Fishbones的碳酸盐喷酸及砂岩微钻增产技术

阅读 656 2017-02-06 看点 · Fishbones的碳酸盐喷酸及砂岩微钻增产技术,碳酸盐,酸化,砂岩,微钻,增产,企业报道

产品名称:Fishbones的碳酸盐喷酸及砂岩微钻增产技术项目时间:2016项目地点:挪威项目国家:挪威所属公司: Fishbones项目简介

产品名称: Fishbones的碳酸盐喷酸及砂岩微钻增产技术

项目时间: 2016

项目地点: 挪威

项目国家: 挪威

所属公司: Fishbones


项目简介:

Fishbones公司Fishbones短节可通过自带的条状喷管喷射酸液,对碳酸盐岩油藏进行改造,Dreamliner短节可利用条状喷管的小钻头对砂岩油藏进行改造。与常规压裂方式相比,具有更多的细节方面的优势。


主要问题:

传统的增产方式相比,本技术所需要的地面动力要低得多。采用该增产措施仅需要处理几千加仑的增产液,而不是几百万加仑。作业的成本和时间降低。该增产措施同样需要用酸,但从环境的角度来看,增产液体使用量会大大降低,而且作业所需的时间和设备也会大大减少,因此,作业者可无需使用传统的压裂方式。


解决方案:

Fishbones公司发明了一项喷酸技术,该技术能在不进行常规压裂作业的情况下对碳酸盐岩油藏进行增产。Jennifer Pallanich声称,现在这家公司已经将这项技术成功应用于砂岩油藏的增产。

Fishbones喷酸增产系统属于一种裸眼完井技术,该项技术通过酸蚀碳酸盐岩形成一系列长达40英尺的通道或者通孔,将井和油藏连通起来。该技术因其与众不同的可传输酸液的条状喷管而享有盛誉。

Fishbones公司北美的区域经理Kevin Rice说道:“我们研创的这一增产系统的最基本技术就是用酸来酸蚀碳酸盐。”

Rune Freyer研发出Fishbones增产技术,并创立了自己的公司(位于挪威),且用这项技术来命名。另外,Easywell公司也是他创立的,在2005年,为了出售他发明的膨胀封隔器技术,他将这家公司卖给了哈利伯顿。

Fishbones短节

每个Fishbones短节都与40英尺长的尾管相连并下入井内,每个短节带有四根40英尺长的钛合金条状喷管,总长为43英尺的管柱可以在钻井现场进行组接。在酸化作业开始前,破裂盘会盖住条状喷管的喷嘴,因此液体循环时不会破坏条状喷管的喷嘴。

当短节下到井下所要求的位置时,通过液压系统激活条状喷管。条状喷管穿过短节上按特定角度定做的孔洞,通过顶部的喷嘴将酸液喷入碳酸盐地层。Rice说:“这样,油流通道就产生了。”

喷入地层并溶解岩石的液体一般为浓度为15%的盐酸,在持续4~5个小时的泵注过程中,所有短节的条状喷管将同时推入油藏。

一个Fishbones短节可以产生4个分支条状喷管,该公司专有的SimFish模拟器可以帮助作业者确定最佳的分支喷管的数量。每个短节还有两个生产阀门,允许油气流入尾管。

“在超过五六个小时的时间内,这些喷管同时都在创造大量的油流通道”,Fishbones的首席执行官Eirik Renli说。

Rice认为:基于一般的泵注要求,实施增产作业时采用300个分支或者75个短节是上限。

Fishbones短节要求的排量为8~12桶/分钟,其向条状喷管提供的压力为3500psi。

由于条状喷管和产生的油流通道的长度不超过40英尺,只要确定好位置,喷酸时就可以避开含水层和气层。当条状喷管完全伸展出去后,即完成增产作业,就可以开始进行生产。

Renli说:这项技术可以控制酸液的分布范围,防止分支的延伸量超过40英尺,从而避免了对周围层位的影响。

Fishbones短节可使用5 ½”的下放工具下入8 ½” 的裸眼井眼中,也可使用4 ½”的下放工具下入6”~6 ½” 的裸眼井眼中。该技术适用于生产井和注水井,也可用于蒸汽辅助重力卸油的井中。

Fishbones短节现场测试

Renli说,目前其它井也计划使用该增产系统,主要为中东碳酸盐岩油藏的井。

Dreamliner短节

全球有45%的油气产量来自碳酸盐岩,45%来自砂岩,还有10%来自页岩。Fishbones公司的喷酸技术解决了碳酸盐岩油藏的开采问题,但该公司仍想为砂岩油藏提供一种增产措施。在由Eni公司、Statoil公司和Lundin公司支持的联合工业项目中,该公司同挪威创新署(Innovation Norway)共同研发出了Dreamliner短节。

Renli说:“我们不可能用酸液来溶解砂岩,由于砂岩颗粒太大,因此也不适合进行喷射作业。”

