利用水平井解決石油開采三大矛盾的新方法

胡明偉 王東輪 李愛華

【摘 要】水驅(qū)砂巖油藏經(jīng)過多年注水開發(fā)，油藏中產(chǎn)生了三大矛盾：層間矛盾、同層內(nèi)縱向矛盾和平面矛盾。這三大矛盾作用的結(jié)果是注水水流只沿大孔道或高滲透層流動(dòng)而在水流沖刷不到的區(qū)域留有大量的剩余油無法開采，約占地質(zhì)儲(chǔ)量的50%以上。如果不采取更為有效的堵水方式來解決三大矛盾，高汗水油藏的大孔道和注水通道是必要消耗大量的驅(qū)替液，是綜合含水持續(xù)上升、生產(chǎn)成本居高不下，最終在采收率不是很高的情況下，被迫關(guān)井停產(chǎn)。要大幅度提高采收率，就必須解決這三大矛盾。水平井技術(shù)已經(jīng)成熟，但僅局限于水平井直接采油或注水，不能很好的解決石油開采的三大矛盾。因其在采油過程中易被水淹，使得水平井無法在高含水淹厚油層得到廣泛應(yīng)用。為解決石油開采三大矛盾，我們可以利用水平井注調(diào)剖劑來封堵油層注水通道和高滲透層，再結(jié)合其兩側(cè)垂直井注采系統(tǒng)調(diào)整，就可以徹底解決改變注水流動(dòng)方向，使其只沖刷剩余油。該方法可有效地解決石油開采過程中產(chǎn)生的三大矛盾，使“枯竭”的油田起死回生，是一種大幅的提高油田采收率的新方法。

【關(guān)鍵詞】滲漏；調(diào)剖；壓裂

1.水平井直接采油存在的問題

正如垂直井直接采油存在層間矛盾一樣，水平井直接采油存在著水平段上高含水和剩余油富集區(qū)間的矛盾，這種矛盾作用的結(jié)果是水平井易被水淹，而剩余油無法開采。另外，由于水平井內(nèi)流動(dòng)空間狹窄，如果水平井直接采油，容易進(jìn)入水平井的高滲段來液很快占滿水平井內(nèi)流動(dòng)的空間。長(zhǎng)達(dá)千米的水平井難免有高滲段，高滲段來液一旦占據(jù)水平井狹窄的流動(dòng)空間，剩余油再也無法進(jìn)入水平井。因此，水平井長(zhǎng)長(zhǎng)的水平段和井筒狹窄流動(dòng)空間的矛盾是水平井直接采油無法解決的問題，水平段越長(zhǎng)，就意味著月容易遇到高滲段，使水平井更容易被水淹，剩余油就越難開采，這就是水平井無法在高含水油層得到推廣應(yīng)用的根本原因。

2.利用水平井堵水解決石油開采三大矛盾的方法

2.1同層內(nèi)平面矛盾的解決

由于平面矛盾的存在，必然滯留區(qū)和低滲區(qū)存在剩余油。為解決平面矛盾，在主力油層五點(diǎn)法中，我們可以沿著剩余油富集區(qū)塊垂直于主流線方向鉆水平井組，并通過這些水平井注水注入堵水不堵油的選擇性調(diào)剖劑，調(diào)剖劑必然有限在高水淹段進(jìn)入油層，難于在剩余油富集段進(jìn)入油層。然后將水平井一側(cè)的垂直井全改為注水井，另一側(cè)垂直井全改為采油井。

通過水平井組調(diào)剖劑堵水和其一側(cè)全改為水井，另一側(cè)全改為油井厚，原注水道井改為選擇性調(diào)剖劑堵塞，注入水就被迫按設(shè)計(jì)方向流動(dòng)，其流動(dòng)結(jié)果是將富集區(qū)的剩余油沖到采油井處，從而實(shí)現(xiàn)堵水才有的目的，其效果達(dá)到解決矛盾的目的。

2.2同層內(nèi)縱向矛盾的解決

由于同層內(nèi)縱向矛盾作用的結(jié)果，使剩余油在 縱向上多集中在厚油層頂部。為解決這個(gè)矛盾，水平段在縱向上應(yīng)位于厚油層底部，注入調(diào)剖劑厚封堵底部注水通道來開采頂部剩余油。厚油層底部注水通道被堵后，水流被迫向頂部剩余油處沖刷，將頂部剩余油沖到采油井處，其效果達(dá)到了解決層內(nèi)縱向矛盾的目的。

2.3層間矛盾的解決

油藏一般是由薄厚不一的多油層組成，由于各油層間存在滲透率的差異（即層間矛盾），致使水流沿高深層流動(dòng)，而低滲層石油無法開采。

水平井只在垂直方向上射孔后進(jìn)行壓裂，裂縫開裂方向不再受上部覆蓋層重力的影響，只向上或向下開裂，可同時(shí)壓裂多個(gè)油層或夾層，這一點(diǎn)在理論和實(shí)踐上均得到了驗(yàn)證。因此，我們可先對(duì)水平井進(jìn)行垂直射孔和壓裂，然后通過垂直裂縫注入選擇性調(diào)剖劑，調(diào)剖劑必然沿著垂直裂縫優(yōu)先進(jìn)入高滲透層（垂直裂縫注調(diào)剖劑類似于垂直井注調(diào)剖劑）。高滲層注水道被堵后，再通過垂直井的注水和采油，就可以開采剩余油和高滲層剩余油，其效果達(dá)到了結(jié)局矛盾的目的。

綜上所述，通過油層中合理位置處的水平井注調(diào)剖劑阻斷注水通道和大孔道，再結(jié)合垂直井的注采系統(tǒng)調(diào)整，相互構(gòu)成協(xié)調(diào)配合的統(tǒng)一整體，就可以徹底解決高含水油藏的三大矛盾，使注水水流再整個(gè)油藏空間內(nèi)發(fā)生徹底改變，由沿大孔道和高滲層流動(dòng)改變?yōu)檠厥Ｓ嘤透患瘏^(qū)和低滲層流動(dòng)，并將剩余油推倒采油井處，實(shí)現(xiàn)水找油的目的，其效果大到了水平井在高含水油層內(nèi)只采油不采水的目的，也正是由于該方法能夠解決三大矛盾，可使水平井在高含水厚油層得到推廣。

【參考文獻(xiàn)】

[1]支文廣.石油開采企業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究[D].河北工業(yè)大學(xué)，2002.

[2]馬玲.淺析當(dāng)前中國(guó)石油開采的現(xiàn)狀及其措施.中國(guó)石油和化工標(biāo)準(zhǔn)與質(zhì)量，2013.