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安全 稳定 可控 AvantGuard出手 压裂返排永不越线

安全 稳定 可控 AvantGuard出手 返排作业永不越线

返排作业不当经常会引起支撑剂破碎或支撑不完全等问题的出现,这会严重影响人工裂缝的连通性,严重了甚至会伤害储层,为解决这类问题,斯伦贝谢推出了AvantGuard高级返排服务。

来自 | Schlumberger
编译 | 周诗雨

AvantGuard*高级返排服务可以优化从压裂到投产这个过程中油井的性能。AvantGuard可实时不间断地监控油气井各项参数,尽可能地避免在油井生命周期内地层破裂和储层受损,保证作业处于安全状态。

压裂、返排、CT作业协同增效

AvantGuard服务可以起到压裂、返排、连续油管作业协同增效的作用。各个作业环节不仅可以独立进行,还可以为其它环节提供支持和服务,可进行钻磨桥塞和油井反排作业。

安全、稳定、持续作业

AvantGuard技术的核心是安全作业参数包络线(SOE),包络线中包含了多种维持人工裂缝与井筒之间连通性的作业参数。通过实时监测压力数据、生产数据和固体产出量,定义了各类施工参数。

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图1 安全作业参数包络线

产量变化是用Vx Spectra地面多相流流量计来表征的,这种流量计可准确捕捉各种流体、固体在任意流态下的多相流动动态,以便实时进行监控和分析。采集到的这些集成数据体还可用于描述油井动态,为管控方案提供建议,实现对人工裂缝和储层的保护。

减少人工裂缝和储层损害

AvantGuard服务的监控和分析功能够保证油井作业参数都处于包络线内,通过与常规试井分析(用于判断压裂后伤害)对比,可预测和防止裂缝和储层损害。这一技术还可用于降低支撑剂返排量和固体产出量。

如果作业参数保持在包络线内,则可确保油气藏始终与裂缝处于沟通状态。AvantGuard还支持实时油井产能分析,能够起到保护人工裂缝、减少储层伤害的目的。同时,还可以诊断、量化支撑剂回流量,预防支撑剂回流。

AvantGuard服务适用范围

1.在压裂施工后,启动生产之前,应用于油井返排和连续油管作业;
2.通过岩石力学建模和实时监控保证油井产能;
3.进行高频率生产、返排和固体监控。

AvantGuard服务优势

1.保护人工裂缝,维持储层稳定性;
2.保持人工裂缝和井筒之间的沟通性;
3.早期油井动态诊断;
4.最小化支撑剂回流量和固体产出量;
5.解决结垢和沉淀问题;
6.有效提高投资回收率。

AvantGuard服务特色

1.实现压裂、返排、连续油管作业的协同增效;
2.拥有高稳健性的Vx Spectra地面多相流流量计,为实时测试护航。

案例分析:Devon能源公司

优化返排流程

压裂施工结束后,返排是生产之前一个重要作业阶段。通常,返排时会施加较高的压力差以加速流体排出,达到清砂、产油的目的。如果返排不当,未充分考虑到岩石和流体的性质,就会对储层或裂缝造成伤害。在这种情况下,支撑剂过度返排,可能会导致近井产生未支撑的区域,油井生产后期这个区域极易闭合,最终导致井筒和裂缝之间丧失连通性。

在特拉华州盆地的Bone Spring富油砂岩层进行完井作业时,Devon能源公司希望能够通过降低支撑砂的不受控回流问题,减轻近井地带裂缝尖灭的问题,优化返排作业,预防裂缝丧失导流能力。

整合数据 完成返排设计

Schlumberger与Devon能源公司合作,采用AvantGuard高级返排服务,基于管控策略定制了返排预测方案。针对Devon公司盆地内的两口井,该方案进行了高频流量、出砂量、井口压力、固体和水品样本等的综合数据的搜集和分析。

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图2 与SOE模型对比显示,井1返排速率高于可维持支撑剂稳定的水平

作业队拟采用SOE方法来保证油井生命周期内人工裂缝和井筒之间的连通性。井1返排施工的分析结果得出以下几点结论:

1.返排初期施加在支撑剂上的有效应力不足;
2.返排速率超过了推荐的SOE包络线,造成近井地带出现无支撑剂的空洞区;
3.当井底压力小于3250psi时,裂缝丧失连通性,这主要是由于无支撑剂空洞区闭合,产量受限。

斯伦贝谢采用了AvantGuard Observe返排压力瞬态监控和分析技术,实时监测了井1的返排作业,并收集固体和液体产物的样本。实验分析结果表明,返回地面的固体确为支撑剂,之后返回的样品颗粒变小,说明井下支撑剂出现了一定程度的破碎。方案设计时将这些数据考虑在内,并结合地层和裂缝的设计参数、改变支撑剂类型,制定了一份更温和的返排方案,减轻了后续油井内支撑剂破碎的情况。AvantGuard Observe还对固体进行了连续监控,随时监测和分析固体颗粒产出量的变化情况。

固体产出量的变化显示当返排速率大于2,000桶/天时,固体产出量有所增加,这一点与SOE的预测结果一致。SOE进一步分析显示,在油井生命周期内如果井筒压力达到3250psi,可能会发生尖灭。随后这一结论也被产量试井分析结果证实,地层压力下降到预期水平之前,确实发生了裂缝尖灭现象。

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图3 井2返排速率控制SOE范围内,保证人工裂缝与井筒之间的连通性

为未来决策提供更佳方案

根据监控阶段得到的结果,Devon能源改变了之后钻探油井的完井方案,将返排施工参数控制在斯伦贝谢给出的SOE包络线内。固体颗粒的产出量大幅减少,井2只在返排初期监测到少量砂子,降低了支撑剂导流能力减小和近井裂缝闭合的风险。

英文原文请点击 (展开/收缩)

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白矾
石油圈认证作者
毕业于中国石油大学(华东),油气井工程硕士,长期聚焦国内外石油行业前沿技术装备信息,具有数十万字技术文献翻译经验。如需获取更多技术资料,请联系白矾(QQ991539407;微信13299960962)。
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