提高气井压裂单井日产QC423.doc

天然气勘探开发部2008QC活动成果报告提高气井压裂单井日产工程科QC小组2009年2月19日13小组简介小组名称压裂QC小组成立日期2008.3.27小组类别攻关型注册号TRQ-0802活动日期2008年4月12月活动次数35次接受TQM教育取证率100%小组成员序号姓名性别文化程度组内分工职务或职称1闫 飞男本科组员工程师2惠建军男本科组员工程师3高利军男本科组员助理工程师4薛 波男本科组员助理工程师5刘 聪男本科组员助理工程师6郑伟娟女本科组员助理工程师7杨 海男专科组员技术员8王忠东男专科组员技术员9马德敏女本科组员技术员10李媛女本科组员技术员一、选题理由通过我们对2006至2007年压裂井的统计分析，计算得到单井平均无阻流量为0.87104m3/d。而工业气流底限是0.51104m3/d，两年来的产量在工业气流底限徘徊，严重影响到企业的生存发展。因此，选择了“提高气井压裂单井日产”为活动课题。二、现状调查2006、2007年产量普遍较低，延144井本2层是两年来唯一的高产井，无阻流量为7.3104m3/d。(部分低产井无阻流量用井口产量代替，下同)表2-1 2006年压裂井产量统计井号层位射孔井段(m-m)压裂施工日期日产气量（m3/d）无阻流量（m3/d）日产水量（m3/d）延气1盒32723.0-2726.02006-7-27000.8延气4山22595.7-2598.72006-8-1170621430.12延气2山22592.0-2599.02006-8-2325148307990.9延气1峰52618.5-2622.52006-8-24469565161.5延气4山12576.0-2582.02006-9-1850510延气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22798.0-2804.02006-12-169796112910平 均716188880.44表2-2 2007年压裂井产量统计井号层位射孔井段(m-m)压裂施工日期日产气量（m3/d）无阻流量（m3/d）日产水量（m3/d）延108盒82197.0-2199.52007-5-25000延106山22834.5-2837.02007-5-273313331416.96延109马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22682.0-2685.02007-6-130037.8延110山12325.5-2328.0 2341.0-2344.02007-7-820538348680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52448.0-2451.02007-9105盒32389.5-2393.52376.0-2380.02007-9-158808800延118马五412839.0-2841.92007-9-18000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22710.0-2716.02007-11-156336.56336.52.93延144本22617.0-2619.02622.0-2626.02007-11-1733912734562.298延125山12590.0-2594.02007101马五13241.6-3244.23247.5-3249.03257.0-3260.02007-12-4313342410延138山22630.0-2632.52007均5426.948634.92.74752结论：两年来压裂井单井平均日产无阻流量偏低，所以要设法提高气井单井日产，为企业创造更高的经济效益。三、活动目标目标确定：目标可行性分析 （1）气井勘探开发两年以来，通过外协合作、培养内部人才、企业自身实践等提高了我部勘探开发技术水平； （2）对地质区域和气层的认识逐渐加深，选井选层水平有所提高； （3） 对压裂、试气作业的进一步实施，压裂、试气技术水平有了较大提高。综上所述，达到活动目标是可行的。四、原因分析结论：因果图中共有末端因素10条，即缺乏专业技术人员、专业人员技术水平差、无压裂设计软件和试井解释软件、钻井问题、气层加砂强度不合理、液氮比例不合理、砂比不合理、排量不合理、自然环境差、气层地质条件差。因果图五、要因验证序号末端因素验证过程是否要因1缺乏专业技术人员通过两年的招聘，已经有本科以上石油工程类技术人员10名，为活动的开展的建立提供了保证。