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定制化转向服务 压裂增效秘密武器

定制化转向服务 压裂增效秘密武器

Drill2Frac公司的转向剂设计服务获得World Oil的2018年度“最佳完井”类技术奖,让我们再认识一下它的神奇之处吧。

来自 | Worldoil
编译 | TOM 惊蛰

Drill2Frac公司的转向剂设计方案可计算沿井筒应力分布。通过掌握每个射孔簇的应力,就能确定射孔簇首先被打开,泵入流体。以这样的方式设计完井,保证射孔的有序进行,控制一些射孔簇在初始阶段被压开,而次级射孔簇则不会。此外,掌握了初始阶段射孔簇泵入流体状况,可以确定需要使用多少转向剂。据此,确定下一阶段为哪些射孔簇泵入流体,并为此进行设计。

为确保射孔簇被适当的分为不同的泵入段,该公司采用了基于逐级压力平衡的多因素分析方法。压力平衡概念确保了作业设计执行的完整性,针对特定层段进行压裂作业。这可以通过多种方法来实现,包括将应力相当的射孔簇安排在同一压裂段、调整射孔设计、调整泵速以及引发段内应力阴影。

与此相反,若不进行精确设计而采用盲目作业会导致诸多问题:在没有转向剂的情况下堵塞射孔孔眼;过多转向剂导致压力过大;产生的裂缝偏离设计,降低作业效率。在进行水平井段的多射孔簇水力压裂时,泵入井内的流体会优先选择阻力最小的通道。位于低应力岩石的射孔孔眼会吸收更多的流体,而位于高应力岩石中的射孔孔眼则会吸收更少的流体,或者在某些情况下根本不吸收。

工程师们试图克服这些岩石属性差异的方法之一是使用转向剂。通常在水力压裂的泵入计划中的某个节点,增加注入转向剂的环节,以堵住主裂缝,使流体进入到没有被压开的裂缝。

Drill2Frac公司目前使用的转向剂设计方法是基于实际油藏性质,来测试井的非均质性并设计转向剂方案。随后,利用这些数据确定哪些射孔簇首先会被压开。接着就是注入转向剂,然后就是压开次级以及第三级射孔簇。所用转向剂的体积将与初始压开的射孔簇数量成正比。

截至目前,Drill2Frac的转向剂设计方案是业内唯一能够分析井筒横向非均质性,及其对完井设计的影响的商业服务,可准确指导在何处以及何时注入转向剂。因此,作业者能够以一种可控与可预测的方式来压开射孔簇,从而最大程度提高产量,同时减少脱砂。

通过有选择性的堵塞裂缝,可使压力进一步向下方井筒转移,实现更高效的压裂。这样可以使更多的射孔簇被有效的打开,确保压裂液能够在压裂段内均匀分布。转向剂可抑制压裂液流向主裂缝,转而将压裂液分配至还未被压开的射孔簇。Drill2Frac公司的转向剂设计分析了井的横向非均质性,并将分析结果与完井设计相结合。这有助于模拟转向剂的性能。因此,作业者能够以一致、可预测的方式压开射孔簇,从而最大限度的提高产量,同时减少脱砂。

Eagle Ford的一家作业者希望更好的了解转向剂效果,以便在扩大作业范围之前,提高射孔簇的增产效果,降低作业的复杂性。对转向剂进行建模分析,增加作业效果的一致性,提高转向剂效果的可预测性,同时降低作业的复杂性。利用Drill2Frac (D2F)公司的OmniLog横向剖面,结合基于PerfAct公式的流动模拟,与作业者合作,设计了另一套转向剂方案。通过分析钻井数据,评估水平井的横向非均质性,随后使用PerfAct应用程序,根据岩石硬度值,选择每个压裂段的射孔位置。最后通过将每个压裂段的转向剂用量减少了三分之一,降低了作业的复杂性。

Drill2Frac转向剂设计经过验证,可明确指示出实际转向情况,并显著降低泵入压裂段的作业复杂性,每个压裂段的转向剂用量减少了三分之一。使用D2F转向剂设计技术完成了一口井,同时使用传统的转向剂设计在同一平台上完成了两口邻井。作业后的压裂报告显示,D2F公司推荐的设计中88%的转向剂应用是成功的。相比之下,两口邻井的转向剂平均有效率仅为64%。此外,D2F井中的砂堵次数仅为邻井的1/3。

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