水平井完井技術(shù)研究

王軼斌

【摘要】近些年來(lái)，就我國(guó)來(lái)講，在水平井方面的技術(shù)水平和水平井的應(yīng)用數(shù)量都比原來(lái)有了大幅度提升。水平井已經(jīng)成為開(kāi)發(fā)油氣田的關(guān)鍵技術(shù)之一。水平井完井工藝技術(shù)涵蓋了三個(gè)方面，水平井完井技術(shù)的發(fā)展受到了多種因素的影響。但是，目前水平井完井技術(shù)還存在著部分問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上文章提出了若干建議和措施，從而使得水平井完井技術(shù)得到完善和改進(jìn)。

【關(guān)鍵詞】水平井 完井技術(shù)

1 水平井完井工藝技術(shù)

1.1 帶管外封隔器的襯管完井

將鉆孔割縫襯管完井技術(shù)、管外封隔器技術(shù)和井眼清洗技術(shù)三種技術(shù)相互協(xié)調(diào)，這樣就能夠組合成帶管外封隔器的鉆孔以及割縫襯管完井技術(shù)。我國(guó)勝利油田其中純70-平1井、正6-平1井這兩口井運(yùn)就采用了這種高效組合工藝。純70-平1井是一種中孔低滲儲(chǔ)層，詳細(xì)參數(shù)如下：目的層位于S4上，泥質(zhì)含量大小為7.8%，儲(chǔ)層孔隙度為16%，粒度中值大小為0.07mm，滲透率大小為17.2×10-3μm2。這口井的壓力系統(tǒng)屬于常壓系統(tǒng)，原始地層壓力25.1MPa，壓力系數(shù)0.97，如今地層壓力下降到19.6MPa。這口井為開(kāi)發(fā)低滲非均質(zhì)油藏類(lèi)型的水平井起到了很好的榜樣作用。它的產(chǎn)量非?？捎^，初期日產(chǎn)油就達(dá)到了35m3，與周?chē)渌麕讉€(gè)直井初期日產(chǎn)油相比，它的產(chǎn)量足足增長(zhǎng)了三倍。

1.2 鉆孔/割縫襯管完井工藝

對(duì)屬于硬質(zhì)砂巖儲(chǔ)層、天然裂縫性碳酸鹽巖以及大多數(shù)比較疏松的中、粗砂粒儲(chǔ)層的地層來(lái)說(shuō)，采用鉆孔/割縫襯管完井工藝得到了普遍認(rèn)可。由于水平井利用割縫襯管完井技術(shù)不僅具有裸眼完井的作用，還可以防止裸眼井壁發(fā)生坍塌以堵塞掉井筒的和防砂，因此這種技術(shù)在很多國(guó)家得到了大力推廣和應(yīng)用。在鉆井過(guò)程中，很容易發(fā)生鉆井濾餅和油層污染現(xiàn)象。這些后果可能直接導(dǎo)致輸送地層油的管道及襯管在很短工作時(shí)間內(nèi)就發(fā)生堵塞。然而鉆孔/割縫襯管完井工藝這一技術(shù)就是專(zhuān)門(mén)針對(duì)這個(gè)問(wèn)題出現(xiàn)的。為了解決這個(gè)問(wèn)題，目前主要采用替漿、酸洗這種方式來(lái)全面和徹底的大清洗裸眼的井壁。在最后環(huán)節(jié)，還需要采用涂覆適宜的保護(hù)液對(duì)管道進(jìn)行隔離保護(hù)。

1.3 固井射孔完井工藝

固井射孔完井技術(shù)是我國(guó)油田生產(chǎn)運(yùn)用最廣，也是運(yùn)用最成熟的一種油田完井工藝。固井射孔完井工藝主要分為套管固井和尾管固井射孔完井這兩大類(lèi)。對(duì)于套管射孔完井這種固井射孔，完井工藝在形成繞避夾層水和底水的過(guò)程中起到了很大的促進(jìn)作用。另外選擇性增產(chǎn)，水平段分段射孔、注采、試油，這些都可以作為此工藝的輔助措施。尾管固井射孔完井，這種工藝可以提高固井質(zhì)量和保護(hù)油氣層，且在這兩方面都取得了很好的效果。此工藝對(duì)鉆井液的要求也是很高，只要選擇合適的鉆井液，恰好適應(yīng)與當(dāng)?shù)赜蜌鈱?，那么采用此工藝鉆水平段時(shí)就可以很大程度上減少油層的污染，進(jìn)而減少了提煉油的成本，充分地提高了油田生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。

2 水平井完井技術(shù)的發(fā)展2.1 經(jīng)濟(jì)因素

經(jīng)濟(jì)因素是油田生產(chǎn)必須考慮的，所以對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展也提出科學(xué)性的要求。綜合考慮油藏各種屬性和油田生產(chǎn)各方面經(jīng)濟(jì)因素之間的相互聯(lián)系，這是油田選擇水平井完井方式是必須進(jìn)行的。在鉆井的過(guò)程中，防止和解除油層的污染是裸眼完井技術(shù)亟待解決的關(guān)鍵性問(wèn)題。如果將裸眼完井技術(shù)與欠平衡鉆井的技術(shù)相互結(jié)合，相互協(xié)調(diào)，另外在完井施工過(guò)程中對(duì)油井加以重點(diǎn)保護(hù)，這種技術(shù)將得到人們的普遍認(rèn)可和廣泛應(yīng)用。通過(guò)分析我國(guó)油田的油藏類(lèi)型，發(fā)現(xiàn)襯管完井技術(shù)對(duì)其是一種非常適應(yīng)的完井技術(shù)。另外，隨著油田生產(chǎn)各項(xiàng)技術(shù)的不斷成熟，襯管完井技術(shù)也會(huì)在石油行業(yè)不斷完善。

