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威荣页岩气田压裂实践与认识

杨永华 宋燕高 王兴文 刘林 慈建发 林立世

杨永华, 宋燕高, 王兴文, 刘林, 慈建发, 林立世. 威荣页岩气田压裂实践与认识[J]. 石油实验地质, 2023, 45(6): 1143-1150. doi: 10.11781/sysydz2023061143
引用本文: 杨永华, 宋燕高, 王兴文, 刘林, 慈建发, 林立世. 威荣页岩气田压裂实践与认识[J]. 石油实验地质, 2023, 45(6): 1143-1150. doi: 10.11781/sysydz2023061143
YANG Yonghua, SONG Yangao, WANG Xingwen, LIU Lin, CI Jianfa, LIN Lishi. Practice and understanding of fracturing in Weirong shale gas field[J]. PETROLEUM GEOLOGY & EXPERIMENT, 2023, 45(6): 1143-1150. doi: 10.11781/sysydz2023061143
Citation: YANG Yonghua, SONG Yangao, WANG Xingwen, LIU Lin, CI Jianfa, LIN Lishi. Practice and understanding of fracturing in Weirong shale gas field[J]. PETROLEUM GEOLOGY & EXPERIMENT, 2023, 45(6): 1143-1150. doi: 10.11781/sysydz2023061143

威荣页岩气田压裂实践与认识

doi: 10.11781/sysydz2023061143
基金项目: 

中国石化“十条龙”科技攻关项目“威远—永川深层页岩气开发关键技术” P18058

详细信息
    作者简介:

    杨永华(1976—),男,硕士,高级工程师,从事储层改造工艺技术的研究及应用工作。E-mail: yyh3956@126.com

    通讯作者:

    宋燕高(1980—),男,硕士,副研究员,从事储层改造设计和现场应用工作。E-mail: tsz19@163.com

  • 中图分类号: TE37

Practice and understanding of fracturing in Weirong shale gas field

  • 摘要: 相比于中浅层,威荣深层页岩气工程地质特征更复杂,具有地应力高、水平应力差高、塑性高、地层压力高的“四高”特征,复杂的工程地质特征带来难以形成复杂缝网、人工裂缝难以支撑与保持及套变异常情况频发三大挑战,具体表现结果就是气井压后单井最终可采储量低。为解决上述难题,经过坚持不懈的探索和实践,压裂工艺在不断发现问题、解决问题过程中持续进步,探索形成了一套基于均衡压裂理念的“精细优化+实时预警+控运行节奏+W型井网”的预防套变及提高压后产量的系列措施。采用该工艺推广应用39井次,压裂效果不断提升,单井平均最终可采储量提高了500×104 m3,套变率从2022年的42.4%降低至目前的16.67%。由于邻井老井生产影响新压裂投产井,导致新井压后产量低于前期,现有400 m(一期)/300 m(二期)井距,压裂规模有下降优化的空间。后续新井应该在剩余储量基础上差异化优化,持续做好压裂技术攻关,实现威荣深层页岩气效益开发。

     

  • 图  1  威荣深层页岩气不同年份套变对比

    Figure  1.  Comparison of casing deformation of Weirong deep shale gas in different years

    图  2  威荣深层页岩气压裂排量与净压力关系模拟

    Figure  2.  Simulation of the relationship between fracturing output and net pressure of Weirong deep shale gas

    图  3  威荣深层页岩气不同压裂阶段EUR对比

    Figure  3.  EUR comparison of different fracturing stages of Weirong deep shale gas

    图  4  威荣深层页岩气23平台新老井交替压裂效果对比

    Figure  4.  Comparison of alternately fracturing effect between old and new wells of Weirong 23 platform for Weirong deep shale gas

    表  1  威荣深层页岩气与邻区浅层页岩气工程地质对比

    Table  1.   Comparison of engineering geology between deep shale gas in Weirong and shallow shale gas in adjacent areas

