¡El primero de su tipo en China! La tecnología de "tres reducciones" de perforación de campos de gas de esquisto de Fuling mejora los beneficios del desarrollo de petróleo y gas

Recientemente, se completó con éxito el primer pozo III reducido en el campo de gas de esquisto de Fuling, el pozo Jiaoye 23-Z2HF. El pozo adoptó la primera tecnología de estructura de pozo III reducida del país, que redujo significativamente el costo de inversión del proyecto de perforación y satisfizo las necesidades de petróleo y gas de esquisto. La estimulación de yacimientos requiere liberar una gran cantidad de pozos, lo cual es de gran importancia para acelerar el desarrollo eficiente y de bajo costo del gas de esquisto nacional.

La tecnología de "tres reducciones" de perforación de campos de gas de esquisto de Fuling mejora los beneficios del desarrollo de petróleo y gas

El desarrollo de beneficios requiere urgentemente una evolución tecnológica
En las primeras etapas de la explotación del campo de gas de esquisto de Fuling, la estructura del pozo de perforación era un pozo con un diámetro de 215,9 mm y una carcasa con un diámetro de 139,7 mm. Debido al gran tamaño del cuerpo del pozo, el ciclo de perforación era largo, la entrada de material era alta y el costo de perforación era alto. En ese momento, Baima, la baja producción de bloques profundamente arraigados como Fenglai también da como resultado una baja relación insumo-producto, lo que hace imposible lograr un desarrollo rentable.
Para reducir costos, desde 2020 hasta finales de 2022, Jianghan Oilfield propuso y desarrolló con éxito dos tipos de estructuras de pozo: adelgazamiento tipo I y tipo II. Entre ellas, el adelgazamiento tipo I es la primera tecnología nacional y el tipo II es la primera tecnología internacional. La estructura de pozo tipo I adelgazada utiliza un pozo de 171,5 mm de diámetro, combinado con una terminación de revestimiento de 114,3 mm de diámetro, y se utiliza para pozos poco profundos con una profundidad vertical de menos de 3.500 metros. La estructura del pozo tipo II adelgazada utiliza un pozo de 190,5 mm de diámetro, combinado con un diámetro de revestimiento de 139,7 mm, y la terminación se utiliza para pozos profundos con una profundidad vertical de más de 3.500 metros.
"En comparación con la estructura de pozo convencional tradicional, la estructura de pozo más delgada reduce el tamaño de cada pozo y el tamaño de la carcasa, respectivamente. Después de ser promocionada y utilizada en el campo de gas de esquisto de Fuling, ha reducido la cantidad de materiales como revestimiento y desechos sólidos desde la fuente de producción, reducen los costos de perforación y tienen un muy buen efecto de reducción de costos y mejora de la eficiencia". dijo Lu Heping, vicepresidente de la Academia de Ingeniería.
A medida que la exploración y el desarrollo del campo de gas se trasladan al bloque de Fuxing, la abundancia de reservas de petróleo y gas en el esquisto continental de Fuxing es relativamente baja. Para lograr un desarrollo rentable, se requiere una reconstrucción a mayor escala para proporcionar reservas de pozos únicos, y se requiere aumentar adecuadamente el revestimiento para satisfacer las necesidades de un mayor desplazamiento de la construcción de fracturamiento. Si se adopta una estructura de pozo I adelgazada, el pozo más pequeño cumplirá con los requisitos de adelgazamiento, pero el revestimiento será más pequeño y no cumplirá con los requisitos de estimulación del yacimiento. Si se adopta una estructura de pozo II más delgada, su mayor tamaño de revestimiento satisfará las necesidades de estimulación del yacimiento, pero el costo del proyecto aumentará, lo que dificultará lograr un desarrollo rentable.
Ante el problema del desarrollo eficiente, los técnicos y expertos en campos petroleros decidieron desarrollar una nueva estructura de pozo que cumpla con las condiciones de desarrollo de nuevos bloques como Fuxing.

