壓裂與鉆完井技術(shù)的革新專(zhuān)場(chǎng)
第五屆國(guó)際石油高峰論壇：壓裂與鉆完井技術(shù)的革新專(zhuān)場(chǎng)上——中石油股份公司勘探與生產(chǎn)分公司采油工藝處處長(zhǎng)張守良演講中國(guó)石油壓裂工藝技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展。
先生們，女士們，上午好。受大會(huì)委托，我向大家報(bào)告中國(guó)壓裂技術(shù)改造新進(jìn)展。大家知道北美水平井壓裂技術(shù)的進(jìn)步催生了頁(yè)巖氣勘探的開(kāi)發(fā)革命，改變了世界能源的工序格局。面對(duì)菜菜對(duì)象品質(zhì)變差，低滲致密，多井低產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)，提出了轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的發(fā)展戰(zhàn)略。進(jìn)行了壓裂改造技術(shù)攻關(guān)，成效顯著，掀開(kāi)了體積壓裂有效開(kāi)發(fā)的新篇章。
我分四個(gè)方面進(jìn)行匯報(bào)，第一個(gè)就是壓裂的工藝技術(shù)。中國(guó)石油從1955年開(kāi)始在玉門(mén)油田進(jìn)行首口井的壓裂施工以來(lái)，已經(jīng)走過(guò)了50多年的歷程，這50多年中壓裂改造技術(shù)得到了巨大的發(fā)展�？傮w有以下幾個(gè)方面，一個(gè)是解堵壓裂到單井壓裂，整體壓裂到開(kāi)發(fā)壓裂，最近這幾年一直在水平井分段和直徑分層壓裂，目前在向體積壓裂。
十一五期間中國(guó)石油組織兩院三公司進(jìn)行低滲水平井壓裂改造技術(shù)攻關(guān)，實(shí)現(xiàn)了巨大的進(jìn)步。十二五以來(lái)借鑒美國(guó)的理念加大了直井多層和水平井多段壓裂關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)，形成了提高單井產(chǎn)量的技術(shù)。形成了改善能力，增大泄油面積的技術(shù)。從直井上下來(lái)成熟的有三套技術(shù)，一個(gè)是分割器滑套，一個(gè)是多層壓裂技術(shù)，第二個(gè)是雙封單卡上提式多層壓裂技術(shù)，還有一套是滑套完井的技術(shù)。
技術(shù)實(shí)際上應(yīng)用了很多年了，主要是說(shuō)說(shuō)新進(jìn)展，主要是現(xiàn)在層數(shù)上達(dá)到比較高的程度�，F(xiàn)在已經(jīng)達(dá)到了九層了，過(guò)去一般都是兩三層，2000年初是四層左右，現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了九層壓裂。在油氣水井當(dāng)中都可以應(yīng)用，現(xiàn)在全國(guó)已經(jīng)在廣泛的應(yīng)用了，這是在大慶用的比較多，都是多層的儲(chǔ)存當(dāng)中。
第二個(gè)就是連續(xù)油管?chē)娚�，這個(gè)也是已經(jīng)應(yīng)有多年了。但是在井的深度上少一點(diǎn)，一般是1200米以前，再深的話(huà)就相對(duì)小一點(diǎn)。我們的特點(diǎn)就是相對(duì)深度比較大一點(diǎn)，應(yīng)用到了2000到3000米，這套技術(shù)主要是在西南、川、慶。層數(shù)理論上不受限制，但是現(xiàn)在處在儲(chǔ)存層數(shù)現(xiàn)在的程度，現(xiàn)在已經(jīng)最高使用到九層。
第二就是改進(jìn)方面，就是層數(shù)少主要是分割器上，我們的分割器跟它有所不同，所以深度加深了再就是雙封單卡上提式是多層壓裂技術(shù)。這個(gè)技術(shù)在大慶油田采用了，然后六小時(shí)連續(xù)完成了八段的施工，速度比較快。這口井規(guī)模小隊(duì)小一點(diǎn)，但是施工速度是非常明顯的。然后產(chǎn)油是5.2噸，效果也是非常好的。
再就是套管滑套完井多層壓裂技術(shù)，設(shè)計(jì)了可以滿(mǎn)足三層半五，四層半等套管的壓裂需要，其中五層半的已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了一次分壓5層。四層半的無(wú)限級(jí)套管滑套在室內(nèi)研發(fā)，可以承壓100兆帕。前幾年五層以上的每年中石油實(shí)現(xiàn)進(jìn)行作業(yè)300口井以上，大慶油田平均單井產(chǎn)量比四層以下的每一層增加1.8噸。