2.2 工藝和措施的改進(jìn)

雖然目前水平井固井仍然存在某些不同程度的質(zhì)量問(wèn)題，可是相對(duì)水平井的固井起初出現(xiàn)時(shí)期而言質(zhì)量已經(jīng)有很大程度的增加。與此同時(shí)，研究及生產(chǎn)部門(mén)也開(kāi)始慢慢增加對(duì)其的關(guān)注度。比如，在部門(mén)內(nèi)開(kāi)始設(shè)置了技術(shù)攻關(guān)組，主要負(fù)責(zé)研究如何改進(jìn)工藝和如何改進(jìn)的措施，同時(shí)也在尋求新的固井工藝。

3 目前水平井完井技術(shù)現(xiàn)狀

（1）由于當(dāng)前技術(shù)的限制和各方面因素的約束，固井僅僅只有尾管固井和全井固井這兩種方式。還無(wú)法實(shí)現(xiàn)一次管柱分段多級(jí)這種高質(zhì)量的固井方式，所以目前油田生產(chǎn)采用的固井方式很難得到質(zhì)量保證。

（2）由于目前水平井完井方式屈指可數(shù)，因此很多情況下會(huì)發(fā)生現(xiàn)有的完井方式和油藏屬性相互沖突的現(xiàn)象。國(guó)外為了更好地應(yīng)用這種工藝，采用管外封隔器完井和襯管完井等同時(shí)進(jìn)行相互協(xié)調(diào)的實(shí)施方式。由于各方面原因，我國(guó)油田往往只是對(duì)工藝熟練度提出了很高要求。然而沒(méi)有注意到完井方式的選擇和油藏地層的屬性的匹配性能問(wèn)題。如果不能很好地匹配，就會(huì)很大程度上影響油田生產(chǎn)效益。如此單調(diào)的完井方式完全不能適應(yīng)當(dāng)前油田的采收，很大程度上約束了油田的產(chǎn)能。

（3）目前我國(guó)水平井防砂形式很少，大部分都是采用在射孔后面管內(nèi)安放濾砂管進(jìn)行防砂。國(guó)外許多國(guó)家主要采用裸眼礫石對(duì)管道進(jìn)行填充，還有采用在管內(nèi)填充礫石進(jìn)行防砂。

（4）針對(duì)目前的技術(shù)條件，我國(guó)水平井的系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化、產(chǎn)能預(yù)測(cè)具有很大的提升空間。這種條件下油田生產(chǎn)存在很大浪費(fèi)，因?yàn)樯淇拙魏彤a(chǎn)能優(yōu)化未能達(dá)到生產(chǎn)實(shí)際要求，所以如果井眼將一定數(shù)目的油層穿過(guò)，那么就有相同數(shù)目的油被射開(kāi)了。

（5）防砂技術(shù)分析

在水平井的防砂技術(shù)分析中，套管完井掛金屬氈濾砂管防砂：目前使用的防砂工藝實(shí)際擋砂效果并不良好，因?yàn)槟壳凹夹g(shù)限制只能設(shè)置一層濾砂管進(jìn)行擋砂。但是在工作過(guò)程中不等粒地層不斷地填充防砂管外環(huán)空，從而逐漸地形成了阻流帶區(qū)域。防砂管柱使用年限很短，造成后期維護(hù)成本大幅增加。

在濾砂管完井酸洗投產(chǎn)方面，目前我國(guó)的酸洗工藝不能滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)要求，致使一些殘酸滯留在井筒內(nèi)對(duì)井筒造成很大的腐蝕，同時(shí)這些殘酸對(duì)濾砂管也造成一定程度的腐蝕。由于僅有一層防砂屏障，在長(zhǎng)期循環(huán)工作后濾砂管就會(huì)很快失去其功能。精密濾砂管與鉆井井壁間的環(huán)空會(huì)由于水平段的坍塌出現(xiàn)分布不均勻的壓實(shí)現(xiàn)象，使其很快失去滲透效果。4 認(rèn)識(shí)與建議

由于現(xiàn)在水平井壽命很短，造成后期維護(hù)成本很高，因此建議應(yīng)盡快提出延長(zhǎng)水平井使用年限的方法。統(tǒng)計(jì)顯示，濾砂管完井?dāng)D壓礫石充填防砂工藝在實(shí)際生產(chǎn)中具有很好的生產(chǎn)效益，成本也比較低廉，其具有的工業(yè)潛在價(jià)值很大。但是，由于完井和工藝配套在某些方面表現(xiàn)得不盡人意，統(tǒng)計(jì)顯示有部分水平井發(fā)生井壁失穩(wěn)狀況。因此，本文建議對(duì)這方面的研究應(yīng)該加大人力和物力投入，努力攻破技術(shù)難關(guān)。針對(duì)目前套管完井?dāng)D壓礫石充填防砂工藝在鉆井過(guò)程中所表現(xiàn)的良好效果，可是實(shí)際進(jìn)行施工的井?dāng)?shù)卻不多，所以建議試驗(yàn)檢測(cè)工作還需要繼續(xù)開(kāi)展。針對(duì)不同的開(kāi)發(fā)階段具有不同的油層出砂機(jī)理，對(duì)出砂預(yù)測(cè)應(yīng)進(jìn)行更加深層次的探討。

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