漏失空間虛擬技術(shù)輔助優(yōu)選低壓氣井封堵材料

1.目的

鄂爾多斯盆地上古生界砂巖地層與下古生界碳酸鹽巖地層通過合采方式提高單井產(chǎn)量，開采20年后修井期間發(fā)現(xiàn)，整個井筒在多個地層都發(fā)生了漏失，需要全部封堵。由于現(xiàn)場產(chǎn)量參數(shù)、暫堵材料用量參數(shù)均以單井為記錄單元，單個地層數(shù)值獲取困難，因此需要人為假設(shè)劈分各層分量。現(xiàn)有人為假設(shè)依據(jù)往往來源于區(qū)域平均性數(shù)據(jù)，潛在偏差引起預(yù)測漏速偏低時，若現(xiàn)場材料類型選擇不合適或備料不足，會導(dǎo)致一次封堵成功率低于50%，多次封堵延長作業(yè)時間，增加作業(yè)成本。因此，筆者利用現(xiàn)場直接測試得到全部地層和工程原生參數(shù)，逐一對各層賦值，模擬各層貢獻單井全部產(chǎn)量和漏失量的極限狀態(tài)，完成漏失空間虛擬設(shè)定，實現(xiàn)合采地層最大漏失條件下適用封堵材料優(yōu)選，解決了單井參數(shù)人工劈裂不合理引發(fā)封堵材料性能或用量不足，提高了備料充分性，提升了首次封堵成功率。

2.方法

收集盆地S區(qū)域內(nèi)45井次合采氣井的原生信息，提取185個地層樣本，單層提取鉆完井、測井解釋、試氣試采、產(chǎn)氣產(chǎn)水、氣水質(zhì)測試及修井作業(yè)等參數(shù)共112項。將其中9項單井產(chǎn)量參數(shù)和5項暫堵材料用量參數(shù)直接賦予各層。以礦場實測靜止漏速為目標參數(shù)，利用灰色理論、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等數(shù)學方法建立單個地層原生參數(shù)對靜止漏速貢的獻關(guān)系，以自身誤差最小優(yōu)選灰色理論建立數(shù)學關(guān)系。篩選盒8、馬五1等六套地層漏失主控因素，通過多元回歸法建立各套地層主控因素與靜止漏速的定量關(guān)系，即漏失主控方程。針對即將開展作業(yè)的氣井，逐一計算對應(yīng)設(shè)計入井材料性能、施工工藝參數(shù)下各層段的漏失速度（圖1-a、b、c），疊加形成區(qū)域最大靜止漏速（圖1-d），以評價方案可行性。代入各小層靜止漏速控制目標，反算已有不同材料應(yīng)用于各層的可控靜置漏速邊界，為決策者提供滿足單井全部地層封堵需求的封堵材料性能和用量設(shè)計。

圖1 鄂爾多斯盆地S區(qū)域盒8段（a）、馬五1亞段（b）、馬五2亞段（c）地層計算單層清水漏速平面分布及三層合采氣井（G5-X）（d）計算單井清水漏速平面圖

3.作用和效果

該技術(shù)已在鄂爾多斯盆地上古砂巖地層與下古碳酸鹽巖地層的3口井成功實施，一次成功率均為100%。如G5-X井合采盒8段、馬五1亞段、馬五2亞段三套地層，修井前收集了包括清水在內(nèi)的顆粒類、纖維類等6種暫堵材料的27項漏失主控因素取值范圍，依靠該技術(shù)計算出了用于三套地層的不同材料最大用量。決策者結(jié)合經(jīng)濟性評價，推薦用顆粒類堵劑8.9 t，實際注入6.5 t后便成功壓井，較計算值低36.9%。