La tecnología de extracción de muestras posfractura de Sinopec lidera el mundo

Basándose en los principales experimentos piloto y proyectos de investigación científica de la empresa del grupo, Sinopec Jianghan Oilfield formó un equipo de investigación conjunto multiprofesional para implementar la extracción de muestras postpresión en el área de desarrollo tridimensional del campo de gas de esquisto de Fuling, revelando el misterio de la red subterránea de fracturas artificiales.

La extracción de muestras es muy común en la exploración y el desarrollo de gas de esquisto, pero no hay precedentes en China de extracción de muestras de pozos horizontales después de la fracturación o incluso después de la extracción.

Empezar primero significa encontrar primero las dificultades. Ante los problemas de fácil fuga, colapso, explosión y colisión en el complejo área de la red de fracturas de gas de esquisto después de la fractura, y la dificultad para garantizar la tasa de recuperación del núcleo, el Centro de Gestión de Construcción de Capacidad de Petróleo y Gas del Campo Petrolífero de Jianghan, en conjunto Con el Instituto de Investigación de Yacimientos Petrolíferos y el Instituto de Ingeniería, ha llevado a cabo investigación y desarrollo, superando continuamente los límites, y ha formado de manera innovadora la tecnología de extracción de núcleos posfracturación de pozos de alto ángulo y pozos horizontales, lo que ha promovido la tecnología de extracción de núcleos posfracturación. del área de fractura del campo de gas de esquisto de Fuling al nivel líder mundial.

Dificultad, riesgo y métodos difíciles "No me atrevía a pensar en eso antes".

El 1 de abril, en la biblioteca central, los técnicos estudiaban cuidadosamente el núcleo de 122,45-metros del pozo Jiaoye 12-Jian 1, describiendo cuidadosamente la dirección, el número, el tamaño y el ancho de las grietas para evaluar. el efecto fracturante.

Como primer pozo de presión de gas de esquisto en China, el éxito del pozo Jiaoye 12-Jian 1 tiene un significado diferente. "Antes no me atrevía a pensar en extraer muestras después de la presión". Dijo con franqueza Zhang Yuqiang, gerente del Departamento de Gestión de Ingeniería y Tecnología del campo petrolífero de Jianghan. La extracción de muestras convencional evitará el área de fractura, y la capa objetivo de la extracción de muestras postpresión debe ser la formación de esquisto postpresión con fracturas artificiales desarrolladas. "El núcleo en el área de fractura artificial está roto, lo que hace que se caiga fácilmente, la tasa de recolección es baja e incluso es posible que no se pueda recolectar ningún núcleo".

Además del núcleo roto, los pozos antiguos que se han puesto en producción tienen graves déficits de presión de formación después de la extracción, bajos coeficientes de presión, energía de formación insuficiente y fácil colapso durante la perforación. Además, el fluido de perforación puede filtrarse a los pozos vecinos al ir y venir entre las redes de pozos, provocando que los pozos vecinos se "ahoguen" o que la fuga de gas de los pozos vecinos provoque explosiones, lo cual es muy riesgoso.

Centrándose en la perforación de pozos, Jianghan Oilfield ha desarrollado una "combinación" de optimización de procesos y herramientas, utilizando fluido de perforación a base de agua de baja densidad y alto rendimiento, que reduce eficazmente el riesgo de fugas y colapso de la formación, así como la contaminación de el núcleo, asegurando la integridad de la información básica, como el contenido de gas del núcleo, facilitando la investigación posterior, al tiempo que se mejoran herramientas como brocas y tornillos, se optimizan los parámetros de extracción de núcleos, como la presión y la velocidad de perforación, y se mejora continuamente la tasa de éxito de construcción.

Durante el proceso de perforación, el personal de orientación geológica está estacionado en el sitio, juzga cuidadosamente el nivel de la formación, aumenta la frecuencia de medición, determina las coordenadas de la broca subterránea, calcula la distancia anticolisión en cualquier momento y garantiza la precisión de la trayectoria. .

Dado que las herramientas de tornillo convencionales no pueden transportarse en la perforadora, los técnicos sólo pueden confiar en la experiencia y en medidas mecánicas para controlar la trayectoria de perforación. Este método ha suscitado muchas dudas y algunas personas piensan que se trata de una "extracción subterránea a ciegas".

