提高氣井壓裂單井日產(chǎn)QC423

1、天然氣勘探開發(fā)部2008QC 活動成果報告提高氣井壓裂單井日產(chǎn)工程科 QC 小組2009 年 2 月 19 日小組簡介小組名稱壓裂QC小組成立日期2008327小組類別攻關(guān)型注冊號TRQ-0802活動日期2008年4月12月活動次數(shù)35次接受TQM教育取證率100%小組成員序號姓名性別文化程度組內(nèi)分工職務(wù)或職稱1閆飛男本科組員工程師2惠建軍男本科組員工程師3高利軍男本科組員助理工程師4薛波男本科組員助理工程師5劉聰男本科組員助理工程師6鄭偉娟女本科組員助理工程師7楊海男專科組員技術(shù)員8王忠東男?？平M員技術(shù)員9馬德敏女本科組員技術(shù)員10李媛女本科組員技術(shù)員、選題理由通過我們對2006至2007年

2、壓裂井的統(tǒng)計分析，計算得到單井平均無阻流量 為0.87 X04m3/do而工業(yè)氣流底限是0.51 X04m3/d,兩年來的產(chǎn)量在工業(yè)氣流底 限徘徊，嚴(yán)重影響到企業(yè)的生存發(fā)展。因此，選擇了 “提高氣井壓裂單井日產(chǎn)” 為活動課題。二、現(xiàn)狀調(diào)查2006、2007年產(chǎn)量普遍較低，延144井本2層是兩年來唯一的高產(chǎn)井，無 阻流量為7.3 X04m3/do (部分低產(chǎn)井無阻流量用井口產(chǎn)量代替，下同)表2-12006年壓裂井產(chǎn)量統(tǒng)計井號層位射孔井段(m-m)壓裂施工日期日產(chǎn)氣量(m3/d)無阻流量(m3/d)日產(chǎn)水量(m3/d)延氣1盒32723.0-2726.02006-7-27000.8延氣4山2259

3、5.7-2598.72006-8-1170621430.12延氣2山22592.0-2599.02006-8-2325148307990.9延氣1峰52618.5-2622.52006-8-24469565161.5延氣4山12576.0-2582.02006-9-1850510延氣2盒82469.02478.02481.82483.62484.42487.02006-11-2610748159960延107山12449.0-2455.02006-12-1411120延103盒82823.0-2830.02006-12-1512291131840.22延104山22798.0-2804.020

4、06-12-169796112910平 均716188880.44表2-2 2007年壓裂井產(chǎn)量統(tǒng)計井號層位射孔井段（m-m）壓裂施工 日期日產(chǎn)氣量（m3/d）無阻流量（m3/d）日產(chǎn)水量（m3/d）延108盒82197.0-2199.52007-5-25000延106山22834.5-2837.02007-5-273313331416.96延109馬五12356.1-2357.92363.0-2364.02366.0-2368.22007-6-3003.2延102山12774.0-2778.02007-6-1210240130960.24延105山22682.0-2685.02007-6-1

5、300：37.8延110山12325.5-2328.02341.0-2344.02007-7-820538348680延122山22552.5-2554.52007-7-148336135430延105盒82565.0-2569.02007-7-22387038710延102盒82738.0-2742.02007-8-8700911867.90延123盒82579.0-2581.52007-8-257337330延122山12446.0-2452.02007-9-6886912029.60延110盒82282.0-2286.02007-9-810563147800延102峰52448.0-24

6、51.02007-9105盒32389.5-2393.52376.0-2380.02007-9-158808800延118馬五142839.0-2841.92007-9-18000延124山22737.0-2743.02007-9-21235626200.2延125太22720.0-2724.02007-9-24784212493.55.06延109山12174.4-2177.92007-10-23000延110盒52181.0-2184.02007-10-253783780延123盒12353.0-2357.02007-10-2615150延120山22710.0-

7、2716.02007-11-156336.56336.5；2.93延144本22617.0-2619.02622.0-2626.02007-11-1733912734562.298延125山12590.0-2594.02007101馬五13241.6-3244.23247.5-3249.03257.0-3260.02007-12-4313342410延138山22630.0-2632.52007-12-1440004000【0平均5426.948634.92.74752結(jié)論：兩年來壓裂井單井平均日產(chǎn)無阻流量偏低， 所以要設(shè)法提高氣井單井 日產(chǎn)，為企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)

