www.abg3333.net中国页岩气利用遇套变难题，川庆钻探如何破局？

套变也就是套管变形, 属于页岩气开发里没法回避、无法绕开的难题遭遇。这其一关系着一口钻井的走向, 其二关系着非常规油气开发前进的远景态势。

地处国内页岩气勘探最先开发主战场上的那个四川盆地, 出现过因为套变问题使得开采进程陷入过低谷的情况。自我刚开始那个年份起, 就已经开始大规模开采的名为四川长宁 - 威远的国家级页岩气产业示范区, 在开采以后出现超过百分之三十的水平天然气开采井, 都在通过增注高压水活化页岩内气体的那个压裂过程里, 表示出现了套变的现象。当踏入深层开采阶段的时候, 更出现有部分井区套变率超过百分之六十以上的情况。

面对这极其困难的题目, 川庆钻探领域的工作人员从开头部位启动攻坚, 顽强坚韧地去开展困难且属于正确性类别范畴内的事情。这样一路前行的过程中一度经历了非常困苦、极为缓慢的阶段, 然而每一个步伐都化作了他们去实实在在践行正确性政绩观念最为鲜活的详实解释补充。在7月这个时节, 有记者来到了生产一线的地方, 去探究探寻这场“没有能够直观看到对手”形势如下的“战斗”场景现象背后最终所蕴含的神秘奥妙。

地下“暗战”

看不见的工程博弈

遥望川南地区于天空俯瞰, 层峦跌宕间, 页岩气平台一座座, 星罗棋布群山褶皱里, 地面施工管线纵横密布, 压裂车组怒吼轰鸣, 现场一片如火如荼, 然而不见之地乃是地下数千米深处, 一场激烈“暗战”正静悄悄地拉开帷幕。

套变中国页岩气利用www.abg3333.net中国页岩气利用遇套变难题，川庆钻探如何破局？，就是这场“暗战”中最棘手的敌人。

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2013年, 时长宁H2平台压裂施工现场处于四川地区, 在此出现了井下套管无法连通的状况, 还存在部分管道缩径、变形、错断的情况, 此问题即刻引得现场技术人员关注, 即套管变形的原因到底是管道强度不足, 还是固井质量欠佳?

此困扰延续了颇长的时段, 在应对套变问题的起始阶段, 技术人员常常付诸那种“强有力对抗”的举措, 也就是去加大套管壁的厚度, 并提高其钢级, 可是最终达成的效果相当有限, 有相关研究表明, 运用壁厚为14毫米的外加厚套管, 且钢级达140千磅/平方英寸的高强度套管来开展试验的时候, 在16口井里头有9口井依旧会出现套变情况。

储层改造工艺技术研究所的那位二级工程师张俊成, 描述了套变之后所面临的困境, 桥塞在变形的那个点被卡住了, 连续油管没办法通过, 后续的压裂段只能选择放弃。“就如同是一口有着30段压裂施工的水平井 , 施工进行到第10段的时候就出问题了, 剩下的20段只能眼巴巴地被舍弃掉。”一口井的设计可采储量是有定数的, 丢掉一段, 就会少一段的产量。

宛若手持一把锤子, 一旦瞅见钉子便去砸, 然而地下的问题压根不在钉子那儿。油气井工程项目管理部井下作业部部长陈毅坦率而言。然则套变这一问题, 不论多么困难 , 终归是要有人去设法解决的。

川庆钻探联合了中国石油集团工程技术研究院, 联合了工程材料研究院, 联合了东方物探, 联合了西南油气田, 还联合了中国石油大学（北京）等单位, 从那上千口井的数据里头找寻规律, 从一回回失败当中逆向推导机理, 进而开展了大量有着显著成效的研究。

终于, 在对“黄瓜山现象”的认知方面, 出现了一个关键转折。2019年, 在重庆永川黄瓜山西侧的泸州区块, 套变率一直处于很高的水平。然而, 在位于东侧的大安区块, 几乎不会发生套变情况。同样的队伍, 采用同样的工艺, 可是结果却有着极大的差异。答案必定隐藏在地下的深处。

四川盆地页岩储层, 形成于数亿年前海相沉积, 后期历经多期构造运动。油气井工程项目管理部一级工程师简利直言, 北美页岩储层若为一块平整蛋糕, 那此地便是一块被反复揉搓的千层酥。

因页岩储层致密, 得借助大规模水力压裂来形成人造缝网, 天然气方能被“挤”出。然而呢, 四川盆地的页岩储层受多期构造运动的影响, 处在强挤压应力的环境当中, 其内部到处都是微断层、天然裂缝、层理缝, 应力分布极度不均衡。大规模压裂注入的高压液体, 一旦窜进这些不稳定的断裂带, 那便会触发断层活化, 断层若一动, 恰似雨水进入地层裂缝会引发山体滑坡那般。

