青海省柴达木盆地涩北二号气田产能扩建方案ppt课件

1、涩北二号气田采气工程设计开发层系地质储量(108m3)单井配产(104m3)井数(口)年产(108m3)采速(%)直井水平井直井水平井合计老井新井备用小计老井 新井小计081.771.5860363633.123.81183.452.45.53146380178887.694.19313.843.46.4394538756119813.524.30200.073.33245380809.354.6747.203.14913131.423.01合计826.332.86.0106205123236131934235.03.87先期动用3.16.010614592606131927932.03.87

2、涩北二号气田采气工程方案设计，借鉴了三大气田的开发研究成果和成熟的工艺技术，开发实践为编制涩北二号气田采气工艺方案起到了至关重要的指导作用。防砂投产控压生产适度防砂控水生产稳定生产涩北二号气田为多产层疏松砂岩有水气藏，水平井开发具有较大的不确定性，考虑气井井壁稳定性和出砂风险，采用直井为主的井型进行开发，推荐套管射孔完井。水平井由于后期防砂难度大、风险高，推荐采用尾管封隔悬管的三层井身结构完井。二、完井工艺设计直井井身结构水平井井身结构二、完井工艺设计 气井产率比随孔深增加而增加，射穿污染带后气井产率比发生跃变，产率比随孔密增加而增加，孔密达到28孔/米后，产率比变化不大，孔密以2432孔/米

3、为宜。 气井产率比随孔径增加而增大，尤其是穿越污染带后，产率比增加更明显。 涩北二号气田目前射孔采用孔密30孔/m，相位90，FY127枪、YD102弹大孔径、深穿透射孔枪、弹系列。二、完井工艺设计 相位角对气井产率比有明显影响，当相位角达到90后，产率比增加缓慢，所以最佳相位角为90 压实厚度越厚，气井产率比越低，在孔眼没有穿透钻井污染带以前影响不明显，穿透以后有明显影响二、完井工艺设计 通过参数的敏感性分析，推荐采用89枪弹系列或102枪弹系列。射孔工艺参数为孔密2432孔/m、孔径1216mm、相位角90。由于出砂严重，建议采用油管传输近平衡射孔。 实验筛选的射孔液由1.18混合盐水密度

4、可调）+3.5%HYF-1增粘降滤失剂）+1.2%HYP-3防膨剂）+1% PBZ-8助排剂组成。序号射孔枪外径（mm）适用套管最小外径（mm）最大孔密（孔/m）射孔弹名称射孔弹最新名称贝蕾砂岩靶入口孔径（mm）穿深(mm)18912716YD-89DP41RDX-48-8910.6234210212716YD-102DP41RDX-52-10210.8282310212716YD-102-DBH41RDX-52-10218.9183.83410212739YD-102-DBH46RDX-50-14019159.37510212739YD-102-DBH43RDX-50-11419113.56

5、610212716YD-102-SSDP43RDX-52-10211.6537.2开发层系开发层组有效厚度（m）产 层 中深（m）地层压力(MPa)温度(K)无阻流量（/d）配产气量（/d）范围平均值范围平均值范围平均值范围平均值OO-16.36454.46-4.56.04301305.611.9316.611.11.58O-26.24.81-5.1302-30313.881.3O-311.15.18-5.43303-30419.151.80-45.95.9330517.931.7O-59.55.78-5.88304-30517.451.7O-64.86.18-6.4230626.792.0O

6、-78.86.58-6.81307-30814.411.4O-86.26.9-7.3308-3109.751.0O-98.77.36-7.76310-31118.231.6一-1229408.14-8.859.25312-315316.035.0034.872.52.4-2-118.78.93-9.50315-31733.542.2-2-214.0310.06-10.92319-32136.432.3二-19.0116511.40-11.9312.34323-325326.249.1560.493.23.3-224.212.24-12.95326-32864.713.4三-1-19.71356

7、13.61-13.9214.37330-331332.528.2844.553.03.3-1-211.914.41-14.35332-33352.133.4-29.014.81-15.18334-33552.053.4三、采气工艺优化设计最小配产2.2104m3/d最大配产3.4104m3/d 三层系三、采气工艺优化设计0层系一层系二层系井口输压井口输压5.6MPa5.6MPa下产能下产能 当井口压力为当井口压力为5.6MPa时，时，采用采用38.1mm、 50.7mm、 62mm规格油管生产时，规格油管生产时，在目前地层压力下，所有开在目前地层压力下，所有开发层系都能满足要求，压力发层系都能