8、濟(jì)效益。三、活動目標(biāo)目標(biāo)確定:活動目標(biāo)冃前單井平均無阻流量0*87 X 104m3/(l目標(biāo)可行性分析（1）氣井勘探開發(fā)兩年以來，通過外協(xié)合作、培養(yǎng)內(nèi)部人才、企業(yè)自身實 踐等提高了我部勘探開發(fā)技術(shù)水平；（2）對地質(zhì)區(qū)域和氣層的認(rèn)識逐漸加深，選井選層水平有所提高；（3） 對壓裂、試氣作業(yè)的進(jìn)一步實施，壓裂、試氣技術(shù)水平有了較大提高' 綜上所述，達(dá)到活動目標(biāo)是可行的。四、原因分析結(jié)論：因果圖中共有末端因素10條，即缺乏專業(yè)技術(shù)人員、專業(yè)人員技術(shù) 水平差、無壓裂設(shè)計軟件和試井解釋軟件、鉆井問題、氣層加砂強度不合理、液 氮比例不合理、砂比不合理、排量不合理、自然環(huán)境差、氣層地質(zhì)條件差。因果圖五

9、、要因驗證序 號末端因素驗證過程是否 要因1缺乏專業(yè)技 術(shù)人員通過兩年的招聘，已經(jīng)有本科以上石油工程類技術(shù)人員10名，為活動的開展的建立提供了保證。否2專業(yè)技術(shù)人 員水平差現(xiàn)有的技術(shù)人員普遍是從油田調(diào)來或者剛分配來的大學(xué)生，對天然氣還不太了解，技術(shù)水平不足。是3無壓裂和試 井解釋軟件模擬裂縫形態(tài)無法完成，對預(yù)測增產(chǎn)效果、提高壓裂設(shè)計效率、進(jìn) 行壓裂效果分析有一定的困難。是4氣層地質(zhì)條件差我部氣探區(qū)屬于鄂爾多斯盆地構(gòu)造，總體特點是低壓、特低滲，氣 井產(chǎn)量普遍較低。雖然有較好的勘探前景， 但從目前的勘探情況看， 我部探區(qū)與鄰近氣田的地質(zhì)區(qū)別不是很大，因此，氣層地質(zhì)條件差 不是影響氣井產(chǎn)量的主要原因

10、。否5自然環(huán)境差我部氣探區(qū)地處黃土高原，溝壑縱橫，但對壓裂施工質(zhì)量和最終產(chǎn) 量影響不大，因此，自然環(huán)境差不是影響氣井產(chǎn)量的主要原因。否6鉆井影響通過對2006至2007年的鉆井周期長，密度、失水、粘度這三個鉆 井參數(shù)與產(chǎn)量的統(tǒng)計分析，發(fā)現(xiàn)密度過大或失水過多都會直接影響 氣井的產(chǎn)量。是7氣層加砂強 度不合理通過對2006至2007年壓裂井的現(xiàn)場跟蹤與試氣后無阻流量統(tǒng)計分 析，發(fā)現(xiàn)它與無阻流量有著直接的關(guān)系，但由于統(tǒng)計井?dāng)?shù)太少，更 深層次的聯(lián)系需要我們進(jìn)一步分析研究。是8液氮比例不合理在不冋的層段，液氮比例在 5%10%范圍內(nèi)，氣井產(chǎn)量受液氮比例 的影響較大，但由于施工井?dāng)?shù)較少，需要進(jìn)一步分析研究

11、，以確疋 合理的液氮比例，所以液氮比例是影響氣井產(chǎn)量的主要因素。是9砂比不合理就目前情況很難看出砂比與產(chǎn)量的直接關(guān)系，只有在砂比合理的情況下，才能使氣井產(chǎn)量達(dá)到一個最高值。但合理的砂比需要進(jìn)一步 的分析研究，所以砂比是影響氣井產(chǎn)量的一個重要因素。是10排量不合理在不冋層段，氣井產(chǎn)量隨排量的變化較大；另外排量與氣層厚度、 固井質(zhì)量、上下隔層、附近煤層等因素的關(guān)系較大，如果把握不好 會直接影響壓裂效果。所以，排量是影響氣井產(chǎn)量的一個主要原因。是六、制定對策綜上所述，10末端因素中有7主要原因，其中1條主要原因不屬于本小組活動范 圍，此次活動需要解決的主要原因有 6條：現(xiàn)有的專業(yè)人員技術(shù)水平差、無壓