La tecnología de "tres reducciones" de perforación de campos de gas de esquisto de Fuling mejora los beneficios del desarrollo de petróleo y gas

"Inserta el alambre fino en el pequeño agujero del gusano en el tronco del árbol"
Los expertos en perforación de yacimientos petrolíferos decidieron adelgazar aún más la estructura del pozo de adelgazamiento tipo I, manteniendo el tamaño del orificio de terminación sin cambios en 171,5 mm, cambiando el diámetro exterior del tamaño de la carcasa de terminación de 114,3 mm a 127 mm y desarrollaron con éxito la estructura del pozo de adelgazamiento tipo III. . tecnología.
Qin Wenbin, experto en tecnología de perforación de yacimientos petrolíferos, dijo que esta nueva estructura de pozo es la primera de su tipo en China y tiene dos problemas sin precedentes que deben superarse.
En primer lugar, con la tecnología de estructura de pozo Slim Tipo III, se debe pasar un revestimiento de 127 mm de diámetro a través de un pozo de 171,5 mm de diámetro hasta el fondo de una sección horizontal de 171,5 mm de diámetro de largo, pero el espacio entre el pozo y el revestimiento es de sólo 22,5 mm. , y El pozo tiene más de 5,000 metros de largo y está dividido en secciones de pozos verticales, secciones de pozos inclinados y secciones de pozos horizontales. La trayectoria del pozo es muy compleja y extremadamente difícil ejecutarla.
"El proceso de descenso es como insertar un alambre delgado en un pequeño agujero de gusano en el tronco de un árbol. El agujero de gusano es pequeño, largo y sinuoso. El alambre delgado va suavemente cuando entra por primera vez en el agujero de gusano, pero a medida que el alambre delgado se profundiza, ya sea el La punta del hilo está en la pared lateral del agujero de gusano, o el hilo se dobla con un poco de fuerza y ​​la punta del hilo es difícil de insertar hasta el final, por lo que para solucionar este problema debemos partir de la trayectoria del pozo, lubricación con fluido de perforación. , medidas operativas y estructura de la sarta de tuberías Llevar a cabo investigaciones técnicas para garantizar que la trayectoria del pozo sea más suave y regular.
En segundo lugar, se adopta la tecnología de estructura de pozo Slim III. Cuando el revestimiento se coloca en el centro del pozo, el operador verterá cemento en el espacio anular entre el revestimiento y la pared del pozo para formar un anillo de cemento en el espacio anular. Posteriormente, la operación de fracturación por etapas abrirá un orificio en la funda de cemento como un canal para conectar el pozo y el estrato fuera del pozo, de modo que el fluido de fracturación vertido desde el pozo durante la operación de fractura posterior pueda ingresar al estrato fuera del pozo a través de el canal y realizar operaciones de fracturamiento. . Si la posición del revestimiento colocado en el pozo no está centrada, el revestimiento tocará la pared del pozo y formará una pared en el espacio anular. El cemento vertido posteriormente no podrá atravesar la pared, formando un espacio muerto debajo de la pared sin que se vierta el cemento. El fluido de fracturación se filtra fácilmente hacia los rincones muertos, provocando defectos. No tiene suficiente fuerza para abrir la formación y liberar gas de esquisto, y el gas de esquisto se moverá hacia arriba a lo largo del anillo de cemento flojo hasta la boca del pozo, provocando accidentes de seguridad. Por lo tanto, es muy importante mantener la carcasa centrada y es necesario realizar investigaciones técnicas para garantizar la calidad de la cementación.
Una vez determinadas estas dos ideas principales de investigación, los investigadores de la Academia de Ingeniería tendrán una dirección de investigación.

La tecnología de "tres reducciones" de perforación de campos de gas de esquisto de Fuling mejora los beneficios del desarrollo de petróleo y gas

