页岩气钻井井位的选择

[加入收藏][字号: ] [时间:2012-11-26  来源:石油与装备杂志  关注度:0]
摘要:   天然裂缝系统发育程度是影响页岩气开采效益的直接因素,因此页岩气水平井井位应选择在裂缝发育程度高的页岩地区及层位,特别是垂直裂缝发育的地方,除此之外,还应尽量选择在有机质富集、黏土含量中等,脆性成分含量高,泊松比低和杨氏模量高的地方...

  天然裂缝系统发育程度是影响页岩气开采效益的直接因素,因此页岩气水平井井位应选择在裂缝发育程度高的页岩地区及层位,特别是垂直裂缝发育的地方,除此之外,还应尽量选择在有机质富集、黏土含量中等,脆性成分含量高,泊松比低和杨氏模量高的地方(图1)。在作业过程中,一般选择与主要裂缝网络系统大致平行的方位钻井,这样能够产生较多的横向诱导裂缝,使天然或诱导裂缝网络彼此连通,沿垂直最大水平应力方向钻井可以增加井筒与裂缝相交的可能性,增大气体渗流面积,从而提高页岩气的采收率。通常情况下,页岩气井的水平段越长,初始开采速度和最终采收率就会越高,美国Barnett页岩水平井水平段长为 457.20~1371.60m,据资料统计,页岩气井最有效的造斜及水平段总长度一般为914~1219m。

 

  在页岩地层的钻井中,作业者面临着井塌、扭矩和阻力方面的问题,难度比普通钻井更大,特别是完井方案的设计,这是在井身设计阶段就必须考虑好的问题,它对井眼的稳定性及能否获得持续产量至关重要。

 

  页岩水平井完井方式有裸眼完井、滑动套管完井、连续油管完井、井下钻具组合完井等。裸眼完井的后期压裂作业难度大,对水力压裂技术的要求较高,往往需要与先进的现代水力压裂技术结合使用,如使用滑动套管压裂,适用于黏土含量小的井。套管完井井筒稳定,在储层改造时能够选择性地射孔,从而进行优化增产作业,套管完井后,可以采用连续油管压裂对页岩储层进行改造。页岩气井的水平井段多采用套管完井。不同完井方式对钻井工艺要求不同,因此在钻井设计时应注意考虑完井方式这一因素。在页岩气井固井和分段隔离作业时,作业者一般使用酸溶性水泥(ASC)作为常规水泥的替代品。酸溶性水泥物理性能和常规水泥十分相似,但不会抑制裂缝的产生,它在酸基压裂液里溶解度很高(>90%),容易清除。



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