石油工程技术研究院：深层煤层气压裂工艺实践见成效

近日，由工程院设计并指挥实施的胜利首口深层煤层气井—桩古斜51井获工业油气流，深层煤层气压裂工艺初获成效。

胜利油田深层煤层气资源量丰富，是重要的资源接替阵地之一。桩古斜51井是油田首口采用新工艺实施的深层煤层气压裂井，对突破下古生界含油气认识具有重要实践意义，工程院技术人员提出“沟通割理、压碎基质”的新颖理念并完成设计。该井于5月14日实施压裂，按设计圆满完成压裂施工，目前放喷阶段日产气超11000m³，达工业油气流。

▲深部煤岩工程多功能物理模拟试验

不同于砂岩、页岩，煤岩割理和天然裂缝发育，水力裂缝与层理倾角、煤体结构以及割理系统交互，影响基质改造。面对煤层气新储层类型，工程院紧紧围绕油田勘探战略部署，守正创新，提前介入，提前评估难点，提前开展针对性实验。2023年5月组成的煤层气调研团队前往华东局、华北局等5个单位、2个国家重点实验室，从基础理论研究、实验分析评价、工程实践认识等方面开展了技术调研，并根据调研成果针对性开展实验研究，为煤层气井压裂做好技术储备。力争通过桩古斜51压裂，取得深层煤岩产能突破。

实验研究是基础

▲压后煤岩岩心

济阳煤系地层具有埋藏深，煤层单层厚度薄，呈现煤、泥、砂岩小薄层互层特征，岩性变化频繁，力学性质差异大，纵向穿层难度大。工程院针对煤层砂-煤-泥薄互型特征，摸底胜利煤岩取心井，取煤砂岩、煤泥岩等不同岩相组合开展岩石力学实验，认识到煤岩抗压强度低，脆性弱，易挤压变形的特点，并通过真三轴实验，认识到组合岩相穿层主控因素，为工艺优化奠定了基础。

工艺迭代是关键

▲砂-煤裂缝扩展模拟图

针对煤系地层人工裂缝易扩展的特点，技术人员结合实际设计了SRV增大工艺，有效提高了产气层和储气层的改造体积。优化射孔促进煤岩、砂岩、泥岩协同扩展，提高组合岩相纵向动用程度；优选低伤害压裂液体系保护储层，设计多粒径支撑剂组合“饱和加砂、有效支撑”的复杂裂缝体系，多项工艺迭代提升，取得深部煤层气改造突破。

入井材料严把关

▲煤岩吸附前

▲煤岩吸附离心后

针对煤系地层易出煤粉、压裂液伤害大，开展入井流体吸附伤害等评价实验，优选低伤害压裂液体系，残渣含量及伤害大幅降低，保障了压后产出通道。

现场指挥经验丰富

▲现场施工指挥

▲桩古斜51井监测进液强度图

煤岩滤失非常大，风宽窄，施工压力忽升忽降变化大，加砂难度大。工程院安排现场经验丰富的技术人员指挥施工，现场指挥面对压力突变，沉着应对分析压力变化原因，冷静决策采取应对措施。首次实验的暂堵砂塞配套工艺，调控了煤岩压开时机，通过新型压力监测技术监测结果看出，取得了改造体积最大化的目标，压裂施工圆满完成。

桩古斜51井成功实施，验证了该套压裂工艺在胜利济阳深层煤系地层压裂中的有效性，为后续深层煤系地层勘探开发提供了借鉴。