石油圈
無論是在哪個時代、哪個領域，“增產”總是人們不停追求的目標。本期技術專題，石油圈將分別介紹化學劑、酸壓和模擬軟件三個方向介紹的油氣增產增注新技術。
來自 | Baker Hughes等
編譯 | 二丫
隨著美國“頁巖氣革命”的爆發，非常規油氣藏的開發利用已引起國內外專家學者的關注。非常規油氣藏滲透率相對常規油氣藏較低，典型的非常規油氣藏有致密氣砂巖層、煤層氣層、重油和氣體頁巖層。盡管我國的石油天然氣行業已取得一定成就，但非常規油氣藏產業的發展尚未取得實質性進展，所面臨的最大技術難點之一就是壓裂技術。
自1947年世界上的第一口壓裂井在美國Kansas的Houghton油田成功實施以來，經過近70年的發展，壓裂技術從工藝、壓裂材料到壓裂設備都得到快速的發展，已成為提高單井產量及改善油氣田開發效果的重要手段。
壓裂技術從最初的單井小型壓裂發展到目前的區塊體積壓裂，技術日趨完善，形成了三維壓裂設計軟件和壓裂井動態預測模型，研制出了環保的清潔壓裂液體系和低密度支撐劑體系，配備高性能、大功率的壓裂車組，使壓裂技術成為低滲透油氣藏開發的重要手段之一。
化學劑的絕妙之處
暫堵劑技術是在一定條件下向目的層中泵入暫堵劑，利用層內滲透率的差異，而改變原有液體的流入方向，達到產生新裂縫的目的。在需要增產的地層中使用暫堵劑技術可以降低壓裂施工難度、減少分段工具的使用數量，還能夠提高單位井段的改造效率，即在段內壓出兩條以上的裂縫，或使裂縫轉向。該技術在提高單井產量的同時，有效降低壓裂成本。
在油氣井的開采中，石油壓裂支撐劑性能的優劣決定了出油率和服務年限。目前在市場上，按照用途和閉合壓力分為五類支撐劑：天然石英砂、人造低密度陶粒支撐劑、中密度陶粒支撐劑、人造高密度高強度陶粒支撐劑、涂敷樹脂天然砂或人造支撐劑。
AccessFracSM增產服務包括BioVert?可降解暫堵劑、SandWedge?ABC支撐劑涂層和MonoProp?高分子合金支撐劑等特色技術。該服務通過大量應用證明能夠提高壓裂效果，增加儲層改造體積及儲層接觸，提高采收率。
七家作業者在不同的地層使用AccessFrac CF服務進行了超過30口井的作業，完成了450段的壓裂作業。相較于傳統增產方式，這些井的產能得到了更大的改善。
酸化壓裂助力增產
酸化壓裂施工是石油天然氣開采中的一項重要增產工藝，屬多工種的聯合作業，其基本原理和目的同使用支撐劑的常規壓裂一致，兩者都是為了擴大裂縫的長度及其流通性，以增強油層的排液能力。為了獲得良好的流通性，常規壓裂要把石英砂或者陶粒等支撐劑帶入裂縫，以防卸壓后裂縫重新閉合，而酸化壓裂則是依靠裂縫表面的不均勻性，一般不用支撐劑。因此，酸化壓裂只適用于石灰巖或白云巖地層。
酸化壓裂是在常規壓裂的基礎上逐漸發展起來的，針對不同的儲層巖性、物性、開發方案、巖石應力、經濟優化等壓裂特征評估和優選出有針對性的工藝技術。目前在低滲、特低滲油藏中，普通的水驅、化學驅等技術很難起到增產效果，酸化壓裂技術在很大程度上解決了這個問題。油藏的特殊性和復雜性也需要對應儲層開采特點的酸化壓裂技術。
DeepSpot采用HCl作為酸性物質，根據作業要求不同，酸性可調節。此外，根據壓裂作業對粘度的要求，DeepSpot還可以設計為線性凝膠或是交聯液體。DeepSpot系統中包含的酸只有在完全釋放的情況下才會與巖層反應，達到壓裂深度更深和微分腐蝕的目的，獲得的壓裂裂縫更長、導流性能更好。DeepSpot還具有控制液體漏失的功能，降低酸性藥劑用量，提高操作效率，降低成本。
地震模擬為增產鋪路
隨著技術的發展，常規的水里壓裂設計已經不能滿足這些非常規油藏的開采需求。例如，在水平井壓裂作業中，水平井的位置和長度都會影響壓裂的設計，而這在常規設計中常常被忽略。對于比較簡單的情況，如甜點區塊較大的油井，壓裂即可以沿著井筒方向進行；但大多數井的井況是，井筒要通過幾個甜點地層，而甜點之間則由性質較差的巖層隔開，這種情況就需要進行更為復雜的多級壓裂。壓裂費用通常占井筒開發總成本的75%，如能明確作業目標和作業計劃，壓裂成本就能降低，實現產能的提升。
針對非常規油氣藏開采難題，哈里伯頓推出了CYPHER地震模擬服務，能夠有效提高頁巖、致密油藏的開發經濟效益。CYPHER服務將油藏區塊信息、精確地質分析與精準工程設計、作業經驗有機結合，形成不斷捕捉、應用作業經驗的良性循環，建立油井性能數據模型，最終提供最適合的解決方案。
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