企业高级专家张平表示, 以前我们觉得套变是工程故障, 现在清楚了, 它可是断层或裂缝在地应力与流体压力下失衡的具体呈现。若在解释“黄瓜山现象”时运用地质力学, 能够发觉, 泸州区块处在走滑应力状态, 地层特别容易出现剪切滑移；大安区块位于正应力状态, 构造相对完整, 恰似一块铁板, 无论怎样压都不会产生滑移。

这个认知产生了转变, 其意义相当久远, 在历经亿万年才形成的地质构造跟前, 人类所具备的力量是存在限度的, 套变问题若要获得解决办法, 所需要的并非在于“硬”与“更硬”之间去做增加的操作, 而是要改换成为另外一种思考途径, 去探清地层的“禀性”, 在尊崇规律的前提条件之下找寻到解决的办法。

从“抢险”到“防控”

套变治理的攻守之变

认识变了，打法就得跟着变。

过去在面对套变状况时, 施工队伍扮演着类似救火队般的角色, 桥塞倘若卡住了, 便会换掉小工具, 以强硬方式使其通过；一旦套管变形了, 就用上连续油管去进行打磨……当一次压裂施工完结后, 用于处理复杂状况的时间居然比正常施工时间还要长，造成成本成倍增长、产量遭受损害。

现在, 川庆钻探那些工作人员, 将战场放到了设计阶段之前。张平很直接地讲, 要是机理认识得不清楚, 治理就根本没办法说起。他还说, 把套变的机理弄清楚, 可以说是防控的一开始。地质情况属于内部原因, 压裂属于外部原因；既然内部原因没办法改变, 那就只能去克服外部原因。然而这肯定是一条更加艰难的道路。

寻！以如同进行CT扫描那般的方式为地层“拍摄影像”, 预先避开“危险区域”。在2016年之前, 压裂大多凭借的是经验, 故而容易“遭遇风险”。如今, 技术人员与科研单位人员携手合作, 依据三维地震资料为深度达几千米的地层开展“健康检查”, 其精度能够清晰辨别出仅有几米大小的裂缝。他们为每一口井构建“地质力学档案”, 进而将其中哪一段属于易于滑动的“破碎地带”、哪一段属于相对稳固的“坚实区域”标注得明明白白。2018年以前, 于同一平台打井, 3口井会在同一天, 于同一深度出现套变情况, 原因在于未发觉潜藏于地下的断裂带 ；如今于设计时 , 便直接作出规定: 在离断层15到20米的范围内 , 不进行射孔操作 , 也不实施压裂作业 , 从根源处避开高风险区域。

躲！施行给压裂液“立规矩”之举, 使得力量能够精准作用于关键之处。在2015年以前, 那时技术司职人员始终会顺着井筒围绕一圈进行均匀射孔操作, 这就如同于在水管之上钻了一圈尺寸毫无差异的孔洞, 于高压液体汹涌冲出去之后 , 自然而然地便是哪里缝隙大、哪里易于进入便朝着哪里钻进。一旦灌注至不稳定的断层当中, 恰似一股水流猛然冲进了墙根底处的裂缝 , 极其强硬地将地层“撑”得发生了滑动现象, 进而最终生成套变。而当下所推行的行为方式是, 针对这些孔眼来“立规矩”: 面向着稳定地层的那一面, 打出较多数量的眼并且打得尺寸更大些；朝着断裂带的那一面, 开凿较少的眼甚至根本不开凿。这样一来, 液体流动便有了方向, 其中大部分顺着阻力较小的稳定地层行进, 而想要前往断裂带的, 都被阻挡了回来。表面上仅仅是几个孔眼发生了变动, 实际上却是使几万立方米的压裂液, 规规矩矩地避开了那些不能触碰的“马蜂窝”。

控！慢下施工节奏, 攒着那一股子“巧劲”, 在2016年以前, 技术人员觉着, 要想产量高, 就得去上规模, 拼速度, 然而在这儿, 一味求快反倒坏事, 如今, 面对高风险段, 技术人员会主动“踩刹车”: 少注入两三百立方米液体, 还把压裂的排量降下来, “就如同吹气球, 你一股劲儿猛吹, 气球瞬间就会爆掉；但只要耐着性子, 一点点匀着劲儿吹, 气球就能慢慢撑至很大。”。油气井增产企业当中的高级专家朱炬辉作出解释, 施工的情况也是如此这般, 降速并非是在偷懒, 而是通过这样的方式让地层的压力能够一点点平稳地实现释放, 从而不至于使得断层在瞬间因为压力而被“憋”得出现滑动的状况。就是这样的一种慢功夫, 恰恰是保住了后续十几段、二十几段压裂能够顺利完工, 进而上产的速度反而更快。

