页岩气钻井完井技术

  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、机械式组合完井等。

 

  套管固井后射孔完井的工艺流程是: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。

 

  其优点是免去下封隔器或桥塞,缩短完井时间,工艺相对成熟简单,有利于后期多段压裂,缺点是有可能造成水泥浆对储层的伤害。美国大多数页岩气水平井均采用套管射孔完井。

 

  尾管固井后射孔完井的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的伤害。裸眼射孔完井能够有效避免水泥浆对储层的伤害,避免注水泥时压裂地层,避免水泥侵入地层的原有孔隙当中,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难度较大,不易控制,后期完井措施难度加大。尾管固井后射孔完井及裸眼射孔完井在页岩气钻完井中不常用。

 

  组合式桥塞完井是在套管中用组合式桥塞分隔各段,分别进行射孔或压裂,这是页岩气水平井最常用的完井方法,其工艺流程是下套管、固井、射孔、分离井筒,但由于需要在施工中射孔、坐封桥塞、钻桥塞,因此也是最耗时的一种方法。

 

  机械式组合完井是目前国外采用的一种新技术,采用特殊的滑套机构和膨胀封隔器,适用于水平裸眼井段限流压裂,一趟管柱即可完成固井和分段压裂施工。施工时将完井工具串下入水平井段,悬挂器坐封后,注入酸溶性水泥固井。井口泵入压裂液,先对水平井段末端第一段实施压裂,然后通过井口落球系统操控滑套,依次逐段进行压裂。最后放喷洗井,将球回收后即可投产。膨胀封隔器的橡胶在遇到油气时会自动发生膨胀,封隔环空、隔离生产层,膨胀时间也可控制,目前主要有Halliburton公司的Delta Stim完井技术。