下面匯報(bào)一下水平井多段壓裂技術(shù)，最近我們形成了四套比較成熟的壓裂技術(shù)。三套是正在攻關(guān)當(dāng)中，雙封單卡分段壓裂技術(shù)，這是大慶為主研發(fā)的，主要是一次性射孔所有目的層段，采用小直徑擴(kuò)張式實(shí)現(xiàn)分層�，F(xiàn)場(chǎng)已經(jīng)應(yīng)用了241口井，到去年年底。單卡管最多分壓15段。
封隔器主要是吉林油田研發(fā)的，這個(gè)的特點(diǎn)主要是能夠跟一個(gè)油井當(dāng)中一個(gè)完整的通徑，在套管里壓了可以一次提上來(lái)，可以便于后期的作業(yè)，這是針對(duì)油井開(kāi)發(fā)的。這個(gè)已經(jīng)應(yīng)用了412口井，最高分壓15段。
水力噴沙這個(gè)是實(shí)現(xiàn)了拖動(dòng)壓力是八層，在中石油在油井當(dāng)中下兩趟管柱，實(shí)現(xiàn)了12層的壓力進(jìn)行水力噴沙一趟實(shí)現(xiàn)了15段的分斤，因?yàn)檫@套在中石油應(yīng)用了631口井，最高分壓21段，這個(gè)成功率非常高，基本沒(méi)有什么失誤的。
再就是裸眼封隔器分段壓裂技術(shù)，這也是實(shí)現(xiàn)了應(yīng)用，是比較有特色的應(yīng)用。這個(gè)工具耐溫150度，耐壓70兆帕，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用226口井，最高分壓21段。
2012年前四項(xiàng)成熟的水平井分段改造主體技術(shù)應(yīng)用710口井，占總改造井的91.6%。后面這幾項(xiàng)，是正在研發(fā)中的。一個(gè)是復(fù)合橋塞多段壓裂技術(shù)，這個(gè)是聯(lián)合在做的，里面的射孔是長(zhǎng)慶公司進(jìn)行做的，這是中石油聯(lián)合的一個(gè)攻關(guān)項(xiàng)目，現(xiàn)在研發(fā)了三套有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的，這適用于三種套管，現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用了12口井，現(xiàn)在是最高的10段，12口井每一口都成功了，成功率百分之百。
鉆模的效果跟引進(jìn)的國(guó)外的幾個(gè)公司的實(shí)力相當(dāng)。再就是封隔器可開(kāi)關(guān)滑套多層多段壓裂技術(shù)，這項(xiàng)技術(shù)是在基礎(chǔ)上進(jìn)行發(fā)展的，是可開(kāi)關(guān)的滑套，這個(gè)是吉林油田和北京的勘探院進(jìn)行研發(fā)。這個(gè)用了三套，適用與不同的滑套的設(shè)備，這個(gè)最高分壓達(dá)到了21段。
再一個(gè)就是正在研發(fā)當(dāng)中的連續(xù)油管防噴沙射孔環(huán)空加沙多段壓裂技術(shù)，這個(gè)圖是分多組的進(jìn)行壓力，通過(guò)噴砂射孔一層、兩成，然后后面一個(gè)小的封隔器，然后進(jìn)行一次性壓力，現(xiàn)在一般就是三層以?xún)?nèi)，因?yàn)槭芄軘?shù)的限制。
中國(guó)石油去年總共是水平井壓裂了775口，比2011年增長(zhǎng)了54%，壓后平均產(chǎn)量是直井的3.5倍以上。2012年5段以上的分段壓裂到了608口井，是總壓裂井的78%，2011年增加111%，10段以上的163口，這幾年中國(guó)石油在水平井壓裂方面進(jìn)步非常大。
我們通過(guò)自主研發(fā)的技術(shù)規(guī)模應(yīng)用，促進(jìn)了水平井快速的攀升，近兩年中國(guó)的水平井壓裂達(dá)到了一千兩百多口，超過(guò)了2010年的綜合，這是中國(guó)石油水平井壓裂的趨勢(shì)圖。這是長(zhǎng)慶油田的一個(gè)歷年的統(tǒng)計(jì)，隨著水平段長(zhǎng)度和壓裂段數(shù)的增加，控制儲(chǔ)量增加，單井日產(chǎn)以及總產(chǎn)量增加，這個(gè)趨勢(shì)是很明顯。