1. 各项技术持续在成熟发展, 一套全流程一体化套变防控技术体系慢慢得以形成, 该体系涵盖“钻前预测、压前预防、压裂预警、压裂控制”。2. 从2021年起始, 这套技术体系于威远区块套变高风险区开展了大规模现场试验。3. 结果振奋人心: 试验井套变点数下降了60%, 遇阻点数下降到67%, 套管变形量降低了26% , 并且2022年威远区块页岩气年产量再次创造了历史新高度。4. 四川长宁 - 威远国家级页岩气产业示范区的整体套变率开始平稳下降。

以“抢险”为起点, 迈向“防控”，从“硬碰硬”的方式, 转变为“以柔克刚”, 川庆钻探人所迈出的每一步, 皆是对规律怀揣尊重, 是对难题作出回应。

主动“踩刹车”

算清套变治理背后的“两笔账”

套变方面的治理工作, 实在不是一项容易呈现出明显成绩的活儿, 要是因治理套变这事儿而使得施工速度减低了, 那么工期、产量, 甚至建设方的年度指标都会遭受相关困扰与不良连带影响。然而套变率下降很少几个特定百分点这样一种情况, 外界不能够随便就能清晰察觉到这个变化成果甚至这种改变极容易遭到某些人士置疑: “整体进度慢下去了, 事实上对咱们的整个投入和整体意义价值, 究竟划不划得来”?

“值！”川庆钻探人的回答是坚定的。

抢先计算一笔经济方面的账目, 一口处于深层的页岩气井, 钻井再加上压裂的投资将近一亿元, 要是因为套变导致丟段, 后续二十段没办法进行改造, 这便等同于数千万元的投资付诸东流, 主动实行降速从而控制相关施工, 尽管延长了工期, 然而规避了套变, 能够保全井筒的完整性, 保证长期产量不会受到影响, 要是存在A、B两条道路, 最终能够通行的车流量基本上是一样的, 但是修建A路的成本要高出好几倍, 这样的话显然选择B路会更加划算。陈毅借这个比喻, 使得建设方吃下“定心丸”, “我们当下的做法, 乃是舍弃那条成本高昂、极易出现断点的A路, 进而切实地行走于B路。尽管单独看施工节奏有所放缓, 然而能够确保全井段顺利实施改造, 总体投入产出比实现最优。”。

又去核算一回颇具专业性的技术方面的账目。套变治理所取得的点点滴滴、零零星星 的进展都切实无一遗漏地在给整个 相关行业做着经验 的集聚 , 由起步阶段类似1 . 0时代特征那样的“规模相对较为小规模进行压裂作业而且套变情况只是偶尔发生”, 演变至2 . 0时代的“提高排量同时增大作业规模而套变情况频繁出现”, 然后再到3 . 0时代呈现的“实现地质工程两者的有机结合并且进行精准的预防与控制的状态”, 这些均属于中国页岩气开发进程里绝对不可以缺少、无可替代的探索 , 川庆钻探所研发出来的具备智能化的压裂系统以及磁定位监测这类技术, 已经在威远 、泸州等同类型的诸多个区块进行推广并且得到了实际应用 , 套变率达成了大幅度的下降。

“零套变”有没有可能呢? 专家给出的答案是, 在地况条件稳固的优质区域块, 是能够达成的；于深层复杂的层面区域块, 必须要不断地趋于接近。不盲目的迷信全面的“零套变”, 不丢弃对于“零套变”的那种极为强烈的追求, 这般秉持着实事求是的态度并且永不止步, 刚好是川庆钻探的工作人员在树立以及践行正确的政绩观念时一个非常鲜活的例证。

川庆钻探施工现场那里, 被记者听到频率最高所言的一句话是: “那种我们所开展去做的状况, 是把应当依规守旧地去做的事项高质量完好得以完成处理, 将以前的人不曾能够做成达到的事项成功做成实现。”而其中应当依规守旧按照规律去做的事项, 是秉持尊重规律、科学施策的原则；以前的人不曾能够做成达到的事项里头, 是处于那种极其极端极为复杂的地质条件环境状况之下, 把套变率降低到其中下限最低的程度水准, 把井筒完整性守护保持达成到其中至好极佳的程度景象。

然而这一点, 说不定就是针对“功成不必在我, 功成必定有我”这种说法, 所展现出来的最为朴实无华的一种表述。