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采收率翻倍 增能压裂环保又提效

采收率翻倍 增能压裂环保又提效

氮气和二氧化碳可带来安全、对油气藏友好、节约水资源的油气井压裂增产改造方法。

水平井和水力压裂的结合使页岩革命成为可能,每年都有数以千计的水平井完钻。最常用的开采方法是使用水基压裂液体系,得到足够大粘度和流速,从而起到悬浮、携带和铺置支撑剂的作用。

然而,水基压裂液往往会滞留在低渗透储层、致密储层、枯竭储层或水敏性储层中。在最初,水似乎是最为物美价廉的首选。但随着非常规油气资源开发的兴起,压裂液对于水的那种传统青睐逐渐消失殆尽。

尤其是在水资源短缺的地区,水的生命周期成本显著上升。与此同时,每口压裂井海量的耗水量通常为250万加仑—500万加仑(甚至高达1000万加仑),这种水平的水资源消耗量带来了严重的负面影响,导致一些社区要求油气生产商公开水资源消费数据,公众的环保意识也逐渐觉醒。

增能压裂 降低储层伤害

水力压裂在提高油气产量和降低成本方面都有大量的改进空间。向更长的水平井中充填更多的支撑剂并不一定是最明智的做法。尽管规模更大可能会更好,但这并不能使油气井生产达到最优化。

使用氮气和二氧化碳可大幅度降低水资源、化学药品和支撑剂的消耗量,克服和缓解许多传统水基压裂液带来的相关问题。从沙特阿拉伯到南德克萨斯州,用二氧化碳替代水力压裂中的水一直是油气井成熟应用的增产改造方法。

致密储层,水敏性储层,煤层气以及包括页岩油气和致密砂岩油气在内的非常规油气藏等,使用二氧化碳或氮气的增能压裂法为运营公司提高多种储层油气产量提供了一个很好的方法。

氮气替代二氧化碳对于浅层油气藏环境中的油气井增产改造是十分有效的。氮气压裂液体系使用100%纯氮气替换全部的水,可产生氮化滑溜水或泡沫,从而提高油气产量,并降低水所带来的不利影响。

此外,具有高度灵活性的增能压裂液还可使压裂流体与非常规油气藏所需的技术进行复配。工作液回收更快速和彻底,有助于清理而无需抽汲,并尽量减少进入储层的含水液体液量,从而降低对储层的伤害。

当被注入到油气井中后,增能液体可以在油气井的整个生命周期内起到提高油气产量的作用,并获得长期的高经济回报。诸多优势使得二氧化碳或氮气增能压裂方法逐渐被认可。

另外,这种方法还可降低水资源运输、施工作业、以及废物处理的成本。

一个设计合理的增能压裂体系实际上比水力压裂具有更好的经济性,而且对油气藏的破坏更小。水基压裂液的返排还占据了宝贵的时间,且返排液的处理还会耗费更多的时间和成本。增能压裂体系用二氧化碳或氮气替代水,减少了返排的时间和资金成本,同时由于无需庞大的蓄水池,也缩减了井场面积,并将油气开采对环境的影响降至最低。

另一方面,使用二氧化碳或氮气的增能压裂流体还可以提高返排液液量和返排速度,最大程度地降低储层中的滞留液量,同时降低压裂所需液量,经济意义巨大。更为关键的是,增能压裂液还可避免储层伤害,即避免“在油气井增产改造过程中产生的一切抑制或阻碍油气流动的储层变化。”

优化成本 提高产量

为了充分挖掘油田的全部潜在价值,并获得最高的油气采收率,使用增能压裂方法对增产改造过程中的每个压裂段进行压裂是最为理想的方法。而充分挖掘油田的全部潜在价值也意味着必须优化生产成本。增能流体为油气采收率的最大化提供了途径,更重要的是,若从油田视角进行规划,这种方法还优化了生产成本。

为了以最为经济有效的方式力争油气井的最大估算最终储量,效能和经济性都得考虑,或者可以说是要尽量以最低的总成本获得最大的油气产量。通常情况下,10年内的估算最终储量是基于30天、60天、90天的实际产量进行预测的。表征产量随时间的递减曲线也是根据上述实际值绘制出来的,用偏低、最佳和偏高估计值覆盖不确定的区间。

起初,增能压裂液的气体购置成本要高于非增能压裂液,但经证实,在压裂施工作业中引入二氧化碳或氮气的确可优化产量(增大估算最终储量)。增能压裂液除了能够改善压裂自身的性能外,还可强化放喷洗井,减小压裂液在储层中的滞留,从而显著提高压裂液的返排以及油气井生产效能。同时,增能压裂液还可以显著提高枯竭产层的油气产量。

最近的研究表明,从经济角度上看,相对于非增能压裂法,使用二氧化碳或氮气的增能压裂方案可显著提高油气采收率。其中一项研究发现,相比于非增能压裂法,使用增能流体的油气井效能最多可提升至原来的2.1倍。

由于水存在有效性和处理成本高的问题,石油行业一直专注于降低水力压裂对水的需求量,更进一步强调了通过低温气体和油田相关支持服务来实现上述目标。

编译/辜富洋 Leia

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评论 2

  1. #1

    提高采收率,增产,这个老生常谈的话题,就和住到房子里面的打扫卫生,永远都会有这样的需求呀

    王大伟3年前 (2016-09-01)回复
    • 尤其是现在这个行情,投资在增产上自然是性价比最高的选择。

      Leia3年前 (2016-09-01)回复