    对比项目 威荣深层页岩气(中国石化) 威远浅层页岩气(中国石油)
    岩石力学特征 埋深/m 3 550~3 880 2 400~3 500
    储层厚度/m 27~39 35~50
    脆性矿物含量/% 60 57.8~60.1
    杨氏模量/GPa 21.6 25~49
    泊松比 0.23 0.19~0.24
    力学脆性指数/% 0.43 0.45~0.54
    应力特征 垂向应力/MPa 92.7 51.9~79
    最大水平主应力/MPa 98.6 54.2~89
    最小水平主应力/MPa 86~98 48.3~83
    水平应力差异系数 0.12~0.2 0.11
    水平应力差值/MPa 10~16 5.2
    天然裂缝发育程度 相对发育 发育
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    表  2  威荣深层页岩气不同阶段压裂主要参数对比

    Table  2.   Comparison of main fracturing parameters in different stages of Weirong deep shale gas

    相关参数 探索阶段
    (2019年前)
    提升阶段
    (2019—2020年)
    强化阶段
    (2021—2022年6月)
    均衡压裂阶段
    (2022年6月至今)
    单段段长/m 72 77.2 74.5 40~50
    簇间距/m 29.4 12.8 10.6 8.6
    加砂强度/(m3/m) 0.78 1.24 2.01 2.0
    用液强度/(m3/m) 26.5 27.4 25.4 25~28
    综合砂比/% 3.0 4.7 8 6~8
    支撑剂粒径 70/140+40/70陶粒 100/200石英砂+70/140陶粒+40/70陶粒 100/200石英砂+70/140石英砂+40/70陶粒 100/200石英砂+70/140石英砂+40/70陶粒
    施工排量/(m3/m) 13~15 13~15 16~18 18~20
    暂堵工艺 缝口暂堵 缝口+缝内暂堵 缝口复合暂堵+缝内暂堵
    应用井数/口 6 63 38 39
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    表  3  威荣深层页岩气不同生产方式生产指标对比

    Table  3.   Comparison of production indexes of different production modes of Weirong deep shale gas

    生产时间 控压生产井 放压生产井
    压力/MPa 日产量/104 m3 累产量/104 m3 压力/MPa 日产量/104 m3 累产量/104 m3
    半年 20.8 6.8 1 409 10.1 4.3 1 605
    一年 6.4 5.7 2 550 3.8 1.8 2 123
    一年半 3.5 1.9 3 098 3.5 0.9 2 347
    二年 3.5 1.1 3 354 3.5 0.6 2 476
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    表  4  威荣深层页岩气威荣25平台均衡压裂试验井压裂参数

    Table  4.   Fracturing parameters of balanced fracturing test wells of Weirong 25 platform for Weirong deep shale gas

    井号 改造段长/m 段数 簇数 砂量/m3 加砂强度/(m3/m) 液量/m3 用液强度/(m3/m) 排量/(m3/min)
    威页25-1HF 1 372.4 28 157 2 66.7 1.80 39 098.8 28.48 16.5~20.0
    威页25-3HF 1 493.0 35 165 2 51.7 1.98 44 873.6 30.05 16.5~19.6
    威页25-2HF 1 041.0 11 137 1 10.6 1.36 27 597.0 26.5 13.5~16.5
    威页25-4HF 1 334.5 14 168 1 94.0 1.42 37 574.2 25.9 13.5~16.0
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    表  5  威荣深层页岩气威荣25平台先导试验裂缝监测结果对比

    Table  5.   Comparison of fracture monitoring results of pilot test of Weirong 25 platform for Weirong deep shale gas

    井号 监测段长/m 解释段数 总MSRV/104m3 总ESRV/104m3
    威页25-1HF 1 324.4 27 5 600.0 3 773.5
    威页25-3HF 1 405.0 33 5 803.5 4 031.2
    威页25-2HF 1 041.0 11 3 497.0 2 262.5
    威页25-4HF 1 334.5 14 5 250.2 2 619.0
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    表  6  威荣深层页岩气威荣25平台先导试验压裂效果对比

    Table  6.   Comparison of fracturing effect of pilot test of Weirong 25 platform for Weirong deep shale gas

    井名 初期压力/MPa 初期产量/(104 m3/d) 配产6×104 m3/d,预测EUR/108 m3
    威页25-1HF 45 10~13 0.83
    威页25-2HF 49 9.5~12 0.78
    威页25-3HF 46 10~13 0.81
    威页25-4HF 48 9~11 0.76
    合计/平均 47 9~13 0.80
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-09-10
  • 修回日期:  2023-10-23
  • 刊出日期:  2023-11-28

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