8、满足要求，压力下降下降50%后，后，0、一层系不、一层系不能满足输气压力的需要，二、能满足输气压力的需要，二、三层系能满足要求。三层系能满足要求。三、采气工艺优化设计0层系一层系三层系二层系井口输压井口输压4.0MPa4.0MPa下产能下产能 当井口压力为当井口压力为4.0MPa时，采用时，采用38.1mm、 50.7mm、 62mm规格规格油管生产时，在目前地层油管生产时，在目前地层压力下，所有开发层系都压力下，所有开发层系都能满足要求，压力下降能满足要求，压力下降50%后，后，0层就不能满足层就不能满足输气压力的需要，一、二、输气压力的需要，一、二、三层系能满足要求。三层系能满足要求。三、

9、采气工艺优化设计0层系一层系三层系二层系三、采气工艺优化设计0层系一层系二层系三层系 当产量和地层压当产量和地层压力一定时，采用力一定时，采用50.7mm50.7mm或或62mm62mm的的油管生产时井口压力油管生产时井口压力相差不大，但都比采相差不大，但都比采用用38.1mm38.1mm油管的井油管的井口压力要高，优选考口压力要高，优选考虑采用虑采用50.7mm50.7mm或或62mm62mm油管。油管。 三、采气工艺优化设计0层系一层系二层系三层系 气井一旦见水停喷压力剧增，应尽量控水或稳定携水生产。同样井口压力下50.7mm或62mm油管停喷压力相近，降低井口压力可大幅降低停喷压力，增压

10、外输开采方式有利于提高气田采收率。 三、采气工艺优化设计 根据油管尺寸敏感性分析，从井筒压力损失、稳定携液、油管抗冲蚀能力、生产测试、经济性等方面考虑，建议涩北二号气田直井采用50.7mm油管，可以满足气井生产需要。三冲蚀临界流量分析冲蚀临界流量分析临界携液流量分析临界携液流量分析井筒压力损失分析井筒压力损失分析二井口流压（MPa）不同内径油管气体携液临界流量（104m3/d）38.1（mm）50.7（mm）62（mm）76.0（mm）2.50.420.751.121.674.00.561.001.492.245.60.631.121.672.5280.741.321.972.96100.83

11、1.472.203.30120.901.602.403.60140.971.722.583.88161.031.832.754.13181.091.942.904.36201.152.033.054.58流压（MPa）不同内径油管气体冲蚀临界流量（104m3/d）38.1（mm）50.7（mm）62.0（mm）76.0（mm）26.2111.0016.4624.7348.9215.8023.6335.51611.0819.6329.3544.11812.9622.9534.3351.58913.8224.4836.6155.021014.6525.9438.7958.291115.4327.3

12、340.8761.411216.1828.6542.8564.391316.8929.9144.7467.221417.5731.1246.5469.931518.2232.2648.2572.50考虑到二号气田防砂作业要求，高压一次挤压充填防砂时，采用内径50.7mm油管的井筒摩阻大，井口压力有可能高于35MPa，防砂投产时采用62mm油管较为合理。三、采气工艺优化设计高压充填防砂时井口压力 不同油管直径下的井筒摩阻 三、采气工艺优化设计开发层系射孔单元有效厚度（m）井深（m）地层压力(MPa)温度(K)无阻流量（104m3/d）配产气量（104m3/d）范围平均值范围平均值范围平均值范围平

13、均值一-12215308.14-8.858.83312-315314.635.0034.335.05.5-2-118.715708.93-9.50315-31733.546.0二-19.0177811.40-11.9312.34323-325326.249.1560.497.06.4-224.2185012.24-12.95326-32864.715.6最大配产7.0104m3/d 最小配产5.0104m3/d三、采气工艺优化设计 当井口输气压力为5.6MPa时，采用50.7mm或62mm或76mm规格油管生产时，在目前地层压力下都能满足要求，当地层压力降至目前地层压力的50%时，一层系不能满