"Al optimizar científicamente la posición del estabilizador y los parámetros de perforación, confiamos en medidas mecánicas para garantizar que la trayectoria esté diseñada. Cada problema en el proceso ha sido considerado y discutido cuidadosamente por el equipo, y tenemos mucha confianza en este método. " Dai Yongbo presentó que este método se aplicó con éxito en el pozo Jiaoye 66-Jian 2, con más de 200 metros de control continuo de la trayectoria de extracción de muestras y las desviaciones superior e inferior fueron de solo 1 metro.

Después de alcanzar la capa objetivo, cómo mantener el núcleo en su forma original y sacarlo se convirtió en el mayor problema. Sin experiencia de la que aprender, los técnicos sólo pueden avanzar a tientas.

Algunos expertos sugirieron que el tornillo universal se instale detrás del cilindro de extracción de muestras, de modo que se pueda controlar la trayectoria durante la extracción de muestras. Los expertos técnicos rechazaron esta propuesta. Creían que perturbar el cilindro de extracción de muestras durante la perforación destruiría la integridad del núcleo y fácilmente lo atascaría. Al final, considerando la contradicción entre la extracción de muestras y el control de trayectoria, el equipo técnico innovó audazmente y propuso una nueva idea de trabajo por primera vez en China: extracción de muestras sin orientación y orientación sin extracción de muestras.

Que la teoría sea factible depende de la práctica. Jianghan Oilfield aplicó esta idea en el pozo Jiaoye 66-Jiang 1 y la tasa de recuperación de muestras alcanzó el 99,36 %. Después de eso, cada pozo perforado con éxito verificó la exactitud de la nueva idea.

Los pozos verticales, los pozos muy desviados y los pozos horizontales siguen desafiando los límites

Durante el año pasado, siguiendo los pasos de comenzar con lo fácil y luego lo difícil, el Centro de Gestión de Construcción de Capacidad de Petróleo y Gas del Campo Petrolífero de Jianghan ha desafiado continuamente los límites desde pozos verticales hasta pozos altamente desviados y pozos horizontales. A través de la innovación independiente y la optimización iterativa de los procesos de ingeniería, ha creado una tecnología de perforación de extracción de núcleos de área de red de fractura compleja de pospresión y ha formado una tecnología de proceso de soporte de extracción de muestra continua de área de red de fractura de pospresión, que está muy por delante en el mundo.

Según Lin Anguo, subdirector de la oficina de gestión de perforación del centro, después de completar la primera extracción de muestras vertical en el pozo Jiaoye 12-Jiang 1, centraron su atención en los pozos muy desviados. Jiaoye 66-El pozo Jiang 1, el pozo Jian 2, el pozo Jian 3 y el pozo Jian 4 son cuatro pozos de extracción de muestras altamente desviados con una inclinación del pozo de 66 grados. Cuanto mayor sea la inclinación del pozo, más fácil será que el núcleo se rompa y se bloquee.

Durante el proceso de extracción de muestras de pozos de alto ángulo, los técnicos desarrollaron de manera innovadora un centralizador de barril interno, que puede mantener el barril interno de la extracción de muestras en el centro y reducir la perturbación del núcleo, manteniendo así el estado original del núcleo después de la fractura. También adoptaron brocas de extracción de muestras de alta eficiencia, etc., que mejoraron efectivamente la tasa de recuperación de núcleos de las formaciones de transformación de fracturación de esquisto.

Jianghan Oilfield también innovó en el modo de utilización del pozo de extracción de muestras y adoptó por primera vez el nuevo método de "cuatro pozos en uno". Sólo se necesita un pozo para completar la tarea de extracción de muestras de cuatro pozos, lo que puede ahorrar decenas de millones de yuanes en costos. "Después de extraer muestras del pozo Jiaoye 66-Jian 2, perforamos tres veces y completamos eficientemente la extracción de muestras del pozo Jiaoye 66-Jian 1, del pozo Jian 3 y del pozo Jian 4. Esto es "Es la primera vez que un pozo de gas de esquisto en China ha completado la tarea de extracción de muestras de cuatro pozos en un solo pozo". Lin Anguo presentó que el metraje acumulado de extracción de muestras de los cuatro pozos fue de 764,5 metros, la longitud de extracción de muestras fue de 760,63 metros y la tasa de recuperación de núcleos alcanzó el 99,45%, logrando "cero desbordamiento en la perforación, cero fugas de fluido de perforación, cero colisiones de trayectoria, y cero pérdida de información".

