膨胀管井筒重构技术

  将为提高储层动用程度发挥重要作用
  [中国石油报2023-12-21]
  张士诚
  我国页岩气、致密油等非常规油气资源潜力巨大。目前，非常规油气开采的主要手段是水平井分段多簇压裂改造。但随着地层油气的产出和生产时间的延续，地层压力逐渐降低，导致裂缝内的支撑剂发生变形、嵌入和破碎，压裂产生的裂缝将逐渐闭合而失去高导流作用。同时，由于非常规储层的非均质性和极低的渗流能力，压裂裂缝波及的范围有限；即使压裂形成的裂缝没有失效，生产一段时间后裂缝周边的剩余油也会大大降低，从而导致非常规油气水平井在一次压裂生产一段时间后产量都会大幅下降。因此，对老井开展重复压裂是必然选择。
  一般来说，在油藏系统中，通过对初始完井过程中未进行增产的新区域进行处理，可以获得最佳的增产效果。但相较于新井的钻井与完井，重复压裂成本更低。在北美页岩油气井二次开发中，重复压裂技术取得了较好的效果，显著提高了页岩油气的产量，降低了生产成本。目前，北美地区应用最多的是临时封堵导向压裂技术。但这项技术使用的暂堵剂在实际应用中暴露出不能准确控制流量和流向、成功率低的问题。因此，迫切需要新技术来解决这一问题。基于此，井筒重构重复压裂技术应运而生。
  亿万奇公司在传统膨胀管补贴技术的基础上，研发出可膨胀衬管重复压裂技术，并已在北美多个页岩油气田水平井重复压裂中进行了广泛应用。国内以中国石油工程技术研究院为代表的科研院所，在引进、消化、吸收国外膨胀管技术的基础上，自主研发了可膨胀衬管，并成功应用于水平井重复压裂改造，取得了显著的增产效果。
  膨胀管井筒重构技术通过在现有的井筒中下入一根可膨胀的衬管，通过膨胀锥体将可膨胀衬管膨胀至其最大直径，紧贴在原来套管内壁上，并将其固定在老井适当位置。膨胀后的衬管将原来的孔眼完全封堵，同时对井筒直径影响不大，也不存在地层伤害风险。与其他井筒重构重复压裂技术相比，可膨胀衬管具有封堵已改造井段更彻底，井眼空间更大，易于控制压裂液流向、裂缝启裂位置与延伸方向等优势。
  当前，我国最早开发的非常规油气田，如涪陵页岩气田和吉木萨尔页岩油田，第一批压裂的水平井已有10多年的时间，都面临着重复压裂改造的问题。同时，随着我国非常规油气资源勘探开发力度的加大，重复压裂水平井的数量会越来越多。膨胀管水平井井筒再造重复压裂技术因在提高油气井产量、降低成本方面具有显著的效果，必将在提高储层动用程度和老井产量上发挥重要作用。
  作者系中国石油大学（北京）教授