減緩鉆控關(guān)井對油田產(chǎn)量影響的方法探討

鹿立卿 （中石油大慶油田有限責(zé)任公司第九采油廠地質(zhì)大隊，黑龍江 大慶163712）

1 問題的提出

新站油田受多方向復(fù)雜裂縫影響，層間、平面矛盾突出，裂縫性水淹井低效無效循環(huán)嚴重，而裂縫兩側(cè)油井受效差，剩余油富集。2001年到2011年，北部區(qū)塊采油速度由1.82%下降到0.36%。為了改善油田開發(fā)效果，2011年對大401區(qū)塊進行了加密調(diào)整試驗，在裂縫兩側(cè)剩余油富集區(qū)共布規(guī)則加密井19口，加密后注采井距由300m縮短到212m，加密井投產(chǎn)后，大404井區(qū)日產(chǎn)油由18.0t上升到39.6t，日增油21.6t，采油速度由0.43%上升到0.95%，2012年3月底壓裂2口加密井，井區(qū)日產(chǎn)油上升到43.7t，采油速度上升到1.05%。截至2012年已累計產(chǎn)油6887t，取得了較好的增油效果。

但從鉆關(guān)井區(qū)老井生產(chǎn)曲線看，17口水井于2010年10月鉆控關(guān)井，到2011年5月陸續(xù)恢復(fù)注水，鉆關(guān)期間累計放溢流30651m3，累計少注水48420m3。周圍22口油井，日產(chǎn)液由52t下降到38t，日產(chǎn)油由31.1t下降到22.8t，綜合含水由39.6%略升至40.2%。從產(chǎn)油量變化曲線可以看出，鉆關(guān)前3個月產(chǎn)量維持原緩慢遞減，從第4個月開始產(chǎn)量遞減明顯加快；從鉆關(guān)恢復(fù)后產(chǎn)量變化看，2011年5月陸續(xù)恢復(fù)注水，恢復(fù)注水5個月后日產(chǎn)油恢復(fù)到25.2t，但仍比遞減前的27.2t還低。

區(qū)塊2口實測地層壓力井的壓力由13.54MPa下降到10.58MPa，鉆關(guān)井區(qū)自然遞減率由2010年的13.23%上升到17.08%，鉆關(guān)累計影響產(chǎn)油1088t。因此，有必要研究如何減緩鉆關(guān)對新站油田產(chǎn)量的影響。

2 鉆控關(guān)井的目的及目前鉆控關(guān)井存在的問題

2.1 鉆控關(guān)井的目的

對于注水開發(fā)油田，由于油藏內(nèi)有大量的注入和采出，原始地層壓力系統(tǒng)的平衡和原始地層巖石結(jié)構(gòu)被破壞，使得原有的壓實規(guī)律發(fā)生改變；同時由于受層間及平面非均質(zhì)性影響，井區(qū)存在注采不平衡，高壓層和欠壓層同時存在，使地層中形成新的較復(fù)雜的壓力體系。由于高壓層和低壓層的同時存在，給加密調(diào)整井的鉆井安全、固井質(zhì)量、油氣保護等方面帶來一系列的問題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：一是在鉆井安全方面，地層壓力高需要較高的鉆井液密度，不僅影響鉆進速度，還易發(fā)生卡鉆，甚至發(fā)生井涌或井噴；在固井質(zhì)量方面，易發(fā)生油氣水侵；在油氣層保護方面，由于延長了油層浸泡時間，地層污染加重；二是當(dāng)油井層間壓差大時，當(dāng)鉆遇低壓層時，易發(fā)生井漏，同時在裂縫較發(fā)育井區(qū)易壓開近井地帶微裂縫而發(fā)生井漏，導(dǎo)致高滲層固井質(zhì)量變差。因此，鉆控關(guān)井的目的就是要 “保證鉆井安全，提高固井質(zhì)量，減少油氣層傷害”，具體的要求是 “降低高壓層地層壓力、減小高壓層與低壓層層間壓差”。按大慶油田相關(guān)要求，鉆井點地層壓力因數(shù)需要降到1.45以下，層間壓差要小于6MPa。

圖1 油水井間地層壓力分布示意圖

2.2 地層壓力分布規(guī)律

根據(jù)圖1所示油水井間的地層壓力分布規(guī)律：當(dāng)只有1口水井A生產(chǎn)時，水井周圍存在一個由井點向四周逐漸減小的壓降漏斗，距水井A距離為r1處的地層壓力可由下式表示：