Con la experiencia de la extracción de muestras en el pozo de ángulo alto "cuatro pozos en uno", los técnicos comenzaron la investigación sobre la extracción de muestras después de presión en pozos horizontales. "Los pozos horizontales necesitan descansar para extraer muestras, y la resistencia a la alimentación del núcleo es muy grande. La hundimiento por gravedad hace que el tubo exterior del tubo de extracción de muestras interfiera con el tubo interior, y el núcleo es frágil". Dai Yongbo dijo: "Las herramientas de extracción de núcleos también son fáciles de desconectar y romper cuando son largas, por lo que se requiere que la precisión de las herramientas sea mayor".

Bajo presión, Jianghan Oilfield desplegó el primer pozo de extracción de muestras de sección horizontal en el área de fractura por presión de gas de esquisto en el pozo China-Jiaoye 66-Jian 5, con el propósito de aclarar las características de distribución espacial tridimensional de la fractura del pozo tridimensional Jiaoshiba. área de desarrollo dimensional del campo de gas de esquisto de Fuling a través de una variedad de métodos de extracción de muestras.

El pozo Jiaoye 66-Jian 5 está diseñado para tener una sección de extracción de muestras de 266 metros y una sección horizontal de 1957 metros. En respuesta a los problemas de que la combinación de herramientas de extracción de muestras fuera difícil de bajar y el cilindro interior de la herramienta de extracción de muestras no estuviera centrado, los técnicos optimizaron la combinación de herramientas de perforación de muestras, redujeron la holgura del cojinete del estabilizador y mejoraron el centrado del cilindro interior. de la extracción de muestras y mejoró la estabilidad de trabajo de la perforación de extracción de muestras. También utilizaron fluido de perforación a base de agua de esquisto que contenía materiales de micronanotaponamiento para resolver eficazmente el problema del fácil colapso de la extracción de muestras en el área de fractura. Al mismo tiempo, optimizaron el material del cilindro interior del cilindro sacatestigos para aumentar la suavidad y reducir la resistencia a la fricción.

La innovación nunca termina. Los técnicos continuaron explorando los límites de la ingeniería, adoptaron el método de extracción de muestras de "conexión de seis barriles" y crearon una tecnología de extracción de muestras de barril largo para la perforación. Para garantizar el buen progreso de la construcción, Jianghan Oilfield estableció un equipo técnico de campo para la perforación postpresión y extracción de muestras de pozos de gas de esquisto, que proporcionó seguimiento y orientación en el sitio durante todo el proceso, y unificó la gestión de la preparación de las herramientas de extracción de muestras. , regulación del rendimiento del fluido de perforación, control de trayectoria compleja y optimización de parámetros de extracción de muestras. El personal en el sitio realizó operaciones precisas y completó de manera eficiente tareas como extracción de muestras, corte de núcleos, extracción de muestras, corte de tierra, pruebas de gas y escaneo digital para garantizar una extracción de muestras segura, una extracción de muestras suave, un corte completo y datos precisos.

Finalmente, el pozo Jiaoye 66-Jian 5 logró 240,2 metros de metraje de extracción de muestras continuo en la sección horizontal, 239,82 metros de longitud del núcleo de la sección horizontal y 53,7 metros de metraje de extracción de muestras de un solo barril largo en la sección horizontal, rompiendo cinco perforaciones. registros, incluido el metraje de extracción de muestras total más largo después de la presión de una sola plataforma, el metraje de extracción de muestras continuo más largo en la sección horizontal de un solo pozo, la longitud del núcleo de la sección horizontal más larga, el metraje de extracción de muestras de barril largo de una sola sección horizontal más largo y la recuperación promedio más alta Tasa de extracción de núcleos de la sección horizontal.

"Sobre la base de realizar pruebas del proceso de extracción de muestras de perforación horizontal en el mismo pozo, bajamos la carcasa de producción para lograr el propósito de producción de gas, y por primera vez realizamos el doble uso de extracción de muestras y producción de gas en un pozo de gas de esquisto". Lin Anguo presentó. Al mismo tiempo, también utilizaron el pozo para evaluar la distribución del gas residual en espacios pequeños entre pozos, guiar el despliegue de espacios pequeños entre pozos y pozos densos en el siguiente paso, y sentar una base sólida para mejorar la tasa de recuperación de múltiples pozos. capa de desarrollo tridimensional y "devorando" los recursos subterráneos.