国外页岩气钻完井技术
1、页岩气钻井技术
水平井是页岩气藏成功开发的关键因素,水平井的推广应用加速了页岩气的开发进程。页岩气层钻水平井,可以获得更大的储层泄流面积,更高的天然气产量。根据美国页岩气开发的经验,水平井的日均产气量及最终产气量是垂直井的35倍,产气速率则提高10倍,而水平井的成本则不足垂直井的24倍。国外在页岩气水平井钻完井中主要采用的相关技术有:旋转导向技术,用于地层引导和地层评价,确保目标区内钻井;随钻测井技术LWD和MWD,用于水平井精确定位、地层评价,引导中靶地质目标;控压或欠平衡钻井技术,用于防漏、提高钻速和储层保护,采用空气作循环介质在页岩中钻进;泡沫固井技术,用于解决低压易漏长封固水平段固井质量,套管开窗侧钻水平井技术,降低增产措施的技术难度;有机和无机盐复合防膨技术,确保井壁的稳定性。
2、页岩气固井技术
页岩气固井水泥主要有泡沫水泥、酸溶性水泥、泡沫酸溶性水泥以及火山灰H级水泥等四种类型,火山灰H级水泥成本最低,泡沫酸溶性水泥和泡沫水泥成本相当,高于其它两种水泥,是火山灰H级水泥成本的145倍。页岩气井通常采用泡沫水泥固井技术,由于泡沫水泥具有浆体稳定、密度低、渗透率低、失水小、抗拉强度高等特点,因此泡沫水泥有良好的防窜效果,能解决低压易漏长封固段复杂井的固井问题,而且水泥侵入距离短,可以减小储层损害,泡沫水泥固井比常规水泥固井产气量平均高出23。常规水泥也是溶于酸的,但达不到酸溶性水泥的这个程度,常规水泥溶解度一般为25,酸溶性水泥溶解度92,较容易进行酸化压裂。
3、页岩气完井技术
页岩气井的完井方式主要包括套管固井后射孔完井、尾管固井后射孔完井、裸眼射孔完井、组合式桥塞完井、水力喷射射孔完井、机械式组合完井等。套管固井后射孔完井是在套管固井后,从工具喷嘴喷射出的高速流体射穿套管和岩石,达到射孔的目的,通过拖动管柱进行多层作业,免去下封隔器或桥塞,
f缩短完井时间,工艺相对成熟简单,有利于后期多段压裂,缺点是可能造成水泥浆对储层伤害,美国大多数页岩气的水平井进行套管射孔完井。尾管固井后射孔完井优点是有利于多级射孔分段压裂,成本适中,但工艺相对复杂,固井难度较大,可能造成水泥浆对储层伤害。裸眼射孔完井能够有效避免水泥对储层的伤害,避免注水泥时压裂地层,避免水泥浸入地层的原有孔隙中,工艺相对简单,成本相对较低,缺点是后期多级射孔分段压裂r