14、足开发要求，二层系能满足要求。 当输气压力为4.0MPa时，地层压力下降50%后一、二层系都能满足配产和输气压力要求。 一层系二层系一层系二层系 综合分析，涩北二号气田水平井采气生产时，推荐采用62mm油管。三、采气工艺优化设计 按井口输气压力5.6MPa，配产5.07.0104m3/d配产要求，只有采用62mm或76mm的油管，才不会发生气体冲蚀现象。 水平井中水平段的井筒内积液不可避免，考虑水平井直井段的携液临界流量，采用62mm或76mm油管均能满足携液要求。一层系二层系涩北二号气田气井深度不超过2000m，采用J55钢级或N80钢级油管都能满足最大下入深度要求，但考虑到气井压裂、防砂等

15、工艺措施要求，建议采用N80油管。单级管柱最大下入深度钢级内径（mm）壁厚（mm）公称重量（N/m）抗压强度可下深度（m）抗外挤（MPa）抗内压（MPa）抗拉（kN）选用安全系数1.41.61.8J-5550.74.8368.655.853.1320333129152591N-8081.277.2464474141483687AC-9091.486.9520543147364209J-5562.05.5194.853.050.1440331529002578N-8076.972.9645476441693705AC-9085.482.0730549648084274三、采气工艺优化设计 采用6

16、2mm油管进行防砂作业时，井口压力低于30MPa。考虑到气体中不含腐蚀性介质，采用KQ35系列井口装置，能够满足采气和各种作业的要求。 名称型号公称通径（mm）油管头最大通径（mm）井口调节阀最大通径（mm）连接油管公称压力（MPa）强度试压（MPa）水密性试压（MPa）连接形式KQ356516030任意357035法兰采气井口主要性能及参数三、采气工艺优化设计 到到20192019年年1212月底，涩北二号气田油套分采工艺推广应用月底，涩北二号气田油套分采工艺推广应用3636口井。口井。统计表明，未措施井平均单井产量为统计表明，未措施井平均单井产量为3.41293.4129104m3/d10

17、4m3/d，油套分采井，油套分采井的平均单井产量为的平均单井产量为6.38406.3840104m3/d104m3/d，总体看油套分采井的平均单井，总体看油套分采井的平均单井产量是未进行油套分采井的产量是未进行油套分采井的2 2倍。倍。 三、采气工艺优化设计 气井油套分采，不但大幅提高了气气井油套分采，不但大幅提高了气井单井产量，而且一定程度上也有效井单井产量，而且一定程度上也有效抑制了气井出砂，增气效果明显。抑制了气井出砂，增气效果明显。主要问题：主要问题：（1套管环空积液后排液困难；套管环空积液后排液困难；（2出砂、出水后，维护措施作业难出砂、出水后，维护措施作业难度较大；度较大；（3地面

18、进站两条管线，流程复杂。地面进站两条管线，流程复杂。三、采气工艺优化设计井号井号有效厚度有效厚度/跨跨度（度（m/m）试验前产气试验前产气（104m3/d）试验后产气试验后产气（104m3/d）增气量增气量（104m3/d）增幅增幅备备注注涩涩3-7-318.8/78.23.747.323.5895.7偏心偏心投捞投捞涩涩3-4-324.4/78.15.5813.17.52134.7涩涩4-1-315.1/46.74.58.524.0289.33涩涩7-6-215.1/67.52.504.011.5160.4%平均平均95.03%井号气层中深mm油压MPa套压MPa气嘴mm日产气104m3/d

19、日产水m3/d累产气108m3/d累产水104m3/d备 注涩3-7-31182.58.09.36.05.02760.460.31960.0887更换管柱涩3-4-31212.455.99.16.03.79110.380.57910.0416涩4-1-31219.858.99.06.03.48970.650.58020.0426涩7-6-21081.456.19.25.04.22880.260.25830.1078平均4.13431.75三、采气工艺优化设计三、采气工艺优化设计油管沉砂量少，易砂埋或水淹气层套套管管生生产产易易砂砂埋埋或或水水淹淹油套分采存在的问题：油套分采存在的问题： 1 1