當(dāng)只有1口油井B生產(chǎn)時，油井周圍存在一個由井點向四周逐漸增加的壓降漏斗，距油井B距離為r2處的地層壓力可由下式表示：

當(dāng)油水井同時生產(chǎn)時，水井A與油井B連線上任一點的壓力值為：

式中：pw為只有1口水井生產(chǎn)時，距離水井任一點的壓力值，MPa；po為只有1口油井生產(chǎn)時，距離油井任一點的壓力值，MPa；p′w為水井井眼附近地層壓力，MPa；p′o為油井井眼附近地層壓力，MPa；Qw為水井日注水量，m3；Qo為油井日產(chǎn)液量，m3；K為滲透率，mD；h為有效厚度，m；r1為距水井距離，m；r2為距油井距離，m；μ為流體黏度，mPa·s；rw為井眼半徑，m；Krw為水的相對滲透率，mD；pe為供給邊界壓力，MPa。

由于層間非均質(zhì)性以及層間的注采不均衡影響，縱向上各層存在一定的壓差，注采越不均衡，壓差越大。對于砂體發(fā)育好、厚度大、滲透率高或裂縫發(fā)育的層段，由于滲流阻力小，易形成高滲低壓層；在巖性尖滅層、差油層部位、斷層遮擋部位、成片堵水部位、長期水淹關(guān)井部位，易形成瞥壓層；鉆控關(guān)井的目的就是通過關(guān)井或放溢流的方式來降低低滲高壓層的壓力，從而降低層間壓差[4～6]。

高中是學(xué)習(xí)非常緊張的一個重要階段，學(xué)生面臨升學(xué)壓力，課外活動少之又少，尤其是在高三，很多學(xué)校基本上已經(jīng)杜絕一切非考試科目的學(xué)習(xí)。語文在高中學(xué)習(xí)階段占有重要地位，語文的學(xué)習(xí)從小學(xué)到高中一直都在持續(xù)，但是教學(xué)效率并沒有比其他科目有明顯的優(yōu)勢，在繁重的學(xué)習(xí)任務(wù)中，學(xué)生失去對語文學(xué)習(xí)的興趣，讓語文學(xué)習(xí)從感悟文章的內(nèi)涵到如何找到得分點，這改變了教育的初衷。高中語文面臨的尷尬處境要及時找到出路。我們常說，興趣是最好的老師，課外活動是提高學(xué)生語文素養(yǎng)的一條新的出路。

2.3 目前鉆控關(guān)井存在的問題

根據(jù)鉆控關(guān)井要求，鉆井處地層壓力因數(shù)需要降到1.45以下，層間壓差需要降到6MPa以內(nèi)，從老廠調(diào)整井降壓規(guī)律總結(jié)出當(dāng)300m以內(nèi)水井井口壓力降到2MPa以內(nèi)、600m以內(nèi)水井井口壓力降到3MPa以內(nèi)時，鉆井處地層壓力因數(shù)可降到1.45以內(nèi)[1，2]，但該規(guī)律不適用于外圍油田。由于外圍油田滲透率低，壓力傳遞慢，井口壓力不能代表待鉆井處地層壓力增值。依據(jù)較高的井口剩余壓力設(shè)計的鉆井液密度必然偏高，而密度較高的鉆井液在鉆井過程中一方面不利于保護油氣層，造成油氣層污染，同時也影響鉆井安全。目前鉆控關(guān)井方式一般是先同時停注300m以內(nèi)井，再同時停注600m以內(nèi)井，這種鉆控關(guān)井方式主要存在以下問題：小層壓力的高低主要受注采是否均衡影響，而鉆控關(guān)井后小層壓力下降的快慢主要受小層厚度、滲透率、連通性影響，同步停注后，高滲層壓力下降快，低滲層壓力下降慢，會出現(xiàn)鉆控關(guān)井后層間壓差增大的情況[3]。

例如大66－62井，偏Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ層段關(guān)井238h后，偏Ⅱ?qū)佣闻c偏Ⅰ層段間的壓差由0.32MPa增加到0.72MPa （圖2）。

通過以上分析得出以下結(jié)論：目前采取的高壓層段、低壓層段同時停注，不能有效降低層間壓差，甚至?xí)哟髮娱g壓差，達不到鉆控關(guān)井降壓的目的。因此，提出以下鉆控關(guān)井建議：本著提高欠壓層壓力，降低異常高壓層的地層壓力，縮小層間壓差，使壓力系統(tǒng)分布均衡的總原則，采取不同層段停注時間不同，先停高壓層，再停中壓層，最后停低壓層的方式來調(diào)整層間壓差到合理范圍。圖3為降低層間壓差原理示意圖。