12、裂和試 井解釋軟件、氣層加砂強度不合理、液氮比例不合理、砂比不合理、排量不合理。對策措施表序要因?qū)Σ吣繕?biāo)措施責(zé)任人完成時間1有的專 人員技 水平差培養(yǎng)現(xiàn)有 技術(shù)人員提咼技術(shù)水平外出考察，現(xiàn)場實踐， 學(xué)習(xí)專業(yè)書籍，分析總 結(jié)閆飛 惠建軍2008.122無壓裂和試 井解釋軟件掌握軟件 使用方法熟練運用軟件進(jìn) 行壓裂分析與產(chǎn) 能預(yù)測購買壓裂和試井解釋 軟件惠建軍 高利軍2009.13氣層加砂強 度不合理選擇合理 的氣層加 砂強度確定出較合理的 氣層加砂強度， 提高氣井產(chǎn)量深化分析氣層加砂強 度與產(chǎn)量的關(guān)系，尋 找合理的氣層加砂強 度惠建軍 高利軍2008.94液氮比例不合理調(diào)整液氮 比例確定出較合理

13、的 液氮比例，提高 氣井產(chǎn)量對每口井進(jìn)行現(xiàn)場數(shù) 據(jù)錄取，深化分析惠建軍 高利軍 薛波2008.95砂比不合理調(diào)整砂比確定出較合理的 加砂比，提高氣 井產(chǎn)量對每口井進(jìn)行現(xiàn)場數(shù) 據(jù)錄取，深化分析惠建軍 高利軍 劉聰 薛波2008.96排量不合理調(diào)整排量確定出比較合理 的排量，提高氣 井產(chǎn)量綜合分析氣層條件，給 出適合不同氣層的排 量惠建軍 高利軍 劉聰2008.9七、實施實施一：培養(yǎng)現(xiàn)有技術(shù)人員1、上半年，小組成員先后兩次到華北研究院就大牛地氣田勘探開發(fā)進(jìn)行考察學(xué)習(xí), 并對長慶井下公司靖邊項目部就壓裂試氣進(jìn)行考察學(xué)習(xí)。2、只要有條件小組成員就現(xiàn)場跟蹤壓裂施工，一方面提高現(xiàn)場實踐能力，另一方面錄取真

14、實資料3、購買壓裂試氣工藝方面的專業(yè)書籍，并要求有關(guān)技術(shù)人員認(rèn)真學(xué)習(xí)4、定期進(jìn)行壓裂總結(jié)分析，適時調(diào)整壓裂設(shè)計方案。實施二：購買壓裂軟件天然氣勘探開發(fā)部已經(jīng)于 2008年底成功引進(jìn)了壓裂設(shè)計軟件，并且已經(jīng)初步掌 握，為參數(shù)優(yōu)化奠定了工具基礎(chǔ)。實施三：確定氣層加砂強度結(jié)論：上古界山西組與本溪組的氣層加砂強度增大后有利于增產(chǎn)；但是盒 8層的 氣層加砂強度增加后產(chǎn)量下降很明顯。2008年，確定氣層加砂強度的原則如下：（1）年初工程科對氣層加砂強度進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，石盒子組的氣層加砂強度放在 2-4m3/m之間，山1層的氣層加砂強度放在4-7m3/m之間，山2層的氣層加砂強度放在 4-7m3/m，本溪組

15、的氣層加砂強度放在 6-9m3/m之間。（2）改變了確定氣層加砂強度的程序，氣層加砂強度原來由工程科確定，從今年4月底開始實行由部里面技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)、地質(zhì)科、工程科集體討論確定氣層加砂強度的程序。(3) 結(jié)合砂體厚度、隔層等條件適當(dāng)提高氣層加砂強度。(4) 氣層附近有煤層或固井質(zhì)量差時降低氣層加砂強度。(5) 在實施過程中進(jìn)行階段性統(tǒng)計分析并適時調(diào)整氣層加砂強度。實施后，2008年的平均氣層加砂強度為5.5m3/m，比2006-2007年的平均值5.1m3/m 增加了 0.4m3/m。實施四：確定合理的液氮比例據(jù)統(tǒng)計，液氮比例在8%左右時，氣井產(chǎn)量達(dá)到峰值，因此，小組在2008年初優(yōu)選的液氮比例是8

