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1、团队名称：Hi Shale页岩区块总体开发方案设计方案设计概述1 1方案内容设计2 2作品特点展示3 3设计大赛总结4 4致谢5 5总体开发思路l 丘陵（地处处丘陵地带带，井场场建设难设难 度大） l 低渗透（平均渗透率为为0.25mD，与 常规规气藏相比物性较较差，渗流条件 差） l 成本高（页页岩气藏开发发成本高、收 益低、环环境污污染较较大）本着“经济经济 高效、安全环环保”的开发发理念，提出以“快速建 产产、滚动滚动 开发发”为为特色，以“井工厂+水平井体积压积压 裂”为为技术术 核心的开发发思路。方案设计概述1 1方案内容设计2 2作品特点展示3 3设计大赛总结4 4致谢5 5一、气
2、藏工程方案设计区域 概况 处处于丘陵地带带，附近水系发发育； 以正向构造为为主，向斜带较宽缓带较宽缓 ； 含气面积积41.5km2；储层 特征 厚8390m，分布稳稳定，无隔层层； 低孔、低渗（k=0.25mD，=4.87%） 非均质质性弱 (物性由上至下逐渐变渐变 好)；气藏 特征 流体为为含硫干气； 含水饱饱和度接近束缚缚水饱饱和度； 异常高压压系统统，连连通性较较好；储量 计算 容积积法算得561108m3； Petrel软软件算得558108m3； Eclipse软软件算得538108m3；页岩I区块总体为低渗透、中等丰度、中型干气气藏模型网格系统1701105，总网格数93500个，
3、网格步长 50m50m，纵向为5个小层，模型游离气储量386108m3，与容积法 计算储量吻合，该模型较可靠，可作为气藏方案设计的论证工具。页岩I区块三维构造图页岩I区块孔隙度分布图页岩I区块渗透率分布图页岩I区块含水饱和度分布图l 使用压裂后衰竭开采I区块气藏是有效的; l 水平井稳产能力： 614104m3/d 试气分析及产能评价气藏产气产水情况日产气日产水开发方式开发层系考虑到储层无隔层，为了保证开发经济效益， 使用一套层系对I区块进行整体开发。开发方式开发层系井型选择对比 项目单井 配产稳产 时间稳产期末 累积产量20年末 累积产 量直井530.731.23水平井1541.642.52
4、 水平井较直井所需井数较少，成本 较低 当水平井配产为直井的3倍时，较 直井具有更长的稳产期和采出程度对比项目水平井直井 数量少相对较多 成本低高储层储层裂 缝裂缝开发方式开发层系井型选择布井方式水平井筒方向沿最小主应力方向， 北偏东45，最有利于水平井体积 压裂11亚段厚度大，丰度高，物性好， 因此水平段部署在11亚段本区块处于丘陵地带，且必须进行大规模压裂增产措施，同时为了尽量减 少道路修建改造费用、钻机搬家花费以及地面建设投入，本区块宜采用多 井一场的丛式布井方式，即“井工厂”模式。11亚段井场示意图储层剖面示意图开发方式开发层系井型选择布井方式井网类型正对交错十字交错正对十字水平井井网
5、类型通常有正对、交错和十 字型3种，对比3种井网的累积产量，交错井网效果略好于正对井网，十字井网效果 最差。但正对井网钻井难度相对较小，因 此推荐选用水平井正对井网进行开发。开发方式开发层系井型选择布井方式井网类型合理井距井网1稳产时间最长，井网3采出程 度最高；但井网2经济效益最优， 满足“经济高效”的开发理念。方法井网密度 （口/km）合理井距 （m）单井合理控制储量法1.28833经济极限井距法15256规定单井产能法1.871082合理采气速度法2.7682经济极限-合理井网密度法1.08824类比法1.78600范围1.08152561082井网 部署井网编号123 井距X（m）25