Innovación sistemática para resolver problemas.
Para resolver los problemas anteriores, los investigadores de la Academia de Ingeniería han llevado a cabo una gran cantidad de investigaciones innovadoras sistemáticas.
Por ejemplo, para resolver el problema de introducir suavemente el revestimiento en el pozo, cómo garantizar que el pozo sea plano y liso durante la construcción. Con este fin, investigadores de la Academia de Ingeniería diseñaron una trayectoria de pozo razonable después de la investigación y, mediante un control razonable de parámetros durante la construcción, se perforó un pozo horizontal largo, regular y plano.
Los investigadores también han desarrollado un sistema de fluido de perforación con reología y lubricidad mejoradas. Cuando se utiliza en la construcción de perforación de pozos pequeños, no solo garantiza que el pozo no colapse, sino que también garantiza que el pozo sea liso y tenga menos fricción.
También es un problema difícil si el revestimiento puede deslizarse suavemente hasta el fondo del pozo con un espacio pequeño. Después de investigar los problemas clave, los investigadores primero agregaron un centralizador de rodillos y zapatas guía en la parte inferior del casing para mantener el casing más bajo en un estado "cabeza arriba" para garantizar que el casing no golpee la pared del pozo cuando se baja al interior. el pozo. En segundo lugar, instale alternativamente centralizadores de rodillos y centralizadores rígidos en el revestimiento para centrar el revestimiento en el pozo, reduciendo el contacto entre el cuerpo del revestimiento y la pared del pozo, minimizando la fricción y haciendo que el funcionamiento sea más suave. Además, los investigadores también desarrollaron medidas estrictas de funcionamiento del revestimiento para garantizar que el revestimiento pueda introducirse sin problemas en el pozo con un espacio pequeño.
La estructura reducida del pozo III tiene pequeñas lagunas y el proceso de cementación es el último desafío importante. Los investigadores han desarrollado una fórmula de lechada de cemento adecuada para garantizar que la lechada de cemento pueda fluir suavemente y no solidificarse durante el proceso de construcción del pozo pequeño, y también puede garantizar la resistencia del cemento después de la solidificación. En segundo lugar, en vista del hecho de que el espacio anular entre la carcasa y el pozo es más pequeño, lo que fácilmente puede conducir a una presión excesiva al inyectar la lechada de cemento y triturar la formación, provocando así el riesgo de que la lechada de cemento se filtre hacia la formación. Después de la investigación, los investigadores finalmente desarrollaron una tecnología de cementación que garantiza buena fluidez, ausencia de fugas, alta eficiencia de desplazamiento, buena calidad de sellado durante la inyección de cemento y un pozo calificado para la producción posterior.
Al final, basándose en los resultados de la investigación, los diseñadores de ingeniería diseñaron integralmente un plan de diseño de estructura de pozo de adelgazamiento III, superaron una serie de tres problemas de adelgazamiento del cuerpo del pozo y decidieron comenzar la prueba de construcción en el pozo Jiaoye 23-Z2HF. .
La prueba se lanzó en junio de 2023. El 9 de octubre de 2023, se completó con éxito el primer "pozo de adelgazamiento tipo III" Jiaoye 23-Z2HF del campo petrolero. El pozo fue perforado a una profundidad de 5.011 metros, una sección horizontal de 1.961 metros y un ciclo de perforación de 33,88 días. Al mismo tiempo, en comparación con el adelgazamiento tipo II, el coste se ahorra otro 8%. La prueba del pozo fue exitosa, verificando la viabilidad de reducir la brecha del anillo del pozo bajo las condiciones de la tecnología de perforación existente, realizando la actualización iterativa de la estructura del pozo adelgazada, sentando una base sólida para la promoción y aplicación posteriores, y también para el siguiente paso. de realizar el Bloque Fuxing. El objetivo de un ciclo de perforación de 20-días ha dado un paso crítico.
Los expertos de la industria creen que la estructura del pozo "Slim Type III" ha sido investigada y probada con éxito, especialmente el concepto de diseño de utilizar un pozo de 171,5 mm de diámetro para ejecutar un revestimiento de 127 mm de diámetro, lo cual es una novedad internacional y ha abierto un nuevo camino para agilizando el origen, reduciendo costes y aumentando la eficiencia. Las nuevas ideas ayudan a lograr un desarrollo estable, rentable y de alto rendimiento del gas de esquisto a largo plazo. Al mismo tiempo, esta estructura de pozos se puede promover en varios bloques del campo petrolífero de Jianghan para lograr un nuevo modelo de reducción de costos y crecimiento en el desarrollo de campos petroleros, que contribuirá en mayor medida al logro del objetivo estratégico "Miles y cientos" del campo petrolífero y garantizar la seguridad energética nacional.