漏失空间虚拟技术辅助优选低压气井封堵材料

1.目的

鄂尔多斯盆地上古生界砂岩地层与下古生界碳酸盐岩地层通过合采方式提高单井产量，开采20年后修井期间发现，整个井筒在多个地层都发生了漏失，需要全部封堵。由于现场产量参数、暂堵材料用量参数均以单井为记录单元，单个地层数值获取困难，因此需要人为假设劈分各层分量。现有人为假设依据往往来源于区域平均性数据，潜在偏差引起预测漏速偏低时，若现场材料类型选择不合适或备料不足，会导致一次封堵成功率低于50%，多次封堵延长作业时间，增加作业成本。因此，笔者利用现场直接测试得到全部地层和工程原生参数，逐一对各层赋值，模拟各层贡献单井全部产量和漏失量的极限状态，完成漏失空间虚拟设定，实现合采地层最大漏失条件下适用封堵材料优选，解决了单井参数人工劈裂不合理引发封堵材料性能或用量不足，提高了备料充分性，提升了首次封堵成功率。

2.方法

收集盆地S区域内45井次合采气井的原生信息，提取185个地层样本，单层提取钻完井、测井解释、试气试采、产气产水、气水质测试及修井作业等参数共112项。将其中9项单井产量参数和5项暂堵材料用量参数直接赋予各层。以矿场实测静止漏速为目标参数，利用灰色理论、神经网络等数学方法建立单个地层原生参数对静止漏速贡的献关系，以自身误差最小优选灰色理论建立数学关系。筛选盒8、马五1等六套地层漏失主控因素，通过多元回归法建立各套地层主控因素与静止漏速的定量关系，即漏失主控方程。针对即将开展作业的气井，逐一计算对应设计入井材料性能、施工工艺参数下各层段的漏失速度（图1-a、b、c），叠加形成区域最大静止漏速（图1-d），以评价方案可行性。代入各小层静止漏速控制目标，反算已有不同材料应用于各层的可控静置漏速边界，为决策者提供满足单井全部地层封堵需求的封堵材料性能和用量设计。

图1 鄂尔多斯盆地S区域盒8段（a）、马五1亚段（b）、马五2亚段（c）地层计算单层清水漏速平面分布及三层合采气井（G5-X）（d）计算单井清水漏速平面图

3.作用和效果

该技术已在鄂尔多斯盆地上古砂岩地层与下古碳酸盐岩地层的3口井成功实施，一次成功率均为100%。如G5-X井合采盒8段、马五1亚段、马五2亚段三套地层，修井前收集了包括清水在内的颗粒类、纤维类等6种暂堵材料的27项漏失主控因素取值范围，依靠该技术计算出了用于三套地层的不同材料最大用量。决策者结合经济性评价，推荐用颗粒类堵剂8.9 t，实际注入6.5 t后便成功压井，较计算值低36.9%。