頁(yè)巖氣鉆井工藝的概述

  水平井是頁(yè)巖氣藏成功開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵因素,水平井的推廣應用加速了頁(yè)巖氣的開(kāi)發(fā)進(jìn)程。在頁(yè)巖氣層鉆水平井,可以獲得更大的儲層泄流面積,更高的天然氣產(chǎn)量。根據美國頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)的經(jīng)驗,水平井的日均產(chǎn)氣量及最終產(chǎn)氣量是垂直井的3~5倍,產(chǎn)氣速率則提高10倍,而水平井的成本則僅為垂直井的25%~50%。

 

  國外在頁(yè)巖氣水平井鉆完井中主要采用的相關(guān)技術(shù)有[8]:?旋轉導向技術(shù),用于地層引導和地層評價(jià),確保目標區內鉆井;?隨鉆測井技術(shù)(LWD)和隨鉆測量技術(shù)(MWD),用于水平井精確定位、地層評價(jià),引導中靶地質(zhì)目標;?控壓或欠平衡鉆井技術(shù),用于防漏、提高鉆速和儲層保護,采用空氣作循環(huán)介質(zhì)在頁(yè)巖中鉆進(jìn);?泡沫固井技術(shù),用于解決低壓易漏長(cháng)封固水平段固井質(zhì)量不佳的難題,套管開(kāi)窗側鉆水平井技術(shù)降低了增產(chǎn)措施的技術(shù)難度;?有機和無(wú)機鹽復合防膨技術(shù),確保了井壁的穩定性[9]。

 

  另外,頁(yè)巖氣水平井鉆井要考慮其成本,垂直井段的深度不超過(guò)3 000 m,水平井段的長(cháng)度介于500~2 500 m?？紤]到鉆井完成后,頁(yè)巖氣開(kāi)發(fā)要進(jìn)行人工壓裂,水平井延伸方位要垂直地層最大應力方向,這樣才能保證沿著(zhù)地層最大應力方向進(jìn)行壓裂。

 

  欠平衡鉆井時(shí),人們有意識地在裸眼井段使井筒壓力低于地層壓力,當鉆遇滲透性地層時(shí),地層流體會(huì )不斷流入井筒并循環(huán)到地面以利于控制,頁(yè)巖氣用空氣作循環(huán)介質(zhì)在暗色頁(yè)巖中鉆進(jìn),可依據演化模式預測暗色頁(yè)巖對擴散相天然氣封閉的能力,以指導頁(yè)巖氣藏勘探,提高勘探開(kāi)發(fā)水平。另外,在頁(yè)巖氣水平井鉆井中,采用欠平衡鉆井技術(shù),實(shí)施負壓鉆井,能夠避免損害儲層。

 

  美國肯塔基州派克縣的派克31井是泥盆系頁(yè)巖氣井,1986年8月完鉆,完鉆井深1 330 m,在井深809m至完鉆井底使用空氣鉆井,目的是在鉆井時(shí)排出地層水以保持干凈的井筒,便于識別天然裂縫和烴類(lèi)進(jìn)入井筒的情況。