，成立專業化下鉆班組，利用XJ350作業機優勢，快速、安全完成射孔后下壓裂鉆施工；（3）連接壓裂高壓管匯一趟過，壓裂隊優化壓裂施工高壓管匯的連接，保證壓裂施工時不動壓裂設備能夠完成所有壓裂工作；（4）配液一趟過。施工采用連續混配車預先配制一部分液體，儲存在壓裂罐中，壓裂時利用水泵從蓄水池持續向儲液罐打水，連續混配車連接儲液罐，配制胍膠液混合水基料進入壓裂罐，實現邊施工邊配液；（5）壓裂施工一趟過。施工前將所有井的陶粒和化工料全部運送至井場，壓裂施工時人員只需要開關相應的井口閘門；（6）排液測試一趟過。在施工作業前期，根據現有的設備資源，對排液、測試管線的連接進行優化，將每口井油、套放管線連通，大叢式井將2～3口排液管線串聯，保證所有施工井壓完后均能正常排液測試。

3 實施效果

蘇里格氣田甜點發育區集中部署水平井井叢，提高了儲層的儲量動用，鉆井方面，A水平井井組工廠化作業的順利實施，與傳統的單井組“1口常規井+2口水平井”的開發模式相比，在井場征地，井場道路，井場管網，環境保護方面有著很大優勢（見表1），同時，應用工廠化鉆井作業加快了鉆井速率，保障了產能建設的順利實施。

試氣方面，在前期現場試驗的基礎上，持續優化壓裂作業組織模式，統籌規劃管線連接、通洗井、試壓、射孔、壓裂、測試求產等作業工序，進一步完善了組織模式及配套工藝，克服冬季作業諸多困難，作業效率提高50%以上，工廠化井組完鉆的3口直/定向井，5口水平井累計加砂量1456.4 m3，入地液量19534.4 m3；完試5口水平井，4口無阻流量在百萬立方米以上，其中A井的無阻流量達到134.8×104m3/d，平均無阻流量達到 107.9×104m3/d（見表 2）。

表1 工廠化井組靜態實施效果

表2 標準化井場與原有開發模式對比表

4 結論與認識

（1）蘇里格氣田中區首次采用“集群化布井、工廠化作業”，成功實施了A水平井井組，考慮了區塊地質特征、現場條件及環境保護，又花了井位部署、井場設計及現場管理等方面，建立了氣田中區工廠化作業的管理模式和標準化流程。

（2）A水平井井組實施表明工廠化作業可以縮短鉆井、試氣等各環節的施工周期，提高了產能建設效率，節約了井場占地面積，適用于蘇里格氣田致密砂巖氣藏的開發。

（3）水平井規模開發是致密砂巖儲層提高采收率的重要技術，本次工廠化作業的順利實施為該類氣藏的開發提供了寶貴經驗。

［1]郭建林．蘇里格氣田相對高產富集儲層分布規律研究［D］．北京：中國地質大學，2008．

［2]盧濤，張吉，李躍剛，等.蘇里格氣田致密砂巖氣藏水平井開發技術及展望［J］.天然氣工業，2013，33（8）：38-43.

［3]楊華，付金華，劉新社，等.蘇里格大型致密砂巖氣藏形成條件及勘探技術［J］.石油學報，2012，33（S1）：27-36.

［4]楊華，席勝利，魏新善，等.蘇里格地區天然氣勘探潛力分析［J］.天然氣工業，2006，26（12）：1-4.

［5]何光懷，李進步，王繼平，張吉.蘇里格氣田開發技術新進展及展望［J］.天然氣工業，2011，31（2）：12-16.

［6]鄒新寧，孫衛，王大興，等.蘇里格氣田盒8段低滲砂巖儲層的預測［J］.石油物探，2005，44（6）：621-626.

［7]余淑明，劉艷俠，武力超，等.低滲透氣藏水平井開發技術難點及攻關建議-以鄂爾多斯盆地為例［J］．天然氣工業，2013，33（1）：54-60．

［8]劉社明，張明祿，陳志勇，等.蘇里格南合作區工廠化鉆完井作業實踐［J］.天然氣工業，2013，33（8）：64-69.

［9]劉乃震，柳明.蘇里格氣田蘇53區塊工廠化作業實踐［J］.石油鉆采工藝，2014，36（6）：16-19.

［10]何明舫，馬旭，張燕明，等.蘇里格氣田“工廠化”壓裂作業方法［J］.石油勘探與開發，2014，41（3）：349-353.

［11]汪海閣，等.國內外鉆完井技術新進展［J］.石油鉆采工藝，2013，35（5）：1-12.

［12]吳順林，李向平，王廣濤，等.鄂爾多斯盆地致密砂巖油藏混合水體積壓裂技術［J］.鉆采工藝，2015，38（1）：72-75.

Sulige gasfield horizontal well factory operation practice and effection in X block

DU Kang，ZHU Cuiping，CHAO Yiyin，SUN Yang
（Gas Production Plant 3 of PetroChina Changqing Oilfield Company，Xi'an Shanxi 710018，China）

Sulige gasfield of tight sandstone reservoir is strongdiagenesis,poor physical properties,strong heterogeneity,low reserve abundance,pressure drop quickly,the well production is a problem,in order to improve the development effect,reduce the cost of development,through reference to south of Sulige and southeastern block of factory operation experience,carry out factory test in the Sulige gasfield of central area.From reference domestic and foreign advanced technology and fine management,combined with the X block development using cluster deployment,factory work as the core.processing,standard,operation as the basis,to achieve the concentration of resources,construction specialization,organization modularization,standardization process.Established X block features of the factory operation management pattern,the X block heterogeneous reservoirs efficiently using,establish a new model for efficient and stable gasfield.

Sulige gasfield；cluster deployment；factory operation；heterogeneity

TE377

A

1673-5285（2017）09-0072-04

10.3969/j.issn.1673-5285.2017.09.018

2017－08-21

杜康（1990-），本科，助理工程師，現主要從事氣田產能建設與鉆井工程，郵箱：dukang_cq@petrochina.com.cn。