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北美看好壓裂新技術(shù)價值
發(fā)布時間:2012-11-07
來源:
石油與裝備雜志
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在北美油氣勘探開發(fā)中,一直不斷強調(diào)的完井技術(shù)可能是一把雙刃劍。本世紀末,隨著頁巖氣在整個北美勘探開發(fā)業(yè)的蔓延,其最大的進步在于頁巖氣開發(fā)規(guī)模的發(fā)展戰(zhàn)略??梢哉f,頁巖氣的生產(chǎn)最終是通過延長分支井和增加壓裂分段技術(shù)及裝備實現(xiàn)的。
因此,對頁巖氣勘探開發(fā)裝備的需求將呈上漲趨勢,鑒于它的重要性,迄今為止,設(shè)備供應商一直是頁巖氣革命的主要受益者。然而,隨著設(shè)備利用率和定價的規(guī)范化,價值的創(chuàng)造逐漸轉(zhuǎn)向新技術(shù)。
壓裂技術(shù)發(fā)展飛速
Plug&perf(PNP)多級分段定點壓裂是進行壓裂增產(chǎn)的傳統(tǒng)方法,該方法主要包含鉆井水平段套管固井,該水平段的壓裂被橋塞分離,橋塞是通過電纜、鋼絲或者連續(xù)油管(CT)固定的。接下來,要對套管進行穿孔,壓裂液就可以注入井中,該過程重復多次,直到每個分段都壓裂完。最后,連續(xù)油管用于鉆出橋塞,從而打開生產(chǎn)井的井筒。
Plug&perf(PNP)多級分段定點壓裂是非常可靠的技術(shù),其組件能夠比較容易地利用,它要求多次下鉆進入鉆井中,以確保降低頁巖井的總成本。
對此,各個油田服務(wù)公司已經(jīng)推出了加快鉆井過程的一系列完井技術(shù)。其中,裸眼完井系統(tǒng)已存在很長一段時間,但最近該技術(shù)還是贏得了更多的關(guān)注,這些系統(tǒng)在生產(chǎn)套管外使用壓裂套封隔器去隔離井身的水平段,而不是使用射孔器進入儲層,滑套覆蓋壓裂口,并通過驅(qū)動球進入井中被打開,降落到一個搖架中從而隔離每個分段,逐漸增大的球落入水平井段的整個分段。經(jīng)過完整的泵送后,該球被送出,重新打開井筒。
該技術(shù)的優(yōu)勢主要在于它的速度,當整個壓裂處理都能夠發(fā)生在每個單泵送作業(yè)時,可以縮減進行每個分段所要求的時間達75%。起初的不足是有限數(shù)量的分段構(gòu)建系統(tǒng)的設(shè)計及可靠性,對此,許多服務(wù)公司也已經(jīng)推出了解決這些問題的增強系統(tǒng)。
貝克休斯公司的FracPoint EX-C系統(tǒng)的分段能力可以到達40段完井作業(yè),其主要是通過使用不同大小的圓形球,它們僅僅是1/16in,完整的系統(tǒng)包括哈里伯頓的 DeltaStim系統(tǒng)(最大26段完井作業(yè))、Packers Plus公司的StackFRAC HD系統(tǒng)(最大20段完井作業(yè))和斯倫貝謝的Falcon系統(tǒng)(最大20段完井作業(yè))。
Packers Plus公司進一步將滑套系統(tǒng)與轉(zhuǎn)發(fā)器口技術(shù)結(jié)合構(gòu)建了QuickFrac系統(tǒng),其并非驅(qū)動一個單分段,每個坐落的球都能打開2~5個分段,每一井段都有限制的進入設(shè)置,僅僅允許一部分壓裂液進入。因此,泵送階段的量也只是壓裂階段量的一部分,這縮減了時間和成本,該公司已成功安裝一個60級的裸眼完井系統(tǒng),滿足了鉆井多級壓裂的需求。
在加拿大,低流量下泵作業(yè)轉(zhuǎn)入淺井是常見的,油田服務(wù)公司已通過連續(xù)油管研發(fā)了壓裂即“環(huán)形壓裂”。在這種方法中,連續(xù)油管噴射工具作業(yè)井下射孔套管之前,在合適的位置下套管,接著,壓裂液泵入套管或連續(xù)油管環(huán)。
實際上,該技術(shù)的優(yōu)勢是無限分段的創(chuàng)建,在位置和速度上也沒有限制,同時,所要求的馬力較小(最高達50%),這主要是由于采用了單孔射孔布孔方案而不是多孔射孔布孔方案。
滑套也能結(jié)合連續(xù)油管使用。正是滑套并非圓形球驅(qū)動經(jīng)由連續(xù)油管及之后的環(huán)形壓裂被打開。這種方式進一步減小了分段所需要的時間,其是由于不需要噴射射孔,盡管改變壓裂位置的能力不存在了。
壓裂球技術(shù)在完善
貝克休斯利用納米技術(shù)研發(fā)了In-Tallic溶解壓裂球。該球由鎂合金、鋁合金和其它合金的微觀顆粒組成,它們互為一體且在鹽水中不溶解。由此,輕便而結(jié)實耐用的材質(zhì)可以成型極好的球形狀,提供了密封淺孔,使用一段時間之后,沒有一點溶解。
貝克休斯也研發(fā)了同樣材質(zhì)的射孔槍套,這消除了增產(chǎn)后鉆出的必要性,斯倫貝謝公司提供了一個競爭的系統(tǒng),該系統(tǒng)在它的nZone系統(tǒng)內(nèi)使用一個可溶性投射驅(qū)動滑套。
支撐劑技術(shù)點燃新希望
新的支撐劑技術(shù)涉及超輕質(zhì)聚合物支撐劑和水比重,超輕質(zhì)支撐劑的沉降速度比泥沙與陶瓷慢很多,這就在一定程度上減少了所需水的容積,同時也部分抵消了較高的單位成本。
Trican公司的FlowRider方法是一個非常有意義的替代方式,該解決方案促使微氣泡黏附泥沙,像超輕質(zhì)支撐劑一樣很容易攜帶,這減低了傳統(tǒng)作業(yè)所需求的量,同時也提高了油井產(chǎn)能,其主要是由于完善的連通性。
一種不同的支撐劑策略是渠道壓裂。纖維可用于凝固支撐劑,聚塊形成柱子構(gòu)造與渠道共同促進流量并防止泵送過程中的散射。
對于北美陸上石油服務(wù)業(yè)來說,創(chuàng)造價值的主要動力可能轉(zhuǎn)向技術(shù),提高作業(yè)效率和生產(chǎn)的一體化。事實上,技術(shù)的潛力在于通過提高機械設(shè)備的效率完善設(shè)備的規(guī)范化及標準化。
關(guān)鍵詞:
北美
看好
壓裂
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