否2专业技术人员水平差现有的技术人员普遍是从油田调来或者刚分配来的大学生，对天然气还不太了解，技术水平不足。是3无压裂和试井解释软件模拟裂缝形态无法完成，对预测增产效果、提高压裂设计效率、进行压裂效果分析有一定的困难。是4气层地质条件差我部气探区属于鄂尔多斯盆地构造，总体特点是低压、特低渗，气井产量普遍较低。虽然有较好的勘探前景，但从目前的勘探情况看，我部探区与邻近气田的地质区别不是很大，因此，气层地质条件差不是影响气井产量的主要原因。否5自然环境差我部气探区地处黄土高原，沟壑纵横，但对压裂施工质量和最终产量影响不大，因此，自然环境差不是影响气井产量的主要原因。否6钻井影响通过对2006至2007年的钻井周期长，密度、失水、粘度这三个钻井参数与产量的统计分析，发现密度过大或失水过多都会直接影响气井的产量。是7气层加砂强度不合理通过对2006至2007年压裂井的现场跟踪与试气后无阻流量统计分析，发现它与无阻流量有着直接的关系，但由于统计井数太少，更深层次的联系需要我们进一步分析研究。是8液氮比例不合理在不同的层段，液氮比例在5%10%范围内，气井产量受液氮比例的影响较大，但由于施工井数较少，需要进一步分析研究，以确定合理的液氮比例，所以液氮比例是影响气井产量的主要因素。是9砂比不合理就目前情况很难看出砂比与产量的直接关系，只有在砂比合理的情况下，才能使气井产量达到一个最高值。但合理的砂比需要进一步的分析研究，所以砂比是影响气井产量的一个重要因素。是10排量不合理在不同层段，气井产量随排量的变化较大；另外排量与气层厚度、固井质量、上下隔层、附近煤层等因素的关系较大，如果把握不好会直接影响压裂效果。所以，排量是影响气井产量的一个主要原因。是六、制定对策综上所述，10末端因素中有7主要原因，其中1条主要原因不属于本小组活动范围，此次活动需要解决的主要原因有6条：现有的专业人员技术水平差、无压裂和试井解释软件、气层加砂强度不合理、液氮比例不合理、砂比不合理、排量不合理。对策措施表序号要因对策目标措施责任人完成时间1有的专人员技水平差培养现有技术人员提高技术水平外出考察，现场实践，学习专业书籍，分析总结闫 飞惠建军2008.122无压裂和试井解释软件掌握软件使用方法熟练运用软件进行压裂分析与产能预测购买压裂和试井解释软件惠建军 高利军 2009.13气层加砂强度不合理选择合理的气层加砂强度确定出较合理的气层加砂强度，提高气井产量深化分析气层加砂强度与产量的关系，寻找合理的气层加砂强度惠建军高利军2008.94液氮比例不合理 调整液氮比例 确定出较合理的液氮比例，提高气井产量 对每口井进行现场数据录取，深化分析 惠建军高利军薛 波 2008.9 5砂比不合理 调整砂比 确定出较合理的加砂比，提高气井产量 对每口井进行现场数据录取，深化分析 惠建军高利军刘 聪薛 波 2008.9 6排量不合理 调整排量 确定出比较合理的排量，提高气井产量 综合分析气层条件，给出适合不同气层的排量 惠建军高利军刘 聪2008.9 七、实施实施一：培养现有技术人员1、上半年，小组成员先后两次到华北研究院就大牛地气田勘探开发进行考察学习，并对长庆井下公司靖边项目部就压裂试气进行考察学习。2、只要有条件小组成员就现场跟踪压裂施工，一方面提高现场实践能力，另一方面录取真实资料。 3、购买压裂试气工艺方面的专业书籍，并要求有关技术人员认真学习。4、定期进行压裂总结分析，适时调整压裂设计方案。实施二：购买压裂软件 天然气勘探开发部已经于2008年底成功引进了压裂设计软件，并且已经初步掌握，为参数优化奠定了工具基础。实施三：确定气层加砂强度 结论：上古界山西组与本溪组的气层加砂强度增大后有利于增产；但是盒8层的气层加砂强度增加后产量下降很明显。 2008年，确定气层加砂强度的原则如下：（1）年初工程科对气层加砂强度进行了优化调整，石盒子组的气层加砂强度放在2-4m3/m之间，山1层的气层加砂强度放在4-7m3/m之间，山2层的气层加砂强度放在4-7m3/m，本溪组的气层加砂强度放在6-9m3/m之间。 （2）改变了确定气层加砂强度的程序，气层加砂强度原来由工程科确定，从今年4月底开始实行由部里面技术领导、地质科、工程科集体讨论确定气层加砂强度的程序。（3）结合砂体厚度、隔层等条件适当提高气层加砂强度。（4）气层附近有煤层或固井质量差时降低气层加砂强度。（5）在实施过程中进行阶段性统计分析并适时调整气层加砂强度。实施后，2008年的平均气层加砂强度为5.5m3/m，比2006-2007年的平均值5.1m3/m增加了0.4m3/m。