Rice 说:“Fishbones喷酸作业在增产改造方面是非常有效的,但是,如果油藏不是碳酸盐岩油藏,不能用酸来溶解岩石,那么又该如何制造同样的分支通道呢?我们最终决定用钻进的方式来制造分支通道。”

在考虑了多种可能性之后,该公司决定对原喷酸系统进行细微调整,即将条状喷管进行钻进作业而不是喷射酸液。

Dreamliner短节采用的是同样的条状喷管系统,虽然只有三根条状喷管,但是每个喷管顶部都安装了一个小型钻头,并安装在Dreamliner短节内。

Fishbones神奇短节工具 竟让“压裂”沦为增产备选措施

只要尾管和Dreamliner短节安装到位,循环尾管内流体就能转动短节中的涡轮,从而带动小型钻头旋转,最终推动小型钻头钻出小的分支通道。

跟Fishbones喷酸系统一样,Dreamliner系统所有分支通道的钻进都是同时进行,在四五个小时的时间内,每个短节都可以钻出三个细长的分支通道。

据Rice介绍,如果其中一个小型钻头停止工作,其它的钻头还能继续独立钻进,直到钻进长度达到40英尺。


案例分析:

Fishbone短节测试

由BP、Statoil、Eni、Total、Hess、Maersk、 Dong、 ConocoPhilips 和丹麦北海基金组织组成的Joint Chalk Research集团为喷射系统在碳酸盐岩油藏的第一次现场测试提供了经济支持。Fishbones公司和JCR集团经过研究,最终将德州几口低风险和低成本的陆地井作为现场试验点。

2014年4月,Fishbones短节在Austin Chalk进行了第一次现场测试。在试验中,该公司在一口产量只有1.5桶/天的20年的老井中下入了15个Fishbones短节,制造了60个新的分支通道。

此次测试的目的在于建立该增产系统的机械完整性,作业者已经计划在实施此次增产措施之后进行封井并弃井。

Rice说:“这是一口老的裸眼井,井眼轨迹复杂,我们不得不开动转盘转动十个小时才能到达井底。工具到达井底之后依然有效,能够按照预期计划进行作业。要知道,确保工具的经久耐用对我们来说确实是一个艰难的挑战。”

Rice说:“在实施Fishbones短节喷射增产措施之后,这口井的生产能力大大提高,该井的产能提高到了11桶/天,并持续了18个月。”

Rice说:此次测试证明,该增产措施所用工具可以安全地下入井底。

Rice说:“此次测试强有力的证明了:该方法的增产效果非常有效、非常明显,并有可能让老井获得重生。”

在2015年7月,Fishbones公司在德州Buda地层中用相似的方式应用了这一系统。在5小时的泵注过程中,使用15个Fishbones短节再次制造出60个新的分支通道。

Rice说:“此次应用使井的产量获得了巨大的提高,改造后第一个月内的产量是改造之前的6倍。”

Rice说:“这是在碳酸盐环境中的又一个非常成功的应用案例。此次应用让我们坚信,这项技术完全适用于油田作业服务。”

Fishbones短节也曾在印度尼西亚和中东进行应用。在印度尼西亚,将该喷射系统用在了煤层气井,Rice说,该系统的应用效果完全超过了作业者的预期。在中东,首次使用了打捞篮来打捞尾管内残留的钛合金喷管,Rice 说:“本次作业非常成功,尾管内残余的喷管完全可进行回收。”

Dreamliner短节现场测试

为了达到大约10英尺/小时的目标钻进速率,现场作业前使用岩心样品对Dreamliner系统进行了钻进测试,以确定最佳排量和钻压。

2015年7月,在靠近挪威的属于Statoil公司Smorbukk South区块的一口井上,Dreamliner短节进行了第一次现场试验。为保证小型钻头在油层中穿行并避开附近的气层,作业时共下入了48根Dreamliner短节。在大约5小时的泵注过程中,总共制造了144个分支通道,而且整个作业仅需要钻井泵,不需要增加别的泵注设备。

Fishbones公司在长度超过2012米(6600英尺)的裸眼段下入了48根Dreamliner短节,该井总测深为6546米(21474英尺)。然后仅用钻井泵循环泥浆超过6个小时就钻出了144个条形通道,在主井眼周围形成了放射状的分支通道。本次作业的主要目标是在不影响目标砂岩下部渗透率更高的气层的情况下,采用Dreamliner短节与油藏进行连通。

据Statoil公司称,Smorbukk South Extension项目的油气都蕴藏在孔隙度变化比较大的油藏中,实施压裂作业的难度较大。Statoil公司称:实施本次增产措施后,到目前为止,取得的增产效果还是比较乐观的。

Renli说:“利用Dreamliner短节,作业者能从油藏中获得多少更多的产量取决于油藏性质,每口井的增产效果都有所不同。”


亮点:

把碳酸盐的喷酸技术延伸到了喷射其他液体在砂岩储层的微钻系统,是技术上的创新。