6、0020001400 排距d（m）900600300 水平段长L（m）180015001000 井数（口）162880 开发 技术 指标稳产时间（年）432 日产气量（104m3/d）2404501286稳产期末累计产量（ 108m3/d）354994稳产期末采出程度（%）7101910年末累计产量（ 108m3/d）10713115610年末采出程度（%）222732 完井 技术 指标压裂段数13151113911缝网渗透率（mD）33.5231.52单翼缝长（m）200260180220160200 经济 评价 指标钻井成本（万元）102000170000434500压裂成本（万元）700
7、00120547315160地面成本（万元）254036204290投入产出比1:31:101:8税后内部收益率（%）31.1933.9123.35开发方式开发层系井型选择布井方式井网类型合理井距合理配产 考虑避免湍流 q=15104m3/d合理配产切点法临界携液流量数模配产经验配产指示曲线配产数值模拟 考虑无阻流量 q=14104m3/d 考虑稳产能力 q=1215104m3/d开发方案设计井网部署新增井场/座5总井数/口45新钻井/口40利用老井/口5设计井场/座8利用老井场/座3 方案部署方案名称方案1方案2 初期井数2412 投产期数三期七期 初期动用储量（108m3）300150 初
8、期年产能力（108m3）13.146.72为实现气田稳产和产能接替，采用整体部署（一次性布井，后期不加密），滚动开发（分不 同批次投产）。本着“先易后难”的原则，优先开发区块东北部距离河流较近区域，逐步完善井 网。在此基础上设计两种方案。 方案1追求快速回收成本，快速建产，初期投产24口井，共分3期完成投产； 方案2追求较长稳产期，逐步建产，初期投产12口井，共分7期完成投产。井网部署滚动开发示意图开发方案预测及优选方案方案1方案2 稳产期末开发指标年产气/（108m3）1311 日产气/（104m3/d）360315 采气速度/%2.311.96 稳产年限/年1213 累产气/（108m3）
9、164150 采出程度/%2729 地层压力/MPa1517 预测末期开发指标 （20年）累产气/（108m3）234200 采出程度/%4042 地层压力/MPa810 经济评价指标（20年）税后内部收益率（%）31.3433.68成本回收时间（年）35.5通过开发指标对比，方案1稳产年限12年，稳产期末采出程度27%，20年末采 出40%，总体开发效果仅次于方案2。但方案1成本回收时间较短，考虑到页岩气开 发前期投入大，为了快速回收成本，优选方案1.方案1总体特色为“快速建产、滚动 开发”方案1开发指标预测方案2开发指标预测二、钻井工程方案设计基础依据气田开发方案编制技术要求规范钻井相关行
10、业标准规范+地层情况p地层层可钻钻性差 p储层储层 压压力异常 p储层储层 井壁失稳稳 p丛丛式井轨轨道复杂杂 p气藏工程u 降低成本 u 提高产产量 u 保证证效益工程要求l 安全 l 高效 l 环环保 l 经济经济+钻井手册压裂需求 井眼方位 套管强度 水泥环环强度+钻井方案总体规划井壁稳定性分析井眼轨道设计井身结构设计钻井液设计钻头选型钻具组合及钻井参数钻井设备井控设计储层保护钻井复杂分析施工进度及费用健康、安全与环保固井设计钻井方案架构及内容设计 满足开发需求 钻井安全、高效、经济 后期压裂顺利进行规划主体思路岩屑床形成排量为20L/s 设计水力参数岩屑浓度为0.258%0.85圆度/
11、0.85浊度NTU80酸蚀度%5体积密度g/cm31.8破碎率%5%（86MPa） 检测项目条件压裂液性能指标要求 外观室温溶液均一，无沉淀 粘度170S-1、305mPas pH值/7密度室温1.0g/cm3表面张力室温30mN/m降阻率/60%防膨率/80%缝网缝网 处理处理缝网参缝网参 数优化数优化压裂材压裂材 料优选料优选施工参施工参 数设计数设计施工参数数值盐酸（m3）10滑溜水（m3）1667100目石英砂（t）32.6 40/70目陶粒（t）76.9 排量（m3/min）10 加砂方式段塞式加砂 砂浓度台阶（kg/m3 ）80-100-120-140-160-180-200泵注方
