以“砂”代“陶”

——工程院在经济性和改造效果间寻找平衡

        当前，国内储层改造支撑剂年用量在400万吨以上，支撑剂费用规模超50亿。支撑剂的主要类型有石英砂和陶粒，其中石英砂的价格约为陶粒的三分之一。因此在“降本增效”开发大旗下，似乎加大石英砂的用量及比例能大幅降低开发成本。但事情远没有如此简单，不同类型支撑剂的抗压强度和导流能力深刻影响改造效果，华东工程院在页岩气以砂代陶经济性和改造效果间寻找平衡，并取得了积极效果。
　　南川页岩气闭合压力值介于石英砂和陶粒的抗压强度之间。在页岩气储层改造早期，我们遵循着前期的理论和经验，确保支撑剂的抗压强度大于地层闭合压力。“就是要确保进入地层的支撑剂能对地层进行有效支撑，从而形成页岩气运移通道，因此我们大量采用了陶粒作为主支撑剂，甚至全部采用陶粒，其费用可想而知。”谁说的？
　　不同的陶粒其抗压强度和价格都有差异，石英砂也是如此。因此工程院技术人员开始把很多精力放在支撑剂的优选上，破碎率，导流能力、价格是评估的主要参数。同时考虑页岩气单井产量可观，但单段产量不高，技术人员坚持“够用”为原则，通过大量理论分析及实验研究，优选出一批价格合理、性能优越的支撑剂品种及组合，同时根据实际压裂数据，做到“一井一方案、一段一策”，优化支撑剂使用，形成了“华东常压页岩气压裂用支撑剂推荐做法”。
　　室内的优选与评价只是落在纸上，实践才是检验真理的唯一标准。技术人员开始尝试着在东胜区块、焦页10井区提高石英砂的用量比例，并评估改造效果。通过大量的尝试后，初步总结出了一套技术思路：用提高改造强度和规模来弥补石英砂“支撑不足”的问题，达到页岩气改造效果。怎么提高改造强度和规模？技术人员优化泵注程序，提高排量和砂比，加大液体和支撑剂的用量。
　　“我们把石英砂用在前面打头阵，把陶粒用在后面封好口。就像修路一样，在乡村小路，只要保证各家各户能够顺利出行即可，我们加小粒径的石英砂确保页岩气顺利流出；在主干道，道路需要修得又宽又好保证大车流通行，我们加大石英砂粒径及用量保障通道畅通；在高速路口，车辆易堆积，我们在缝口到井筒处采用粗粒径支撑剂或者高强度陶粒，作为看门砂。”工程院储层改造所技术人员如是说。
　　截至目前，超过25口页岩气井采用了“以砂代陶”理念进行压裂改造。陶粒用量从原先的接近100%降到目前的30%左右，单段支撑剂综合降本50%以上。从改造效果看，焦页204-1HF、焦页204-2HF两口井石英砂比例95%以上，合计日产气16.7万方，累产超过8000万方；东胜区块胜页9-1HF井全井采用石英砂，目前日产气8万方，累产超过2800万方。同时最近实施胜页2-9HF、胜页2-10HF、胜页2-11HF井也表现出良好的势头。
　　但技术人员也清醒地认识到，部分井并未达到预期产气效果，这里有一些深层次的问题，需要从地质工程一体化的角度加以认识和提高。技术的探索是一个螺旋式上升的过程，工程院在以砂代陶经济性与改造效果间的探索还没有结束，期待在不久的将来会有更大的作为。
                                                                                        俞亮亮  雷林