平台集约化压裂技术在平湖油气田BG4井的应用

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【摘要】由于海上水力压裂受到施工场地、措施成本、安全环保等方面因素的制约，存在施工组织困难、施工流程复杂等技术特点和难点，一直以来难以对海上低渗透资源进行大规模开发。平湖油气田BG4井所在八角亭平台面积小，施工条件受限，而平台集约化压裂技术针对海上油气田压裂施工特点和难点，充分调动整合平台现有设备、设施及空间资源，通过生产组织、设备配置、施工规模、施工程序以及平台设施综合利用等诸多环节的优化，成功实现了在八角亭平台进行水力压裂的目的，取得了较好的改造效果。实践证明，平台集约化压裂技术对开发海上低渗透油气田具有较好的适用性，并可以作为今后海洋低渗透油气田水平井开发的借鉴。

【关键词】海样 低渗透油气田 平台 集约化 压裂 优化

1 引言

我国海洋低渗透油气资源丰富，但由于其施工条件的特殊性，施工组织困难、施工流程复杂，常需采用压裂船进行施工，存在受海况影响大、施工成本高、施工局限性大等一系列问题，一直以来难以在海上低渗透油气田取得突破。为此，在东海平湖油气田进行了平台集约化压裂试验。

平湖油气田位于距上海市东南约365km处，区域构造位置属于东海陆架盆地西湖凹陷西部斜坡带中段。主要含油气构造为放鹤亭和八角亭构造，渐新统花港组、始新统平湖组为主要含油气层系，其中花港组含油为主，平湖组含气为主。油气藏圈闭以构造圈闭为主，同时还存在岩性或岩性与构造、断层相结合的复合圈闭。

bg4井为平湖油气田八角亭构造一口探井，目的层为平湖组P8层，埋深3400.0-3500.0m，地层温度120℃，压力系数1.0，岩性以浅灰色细砂岩为主，孔隙度8%，渗透率1×10-3μm2，属于典型的低孔渗油气藏。据前期该地区产能情况，类似物性的储层射孔后不经压裂无自然产能。但由于八角亭平台面积较小，泥浆池容积有限，压裂施工条件受限，必须对整个流程进行合理优化来达到施工要求，因此提出平台集约化压裂技术。

2 平台集约化压裂技术特点

平台集约化压裂技术是以平台自身条件为核心，充分调动并整合平台已有设备、设施和空间资源，通过生产组织、设备配置、施工规模、施工程序以及平台设施综合利用等诸多环节的优化，完成平台化的压裂施工。

相比较于海上其他压裂改造方式（压裂船、拖轮），平台集约化压裂具有以下技术特点：

（1）受海况影响小，可缩短施工周期，降低作业成本；

（2）施工设备及管线均可固定在平台上，作业风险小；

（3）无需借助拖轮配合施工，作业成本低。

3 平台集约化压裂技术在BG4井的应用及改造效果

鉴于平台集约化压裂技术的以上优势，在平湖油气田BG4井进行了现场应用试验，其应用情况及改造效果如下：

3.1 设计施工参数

3.1.1 压裂层段

射开层段：平湖组10#层下半层段（深度：3461.45-3462.9m）、平湖组11#层（深度：3466.1-3469.0m）；射开长度：4.35m；

3.1.2 施工规模

用液量：设计用液249m3，考虑储液罐底和管汇损耗因素，实际配液量370 m3；

施工排量：3.0m3/min；

砂量： 28m3（20/40目陶粒）。

3.2 BG4井压裂作业的难点

3.2.1 吊机能力

八角亭平台仅有1台吊机，吊机最大载重为17t，限制了压裂泵柴油机、压裂泵泵头、混砂橇、砂罐等主要压裂设备的重量，同时限制了压裂设备的施工能力。

3.2.2 平台储液的能力

作为压裂施工的配套设施，泥浆池及沉砂池容积一定程度上限制了压裂施工规模，八角亭生产平台可用配液容积仅175.0m3，限制了压裂改造规模。

3.2.3 平台可用空间

八角亭平台甲板可用面积为185.0m2，对设备的摆放和集成提出了较高的要求。

3.2.4 平台承重

压裂设备多为大型装备，压裂泵泵头、柴油机、混砂泵和加砂后砂罐的摆放都需要考虑主甲板承重能力。

3.3 技术对策

3.3.1 设备选型

通过海上压裂设备整体评价对比可见，YLQ105-1320型压裂泵撬具有体积小、重量轻、综合性能强的特点，且具有较好的海洋环境适应性，满足施工及平台条件要求（表1所示）。

3.3.2 压裂液补给供液

八角亭平台泥浆池可用容积175.0m3，压裂施工时压裂液补给船可辅助供液 260m3，，对其储液能力、储舱供液泵排量和抗风浪能力的相应要求如下：

（1）舱储条件：泥浆水舱为160m3，钻井水舱为100m3；

（2）储舱供液泵排量：泥浆水舱和钻井水舱的供液泵排量可达到1.5m3/min；

（3）抗风浪能力：适应3m以下浪高，风力6级以下。

压裂配液与施工期间，压裂补给船需可进行打水、配液、倒液和主压裂施工作业配合。

3.3.3 优化完井管柱组合及校核

根据预测的地面最高施工压力（53.5MPa，施工排量3.5m3/min）以及井筒摩阻等数据，对完井管柱2 7/8″油管、井下安全阀、气举偏心工作筒、封隔器进行强度校核。

计算压裂施工过程中管柱伸缩量如表2所示，整个施工过程中管柱最大收缩0.5m，这样，在完井阶段优化入井的插入密封配长为4m，可以保证施工安全。