12、式Y1和Y3井套管注入、Y2井环空 注入根据缝网参数优化结果，利用Mshale模拟得到施工参数工艺技工艺技 术设计术设计 井眼条件差，异常高压（压力系数1.4）。 埋藏深（2500m），水平井段长（1500m） ，存在井控风险。 单井施工周期长，费用高 前期储层资料较少，无法指导后期压裂 大型体积压裂需要液量大 裂缝延伸情况复杂工艺设计难艺设计难 点 Y1和Y3井采用泵送复合桥塞压裂；Y2井 采用环空加砂压裂。 Y1和Y3井采用拉链式作业模式，减小作 业周期，造复杂缝。 前期采用水力喷射小型测试压裂，获取储 层参数，指导后期压裂。 采用连续混配技术，多级供液技术满足供 夜要求。 实施微地震裂缝
13、监测技术监测缝延伸状 态，调整施工参数工艺设计对策拉链式作业模式复合桥塞压裂管住喷砂射孔+环空加砂压裂管住压裂液压裂液 返排返排返排周期长返排量大储层强水敏压裂液返排设计难点 采用气举方式快速返排，减小 储层伤害 采用“强制裂缝闭合”返排制度 提高返排效果 采用“废水三级处理”方式，尽 可能回收利用返排液返排设计对策环境污染严重根据节点系统分析、临界携液流量、及经济因素，前期优选31/2in油管，中后期优选27/8in油管；根据单井配产（15万方/天）及地面输出压力（6MPa），选择810mm油嘴。最深注入点（m）注气量（m3/d ）级数阀孔尺寸（mm ）注气压力（MPa）2487135506
14、2.525安装次序序列号安装下深第一级D1A278-62FC0A136D11090011B240010米第二级D1A278-62FC5A052U11090013B120010米气举参数设计表涡流工具下入深度表 在压裂液返排时期：采用气举方式快速返排压裂液 在生产中后期：气体产量减小时，更换小油管，从节能、安全角度，采用涡流排水采气满足下入深度要求，同时考虑生产测试，建议27/8采用L-80油管， 31/2采用J-55油管。 防腐工艺：环空加缓蚀剂 防腐监测：失重挂片法 防硫沉积：通过毛细管注入溶硫剂 防水合物：采用溶硫剂复配的抑制剂，通过毛细管注入节点系 统分析排水采 气设计生产管 柱设计防腐
15、、 防垢硫沉积、水合 物防治工艺钢级 外径/in 壁厚 /mm 公称重 量/N/m 抗压强度 可下深度/m 抗外挤/MPa 抗内压 MPa 抗拉 /KN 选用安全系数 1.41.61.8 L-80 2 7/87.01113.895.892.7802503444053915 N-80 95.892.7802503444053915 C-90 107.7104.2902566249544403 J-55 3 1/25.49112.341.241634403335283136 C-75 5255.8864549548094274 N-80 54.359.6922586451314561四、采气工程方
16、案设计秉承“经济高效、安全环保”的设计理念五、地面工程方案设计要点分析气田开发计划及 产量一期24口最大日产量360104m3/d地面工程 建设需要同气田开发相适应二期11口三期10口井口套压2630MPa处理厂不设增压装置外输压力6.0MPa气质C5-C8组分少，含H2S和含 饱和水无需脱重烃，需脱硫、脱水 H2S腐蚀管材防腐气象条件常年平均气温1517水合物预测采出水量少罐车集中拉运至处理厂地震基本烈度6度管道不设计抗震设计难点总体布局、集输管网高效集输设计要点分析u保证交通、通信、水电等供应条件u兼顾集气和排水方案方案一 井网中心建 站方案二 井网东南侧建 站方案三 井网东北侧建 站交通良优优 供水、供电及 通信良优优集气差良优排水优良差管道长度较长较短短推荐方案方案二：