這次是裝備的一個(gè)展覽會(huì)，所以我對(duì)裝備上對(duì)中石油內(nèi)部進(jìn)行了一些要需求的裝備也簡(jiǎn)單提一下，一個(gè)是2500型等大型的壓裂機(jī)組，因?yàn)閱尉乃恳蠓浅６�，像�?yè)巖氣等的話(huà)頁(yè)巖氣都要超過(guò)上萬(wàn)方，像十幾臺(tái)的機(jī)組聯(lián)合在一起工作，頁(yè)巖氣下一步的規(guī)模開(kāi)發(fā)對(duì)這個(gè)類(lèi)型的需求也是比較大的。再就是小型大排量的連續(xù)混配裝置，國(guó)內(nèi)有廠家有技術(shù)實(shí)力做的，我們歡迎中石油可以購(gòu)買(mǎi)，不一定非要聯(lián)合做，包括國(guó)外公司的價(jià)格便宜有競(jìng)爭(zhēng)性也歡迎。還有大尺寸的壓裂地面管線(xiàn)，大排量的注入井口。這個(gè)圖我不知道是借鑒的國(guó)外公司的還是自己研發(fā)的。再就是返排液回收處理再利用裝置，因?yàn)槲覀儑?guó)家的水資源還是短缺的，這樣每口井大量的水進(jìn)去對(duì)水的需求量很大，另外水返出來(lái)直接排放會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，所以需要嚴(yán)重這方面的水污染再處理的裝置。再就是高性能的連續(xù)入砂裝置。在國(guó)內(nèi)現(xiàn)在還沒(méi)有非常好的。
再就是高效安全的密閉混砂裝置，這個(gè)主要適用于無(wú)水壓裂，這個(gè)是希望國(guó)內(nèi)或國(guó)外的一些公司能提供類(lèi)似的一些裝備，謝謝大家，祝大家幸�？鞓�(lè)。
嘉賓：張?zhí)庨L(zhǎng)好，我是石油技術(shù)股份有限公司的馬習(xí)民，很高興在這個(gè)會(huì)上聽(tīng)到一些技術(shù)的突破和發(fā)展的趨勢(shì)，我有一個(gè)問(wèn)題想請(qǐng)教一下。在你的報(bào)告里面中間有一塊涉及到連續(xù)油管和壓裂工藝結(jié)合的方面，因?yàn)閴毫压に囃紩?huì)受到磨損的限制，壓裂工藝有可能會(huì)受到一些瓶頸的限制，那連續(xù)油管和壓裂工藝相關(guān)的目前中石油的一些情況給我們做一個(gè)介紹。
張守良：現(xiàn)在連續(xù)油管和配套有幾個(gè)方面，一個(gè)是專(zhuān)門(mén)針對(duì)連續(xù)油管的壓裂配套，在直井是沒(méi)有問(wèn)題的。在水平井這一塊受限制主要是摩阻這一塊，所以這一塊沒(méi)有水平段非常長(zhǎng)的，所以這一塊限制了。另外連續(xù)油管的深度也受到了限制，因?yàn)檫B續(xù)油管航空壓裂的話(huà)，連續(xù)油管的管徑可以小的，這個(gè)可以。但是雙封單卡的這個(gè)管徑要大一點(diǎn)，因?yàn)橐ㄟ^(guò)油管內(nèi)部輸送，這個(gè)壓力大一些，這個(gè)水平段也相對(duì)有限制。這樣雙封單卡配合連續(xù)油管主要是在直井里面，也是因?yàn)槟ψ璧膯?wèn)題，另外管徑大了長(zhǎng)度受到了限制，謝謝。
嘉賓：剛才提到大型設(shè)備的需求，就是2500型的，大型的。那還有3000的，還有3100的，不知道中石油市場(chǎng)對(duì)新型的大型的設(shè)備有需求嗎?
張守良：這個(gè)我們已經(jīng)采購(gòu)了很多了，在大慶也有，西南也有，幾個(gè)大的公司都采購(gòu)了，市場(chǎng)上最主要的是國(guó)內(nèi)的裝備。近幾年因?yàn)閲?guó)內(nèi)的設(shè)備不斷的成熟，所以新進(jìn)的，或者大量的定貨中都是國(guó)產(chǎn)設(shè)備。因?yàn)楝F(xiàn)在國(guó)內(nèi)的設(shè)備在成熟，另外價(jià)格上有一定的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)也由于前幾年哈利波頓對(duì)中國(guó)有一定的限制，因?yàn)楣D當(dāng)年引進(jìn)的時(shí)候中國(guó)的承諾就是不在國(guó)外進(jìn)行施工，但是后來(lái)中國(guó)的隊(duì)伍不斷的在出去，有些是帶出去的設(shè)備，跟哈利波頓造成了沖突，所以他們有一段時(shí)間不在中國(guó)進(jìn)行銷(xiāo)售了�，F(xiàn)在他們銷(xiāo)售了，但是現(xiàn)在國(guó)產(chǎn)的技術(shù)也起來(lái)了，現(xiàn)在中石油的裝備基本都是國(guó)產(chǎn)的，當(dāng)然也不排除個(gè)別的是進(jìn)口的，因?yàn)閲?guó)外的在高壓低層，就是連續(xù)性作業(yè)上還是有一定的優(yōu)勢(shì)。
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