非常规致密油气开发的水平井钻完井改造分析

崔丽娜（辽河油田钻采工艺研究院， 辽宁 盘锦 124010）

非常规致密油气开发的水平井钻完井改造分析

崔丽娜
（辽河油田钻采工艺研究院， 辽宁 盘锦 124010）

笔者在本文中以前人的研究为基础，理解和思考了非常规油气储运以及改造技术，发现传统非常规油气开发的完井以及改造方式中存在的问题，寻出以体积为目标的改造函数，实现最佳的油藏，通过改造油藏特性对设计体积行进优化，然后提出实现预期目标的钻井与完井方式新理念，为今后非常规油气的开采奠定坚实的基础。

非常规；油气开发；完井；改造

1 以往钻井完井及改造流程

以油气勘探和开发的顺序，传统上在把井位确定后，要开展钻井和完井，然后进行试油，对结果进行分析后有针对性的采用相关措施。但是随着我们深入勘探和开发非常规领域，和常规油气资源相比，致密油气资源具有很大的特殊性，单井的自然产能有限甚至没有产能，要想获取工业油气产量，需要采取技术措施和资金投入，往往是通过有效的开发和改造储层，因此传统的设计流程，受限于完井以及钻井体积的改变并没有取得良好的效果，通过检测的结果显示，相同区块使用不同设计的钻井方式，改造储存后裂缝效果具有很大的不同，所以在贮存效果相同的情况下，我们需要限制改造的体积。

2 油藏改造体积最大化的方案研究

因为非常规储层的自然产能较小甚至没有自然产能，开发致密油气储层的主要方式为改造水平井和体积。一般而言，改造初期具有较高的油气产量，但是和常规储层开发相比，产能递减速度较快，因此稳定产期较短，也就意味着开发致密油气是成本和时间之间竞赛。完成改造后稳产期和体积成正相关关系，体积越大收获的效益越高，所以我们在开发非常规油气的过程中，改造贮层后最大化泄流体积是孜孜追求的目标。

3 非常规条件下钻井完井

开发非常规油气的核心问题是优化研究和改造储层以及储层体积，如果还沿用传统的优化思路和方法，显然和高效开发非常规储层的要求相悖，所以笔者认为我们必须研究新的工作流程——以改造体积为首要目标。以改造体积为主，对钻井和完井方式进行优化，最终形成新的有机体。

（1）钻井轨迹优化 水平井的水力裂缝形态有两种：纵向缝和横向缝。一般来讲，纵向缝和横向缝各有千秋：能够沿着井筒布置的裂缝有多条是横向缝最大的优点，裂缝的控制面积被有效的增大了，开采油气的速度不断提升，和横向缝相比，纵向缝在同样的地应力条件下，容易起裂，需要的破裂压力较低。除此之外，射孔井段对纵向缝的影响较小。但是在致密油气层条件下，由于贮层具有超低的渗透率，相比纵向缝，横向缝接触体积较大，图1是模拟纵向缝和横向缝的产量以及积累产量，从图中可以看出，相同条件下，纵向裂缝比横向裂缝产量少50%。所以，再设计非常规致密储层水平井的过程中我们要对水平井的最小水平应力分布加以考虑，这种方式形成的裂缝为横切缝，提升改造体积。

（2）改造参数优化研究 要想保障油藏改造体积最大，改造体积设计参数工作主要是以模拟油藏数值和裂缝。不对井筒等条件进行考虑的前提下，优化设计条数和储层裂缝，进行设计施工排量、规模参数等。施工量和改造后的体积关系图如图2，从图中可以看出S RV明显增加的时候是施工排量增加至9 m3/min，因此我们必须有足够的排量才能保障更大的体积。管柱结构的不同会对施工排量造成一定的影响，通过优化表明，要想保障预测体积的实现，施工的排量和规模必须保障。所以我们可以依托此结果对储层改造的完井方式加以研究。

图1 横切缝与纵向缝的产量对比

图2 施工排量与改造体积的对应关系

4 结语

常规低渗储层的纵向缝和横向缝隙各有千秋，但是对非常规致密油气储层而言，由于储层具有极低的渗透率，和纵向缝相比，衡向缝接触储层的面积较大，其产量为纵向缝的150%。所以，在设计非常规致密储层水平井的过程中我们要对水平井的最小水平应力分布加以考虑，优先选用横切缝，这对开采油气经济性的降低极为有利。

［1］邹才能，朱如凯，吴松涛，等.常规与非常规油气聚集类型、特征、机理及展望以中国致密油和致密气为例［J］.石油学报，2012，33（2）：173-190.

［2］Cheng Y.IMPacts of the Number of Perforation Clusters and Cluster Spacing on Production Performance of Horizontal Shale Gas Wells［J］.2010，SPE 138843：1-5.