16、%左右，并在全年貫徹實施。實施五：確定合理的砂比根據(jù)2006-2007年的統(tǒng)計分析，2008年初對砂比參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化調(diào)整，優(yōu)化砂比 參數(shù)的原則如下：(1)將石盒子組的砂比控制在 2025%之間，山1層的砂比控制在 2426%，山 2層的砂比控制在2125%之間；(2)隨氣層埋深的增加應(yīng)適當(dāng)降低砂比；(3)氣層埋深相近時，致密地層應(yīng)適當(dāng)降低砂比。今年8月份，受華北大牛地大砂比影響，我部在本溪組氣層上進(jìn)行了大砂比嘗試， 延154井設(shè)計平均砂比為24.58%，延150井設(shè)計平均砂比為22.18%，延119井設(shè)計平 均砂比為22.14%，但在實際施工時均發(fā)生了砂堵，9月份，隨后又將本溪組的設(shè)計砂 比鎖

17、定至20%以下。實施六：確定合理的排量我部主要使用 27/8 N80油管壓裂，根據(jù)氣層顯示厚度和砂體厚度將排量定在 2.4-3.2m3/min之間，確定排量的基本方法如下：(1) 氣層或砂體厚度大的井采用大排量，反之則采用小排量；(2) 氣層附近有煤層或固井質(zhì)量有問題的井采用2.2m3/min左右的小排量；(3) 合層壓裂的井采用大排量；(4) 加砂量大的井采用大排量。如延127井山2層由4個小層組成，隔層較薄，最大隔層厚度5m，氣層跨度24m， 設(shè)計時采用了 31/2 N8油管壓裂，施工最大排量達(dá)到 4.6m3/min。八、效果檢查一CC 1效果對比通過對這些原因的討論分析，在 2008年的

18、井層中，我們 對癥下藥”，取得了較好 的效果。2008年壓裂井單井產(chǎn)量見表4-1，活動前后效果對比見圖4-1。表8-12008年壓裂井單井產(chǎn)量統(tǒng)計表井號層位射孔段m-m壓裂施工 日期日產(chǎn)氣量m /d無阻流 量m /d日產(chǎn)水 量m /d備注延119本22755-27572760-27622008-7-220048延150本22484-24872008-8-23981410387延174山12510-25142008-10-31304052190延156馬五43669.7-3672.72008-8-25397186810延121盒8下2649-26512008-6-27529091800延172山

19、12497.0-2501.02008-11-86329132730延152山12709-27122715-27172008-8-138578174810延154本22798.6-2800.62008-8153盒82756.6-2758.6 2770-27722008-8-129536180030延154盒82600.0-2602.02008-9-2410164200840延118山12631.0-2636.02008-6-139903205350延112馬五3338-33413346-33492008-7-217334216310延113馬五123381.1-3384

20、.13387.0-3389.52008-7-112483293130延167本22463-24642466-24682008-9-168290306670.133延170山22664.0-2668.02008-10-3016222333781.029延120盒82558.0-2562.02008-3-2920787402310延133本23095-30982008-9-437126803070延127山22684.0-2688.02695.0-2697.02703.0-2705.02008-9-1316320712887031.25延101盒83058-30623066.3-3068.3200

21、8-6-10能量低未 求產(chǎn)0延109盒8+山12116-21192128-21302008-7-1210916090.01延115馬五13327.5-3329.53331.0-3334.02008-8-286860延119山22657.0-2663.02008-11-100延125盒82545-25492008-6-11000延137盒82748.0-2752.02008-9-15993.97993.970延148盒82206.0-2209.02223.0-2225.02008-3-30283828380延148盒72161-21652008-7-10259025900延157馬五13601.

22、4-3604.420087延158馬五3059.0-3061.03062.5-3067.02008-8-14114114延159本22466.0-2471.02008-9-1427270延167盒82255-22612008-11-7212021200.067平均74506氣井單井日產(chǎn)量對比柱狀圖7.45 x l0m3/d1.2 x 10m3/d0.87 x fm3/d活動刖目標(biāo)值活動后圖8-1活動前后氣井單井日產(chǎn)對比柱狀圖C2效益評價經(jīng)過此次活動，我部平均單井產(chǎn)氣量超越了目標(biāo)值1.2 X04m3/d。成效十分顯著，說明此次活動的分析研究可靠、采取措施得力。1. 直接經(jīng)濟(jì)效益壓裂施工31井次，平均每井次增產(chǎn) 7.45- 0.87= 6.58 ( 104m3/d)。井口產(chǎn)量按1/4的無阻流量計算，采氣過程中每天累計增產(chǎn)31X6.58 X/4 =4350.995 (10 m /d)。年累計增產(chǎn) 50.995 X65= 18613.18 (104m3/a)。按天然氣單價1元/m3計算，年增經(jīng)濟(jì)效益1.86億元。氣井累計生產(chǎn)年限30年左右，保守一點，按15年折算，增加的