20、、出砂出水对套管强度、出砂出水对套管强度存在影响；存在影响；2 2、滑脱现象致使携液能、滑脱现象致使携液能力不强。力不强。 通过吸收油套分采和三层分采的优势，将工艺管柱进行优化改进，可以避免出砂出水对套管的影响; 通过油管生产可以增加携液能力; 可以减少进站管线。三、采气工艺优化设计 根据2019年探砂面统计数据显示，截止到2019年12月底，统计8口井硬探砂面资料，平均砂柱高度60.48m，砂面年上升速度44.16m/a，砂柱高度呈逐年上升趋势，个别井出现砂埋。2019年后通过控压生产、防砂等配套措施，出砂形势得到缓解。但随着气井产水的不断上升，防砂形势依然严峻。四、气井防砂工艺设计四、气井

21、防砂工艺设计2 2、防砂先导试验、防砂先导试验 自2019年到2019年12月底，累计作业23井次，其中机械防砂1井次、化学防砂1井次、高压一次充填3井次、纤维复合压裂12井次、端部脱砂压裂4井次。防砂方法防砂方法井号井号合计合计绕丝筛管砾石充填涩211化学固砂涩26、涩中1、涩253高压一次充填涩26井、涩25井、涩6-2-43纤维复合防砂涩5-1-4井、涩3-7-2、涩6-1-2、涩6-5-2、涩5-7-2、涩7-1-4井、涩8-5-4井、涩3-4-3井、涩6-2-4井（石棉）、7-3-3井、涩试8井、涩7-10-212端部脱砂防砂涩3-2-2、涩8-1-4，涩9-5-4，涩9-3-44合

22、计23 从有效率、有效期、单井增气、产气量增幅等整体效果看: 高压一次充填防砂 纤维复合压裂防砂 端部脱砂压裂防砂四、气井防砂工艺设计防砂方法防砂方法有效率有效率(%)有效期有效期(d)单井增气单井增气(/d)产气量增幅产气量增幅(%)产水量增幅产水量增幅(%)高压一次充填1007121.2435.443.4纤维复合压裂91.76341.2130.8100端部脱砂压裂1003110.513.5100 2019年至2019年12月底，共进行高压一次充填防砂、纤维复合压裂防砂、端部脱砂压裂防砂先导性试验19井次，累计增气1.144108m3。四、气井防砂工艺设计5 5、防砂工艺设计、防砂工艺设计4

23、 4、防砂技术思路、防砂技术思路四、气井防砂工艺设计砾石尺寸筛管缝隙尺寸标准筛（目）（mm）（mm）（in）40600.4190.2490.150.00620400.8340.4190.300.01216301.1900.5840.350.01410202.0100.8340.500.02010162.0101.1900.500.0208122.3901.6800.750.030套管规格筛管外径（mm）（in）（mm）（in）139.751/27423/8168.365/88727/8177.878727/8193.775/810431/2219.185/81174244.595/813041

24、/2273.1103/414255 5、防砂工艺设计、防砂工艺设计四、气井防砂工艺设计5 5、防砂工艺设计、防砂工艺设计（3 3纤维复合压裂防砂工艺设计纤维复合压裂防砂工艺设计四、气井防砂工艺设计5 5、防砂工艺设计、防砂工艺设计时间(min)010203040506070温度()2530354045505560粘度(mPa.s)6264656463687480清洁压裂携砂液耐温、耐剪切性能实验清洁压裂携砂液耐温、耐剪切性能实验纤维复合体：纤维复合体： 主要由主要由4060目树脂涂层砂目树脂涂层砂+1%2%SC-2防砂纤维构成防砂纤维构成 施工参数：施工参数： 排量排量 2.5m3/min、砂

25、比、砂比22%、充填强度、充填强度2.5m3/m清洁压裂液：基液清洁压裂液：基液 +35%RXW-1+3%CFP-20+2%HSC-22（4水平井预充填砾石绕丝筛管防砂工艺的主要技术参数及要求水平井预充填砾石绕丝筛管防砂工艺的主要技术参数及要求 砾石的粒度中值仍取地层砂粒度中值的砾石的粒度中值仍取地层砂粒度中值的56倍。倍。 砾石充填厚度不低于砾石充填厚度不低于25mm。 内筛管内径大于中心管外径内筛管内径大于中心管外径2mm以上。以上。 在不影响下入防砂管柱的前提下，外筛管内径与套管外径的差值在不影响下入防砂管柱的前提下，外筛管内径与套管外径的差值应尽可能大，以增加砾石充填厚度，提高防砂效果