圖2 大66－62井關(guān)井后靜壓及壓降變化圖

3 減緩鉆控關(guān)井對產(chǎn)量影響的方法

圖3 降低層間壓差原理示意圖

研究思路：首先計算水井各層段流壓及地層壓力，并作出預(yù)鉆井點周圍600m范圍內(nèi)的水井各層段縱向壓力剖面，對地層壓力因數(shù)小于1.45的，先正常注水，待鉆井前1個月再關(guān)井，對于地層壓力因數(shù)大于1.45的，計算出需要的降壓幅度，并根據(jù)油水井連通狀況、油水井間滲透性、井點與水井的距離、裂縫方向等因素，估算關(guān)井或放溢流后降壓速度，結(jié)合鉆井時間確定鉆控關(guān)井所需時間，最后綜合各小層壓力因數(shù)制定全井鉆控關(guān)井方案。

3.1 計算水井各層段流壓及地層壓力

統(tǒng)計新站油田大401區(qū)塊33次葡萄花油層段分層測壓資料，做出折算流壓與實測流壓以及實測地層壓力的關(guān)系曲線 （圖4）。從散點圖可以看出，這三者相關(guān)性較強，因此可以通過折算流壓來估算實際流壓和實際地層壓力。

圖4 折算流壓與實際流壓及地層壓力關(guān)系圖

通過回歸，得到折算流壓與實際流壓及實際地層壓力的關(guān)系式：

3.2 做小層縱向壓力剖面調(diào)整壓力

當(dāng)水井壓力剖面在安全線右側(cè)時，表示該井地層壓力因數(shù)超過1.45，需要進行鉆控關(guān)井降壓，離安全線越遠，越需要提早降壓。

3.3 計算需要降壓幅度

按鉆控關(guān)井要求，地層壓力因數(shù)需要降到1.45以下，可得出：

根據(jù)式 （7）計算出新站油田不同深度下最高井口剩余壓力，見表1。

表1 不同油層中深井口剩余壓力上限表

根據(jù)計算出的需要降壓幅度按由大到小的順序制定具體鉆控關(guān)井方案。

3.4 制定鉆控關(guān)井方案

在制定具體鉆控關(guān)井方案時主要考慮與鉆井點的距離、需要降壓幅度、降壓速度、對產(chǎn)量影響高低幾個方面，對于距鉆井點300m以內(nèi)、需降壓力高、裂縫不發(fā)育、與周圍井連通差或周圍有集中關(guān)井或堵水的，由于降壓速度相對較慢，采取先鉆控關(guān)井；對于距鉆井點600m以內(nèi)、需降壓力低，裂縫發(fā)育、與周圍油井連通好的井，由于降壓速度相對較快，采取后鉆控關(guān)井。另外，對于層間壓差過大的井，鉆控關(guān)井放溢流前應(yīng)對低壓層提前停注，防止低壓層壓力下降。

3.5 制定鉆控關(guān)井恢復(fù)方案

從大404鉆控關(guān)井井區(qū)水驅(qū)前緣與產(chǎn)量下降幅度關(guān)系曲線 （圖5）中可以看出，對于邊井，水驅(qū)前緣在200m以外時降產(chǎn)幅度與水驅(qū)距離成反比 （圖5（a））；對于角井，水驅(qū)前緣在250m以外時降產(chǎn)幅度與水驅(qū)距離成反比 （圖5（b））。

圖5 水驅(qū)前緣與產(chǎn)量下降幅度關(guān)系曲線

從表2可以看出，水驅(qū)前緣在50～100m時，恢復(fù)注水時配注強度保持在2.5～3.0m3/m之間；水驅(qū)前緣在100～200m時，恢復(fù)注水時配注強度保持在3.5～4.0m3/m之間，水驅(qū)前緣在200m以上時，恢復(fù)注水時配注強度保持在4.5m3/m左右較好。

表2 恢復(fù)注水后配注強度與產(chǎn)量上升幅度關(guān)系統(tǒng)計表

4 結(jié)論及認識

1）鉆控關(guān)井對產(chǎn)量的影響程度與鉆控關(guān)井時間長短、放井底溢流量多少關(guān)系密切，鉆控關(guān)井時間越長、放溢流越多、影響程度越大，因此在保證鉆井安全的前提下，應(yīng)盡量減少停注時間。

2）采取高壓井低壓井、高壓層低壓層同時鉆控關(guān)井的方式，不能達到降低層間壓差的目的，不利于鉆井安全和油氣層的保護。

3）通過水井折算流壓可以估算水井真實流壓及地層壓力，誤差較小。

4）通過作小層縱向壓力剖面，可直觀地進行壓力調(diào)整，通過先停注高壓層，再停中壓層，最后停低壓層，有利于減緩產(chǎn)量遞減，有利于油氣層保護。

5）鉆控關(guān)井恢復(fù)時應(yīng)根據(jù)水驅(qū)前緣制定不同的配注強度，能夠減緩產(chǎn)量的遞減。

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