实施四：确定合理的液氮比例 据统计，液氮比例在8%左右时，气井产量达到峰值，因此，小组在2008年初优选的液氮比例是8%左右，并在全年贯彻实施。 实施五：确定合理的砂比 根据2006-2007年的统计分析，2008年初对砂比参数进行了优化调整，优化砂比参数的原则如下：（1）将石盒子组的砂比控制在2025%之间，山1层的砂比控制在2426%，山2层的砂比控制在2125%之间；（2）随气层埋深的增加应适当降低砂比；（3）气层埋深相近时，致密地层应适当降低砂比。今年8月份，受华北大牛地大砂比影响，我部在本溪组气层上进行了大砂比尝试，延154井设计平均砂比为24.58%，延150井设计平均砂比为22.18%，延119井设计平均砂比为22.14%，但在实际施工时均发生了砂堵，9月份，随后又将本溪组的设计砂比锁定至20%以下。实施六：确定合理的排量 我部主要使用27/8N80油管压裂，根据气层显示厚度和砂体厚度将排量定在2.4-3.2m3/min之间，确定排量的基本方法如下： （1）气层或砂体厚度大的井采用大排量，反之则采用小排量； （2）气层附近有煤层或固井质量有问题的井采用2.2m3/min左右的小排量； （3）合层压裂的井采用大排量； （4）加砂量大的井采用大排量。如延127井山2层由4个小层组成，隔层较薄，最大隔层厚度5m，气层跨度24m，设计时采用了31/2N80油管压裂，施工最大排量达到4.6m3/min。八、效果检查CC1效果对比通过对这些原因的讨论分析，在2008年的井层中，我们“对症下药”，取得了较好的效果。2008年压裂井单井产量见表4-1，活动前后效果对比见图4-1。表8-1 2008年压裂井单井产量统计表井号层位射孔段m-m压裂施工日期日产气量m3/d无阻流量m3/d日产水量m3/d备注延119本22755-2757 2760-27622008-7-220048延150本22484-24872008-8-23981410387延174山12510-25142008-10-31304052190延156马五43669.7-3672.72008-8-25397186810延121盒8下2649-26512008-6-27529091800延172山12497.0-2501.02008-11-86329132730延152山12709-2712 2715-27172008-8-138578174810延154本22798.6-2800.62008-8153盒82756.6-2758.62770-27722008-8-129536180030延154盒82600.0-2602.02008-9-2410164200840延118山12631.0-2636.02008-6-139903205350延112马五3338-3341 3346-33492008-7-217334216310延113马五123381.1-3384.13387.0-3389.52008-7-112483293130延167本22463-2464 2466-24682008-9-168290306670.133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83058-3062 3066.3-3068.32008-6-10能量低未求产0延109盒8+山12116-2119 2128-21302008-7-1210916090.01延115马五13327.5-3329.5 3331.0-3334.02008-8-286860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马五13601.4-3604.420087延158马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气井单井日产量对比柱状图活动前目标值活动后0.87104m3/d 1.2104m3/d7.45104m3/d 提高了6.58104m3/d图8-1活动前后气井单井日产对比柱状图C2效益评价 经过此次活动，我部平均单井产气量超越了目标值1.2104m3/d。成效十分显著，说明此次活动的分析研究可靠、采取措施得力。1直接经济效益压裂施工31井次，平均每井次增产7.450.876.58（104m3/d）。井口产量按1/4的无阻流量计算，采气过程中每天累计增产316.581/450.995（104m3/d）。年累计增产50.99536518613.18（104m3/a）。按天然气单价1元/m3计算，年增经济效益1.86亿元。气井累计生