26、。应尽可能大，以增加砾石充填厚度，提高防砂效果。 四、气井防砂工艺设计5 5、防砂工艺设计、防砂工艺设计四、气井防砂工艺设计6 6、气田防砂措施、气田防砂措施7 7、清砂措施、清砂措施五、配套采气工艺技术1、控排水采气工艺开发层系井数（口）平均产水（m3/d）5 m3/d井数（口）比例井数（口）比例井数（口）比例井数（口）比例I240.272291.6728.330000II411.072970.73614.6337.3237.32III232.131565.22417.3914.35313.04X44.612500000250合计921.566873.911213.0444.3588.70五

27、、配套采气工艺技术五、配套采气工艺技术井号井号施工前生产情况施工前生产情况施工后生产情况施工后生产情况产气量产气量（104m3/d）产水量产水量（m3/d）产气量产气量（104m3/d）产水量产水量（m3/d）涩涩9-5-406年防砂后压力低而无法进站生产年防砂后压力低而无法进站生产 2.5977 16.57涩涩3-1-32.92641.723.1321 2.35涩涩7-5-43.0130 3.253.1801 3.84涩涩H25.774.055.983.4井号井号施工前施工前施工后施工后起泡起泡剂剂kg水量水量kg液体液体总量总量kg注入注入压力压力MPa油压油压MPa产气产气104m3/d

28、产水产水m3/d油压油压MPa产气产气104m3/d产水产水m3/d涩涩2-136.81.37281.88.21.8362.734016020011.0涩涩1-26.71.45133. 647.1未生产未生产803204007.2涩涩4-508.65.452.8210040050010.8涩涩4-95.8无无无无5.8未生产未生产803204009.0涩涩4-7（油）（油）6.1无无无无0未生产未生产7530037511.0涩涩4-7（套）（套）无无无无1.7007530037510.5泡排一号）优化管柱五、配套采气工艺技术施工施工年度年度井井号号施工前生产情况施工前生产情况施工后生产情况施工

29、后生产情况产气量产气量（10104 4m m3 3/d/d）产水量产水量（m m3 3/d/d）产气量产气量（10104 4m m3 3/d/d）产水量产水量（m m3 3/d/d）20192019涩试涩试6 60.000.0029.0429.044.694.690.570.5720192019涩中涩中1 12.20242.20247.797.79失效失效涩涩4-2-44-2-43.77823.77823.993.993.76683.76684.264.26涩涩5-1-45-1-4因出水多，井口压力低而无因出水多，井口压力低而无法进站生产法进站生产1.38381.383824.1924.19涩

30、涩8-5-48-5-40606年纤维防砂后出水增加，年纤维防砂后出水增加，无法进站生产无法进站生产3.68033.68035.415.41堵水五、配套采气工艺技术 通过对出水状况、出水机理及出水规律分析， 结合近年来堵水、优选管柱、泡排等控水治水现场试验，应有针对性地采取治水工艺措施。 （1结合地质资料，对气井出水水源进行分析、判断，若气层气水同层，则实施泡排工艺。（2针对出水类型为凝析水、层内原生可动水等少量产水的气井，采用优选采气管柱，以携水生产为主。（3如果是因层间水、层内次生可动水等水窜造成井内积液的气井，排水采气应以防为主，在封堵水层的同时，可实施泡排工艺。 五、配套采气工艺技术五、

31、配套采气工艺技术2、水合物防治工艺开发层系地层压力（MPa）配产气量（104m3/d）油管尺寸（mm）嘴前压力（MPa）嘴前温度（）嘴前水合物形成温度（）嘴后温度（）嘴后水合物温度（）O6.041.5850.75.4719.9510.5713.168.11625.4920.0110.5813.218.13一9.252.550.78.2925.5112.3418.059.78628.3225.6112.3518.149.79二12.343.750.710.9333.4313.5324.6510.936210.9833.5613.5524.8510.95三14.373.650.712.4333.7614.0925.0211.486212.5033.9214.1225.1611.50开发层系地层压力（MPa）配产气量104m3/d油管尺寸（mm）井口压力（MPa）嘴前温度（）嘴前