徑向水力噴射技術(shù)在史深100開發(fā)中的應(yīng)用

趙國(guó)良

（中石化勝利油田分公司現(xiàn)河采油廠，山東東營(yíng) 257000）

史深100地區(qū)構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，為大型鼻狀構(gòu)造——龍居店鼻狀構(gòu)造.井區(qū)南發(fā)育一條北掉斷層，斷層傾角45°左右，斷距80～120米，地層傾角約為5～80°.儲(chǔ)層為一套三角洲前緣深水滑塌濁積砂體，具有明顯的前積特征，呈疊瓦狀分布，儲(chǔ)層發(fā)育穩(wěn)定，主要含油層系為第三系沙河街組沙三中1、中2砂體，巖性一般為石英質(zhì)粉細(xì)砂巖.史深100沙三中儲(chǔ)層平均孔隙度為18.5%；平均滲透率為13.3×10-3μm2，儲(chǔ)層具有弱酸敏、非堿敏、非-弱鹽敏、弱-中水敏、非速敏.史深100地區(qū)沙三中1、中2油藏原始地層壓.力分別為45.75 MPa、49.19 MPa，折算壓力系數(shù)為1.38～1.51，地層溫度為120 ℃，地溫梯度為3.22 ℃/100 m，為一埋藏深、高壓、低滲透的巖性油藏.

史深100區(qū)塊目前水驅(qū)開發(fā)難點(diǎn)主要集中在：一是平面上受沉積微相控制，儲(chǔ)層非均質(zhì)性嚴(yán)重，平面滲透率級(jí)差12，平面突進(jìn)系數(shù)6.8，難以實(shí)現(xiàn)均衡驅(qū)替.二是縱向上層間差異大，儲(chǔ)量動(dòng)用不均衡，主力小層中21最高，采出程度25.3%；非主力層沙三中3砂組大部分小層砂體采處程度較低0.7%～11.8%.三是受裂縫影響，局部水淹水竄現(xiàn)象嚴(yán)重.水力壓裂是低滲透油藏能夠經(jīng)濟(jì)有效開發(fā)的一項(xiàng)重要措施，該區(qū)大部分井都進(jìn)行過(guò)壓裂改造，無(wú)論在鉆井過(guò)程還是在壓裂施工中，都不同程度造成近井地帶污染.因此，為有效解除污染，溝通天然微裂縫，提高單井產(chǎn)能，定向改造避開人工裂縫，預(yù)防水淹水竄過(guò)早發(fā)生，是提高該區(qū)塊開發(fā)水平亟待解決的問(wèn)題.

1 高壓徑向水力噴射技術(shù)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)

高壓徑向水力噴射技術(shù)是一種能夠定層位、定方位、定深度的新型開采工藝.該技術(shù)可以準(zhǔn)確地對(duì)剩余油富集部位進(jìn)行有目標(biāo)的挖潛增產(chǎn)，也可以改善水驅(qū)流場(chǎng)，擴(kuò)大波及體積，達(dá)到均衡驅(qū)替.高壓徑向水力噴射能夠根據(jù)油藏需要，在同一油層或多個(gè)油層鉆出多個(gè)直徑20～50毫米，長(zhǎng)度為0～100米的孔，形成多層多向多分支徑向孔，徹底改變地層滲流通道，初步控制走向，有效抑制水淹水竄現(xiàn)象.

該技術(shù)主要技術(shù)特點(diǎn)有：（1）僅在油層套管上進(jìn)行局部開窗，對(duì)套管損傷小，油層不易垮塌.（2）徑向噴射破巖完全由高壓水射流完成，不會(huì)產(chǎn)生泥餅污染；（3）不需要鉆柱與鉆頭的旋轉(zhuǎn)，減少了井下復(fù)雜情況的發(fā)生；（4）可形成多層多向多分支復(fù)雜結(jié)構(gòu)井.

主要技術(shù)優(yōu)勢(shì)有：（1）相當(dāng)于小井眼多分支水平井，能夠增加油井的泄油面積，開采井間未動(dòng)用儲(chǔ)量，減少打加密井、調(diào)整井；（2）完全穿透油水井近井污染帶，解除堵塞[1]；（3）徑向孔可以在不同層位鉆進(jìn)，可以在厚的油層進(jìn)行多層段施工，改善非均質(zhì)油氣層滲流通道，有效提高運(yùn)移效率；（4）避免薄油層或邊界不好的油層的完井或修井作業(yè)可能帶來(lái)的危險(xiǎn)，消除爆炸射孔引起的套管和水泥環(huán)損傷[2]；（5）徑向井眼可以有效連通透鏡體油氣藏及巖性油氣藏；（6）對(duì)于那些難以壓開的地層或高壓地層，可以作為水力壓裂前的降低破裂壓力的預(yù)處理措施；（7）針對(duì)注水受效方向性影響明顯問(wèn)題，減緩水錐推進(jìn)速度，擴(kuò)大水驅(qū)波及面積，達(dá)到均衡驅(qū)替；（8）施工周期短，見效快，成本相對(duì)較低.

2 高壓徑向水力噴射技術(shù)適用條件

高壓徑向水力噴射技術(shù)對(duì)于低滲透油藏有效開發(fā)具有一定的適用范圍：（1）構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單，儲(chǔ)層穩(wěn)定發(fā)育，具有一定厚度（一般不小于2米），具有一定滲透性，上下隔層發(fā)育良好；（2）具有一定的井網(wǎng)基礎(chǔ)和物質(zhì)基礎(chǔ)，有進(jìn)一步提高采收率的空間；（3）斷層清晰，油氣水分布清楚；（4）薄互層的地層傾角不大于10度；（5）儲(chǔ)層的地層溫度一般不高于140度；（6）儲(chǔ)層出砂不嚴(yán)重；（7）最大井斜角不高于35度，施工段井斜不超過(guò)25度；井深曲率小于10度/25米；（8）四寸半單層套管、套管無(wú)明顯變形；（9）固井質(zhì)量中等及以上.

3 史深100沙三中油藏現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用情況

3.1 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施情況

史深100沙三中油藏開發(fā)過(guò)程中受平面非均質(zhì)性、縱向?qū)娱g差異大、近井帶污染、人工裂縫復(fù)雜等因素的影響，水驅(qū)開發(fā)效果受到一定制約.為有效解除近井帶污染、緩解平面、層間矛盾，提高油井單井產(chǎn)能、注水井吸水能力，在該區(qū)優(yōu)選4口井（2油2水）實(shí)施高壓徑向水力噴射技術(shù).

史3-8-斜71井為一方案水井，高壓徑向水力噴射目的層為沙三中3，控制油層厚度為10.1米/2層，根據(jù)微地震裂縫監(jiān)測(cè)，該井區(qū)地應(yīng)力方向?yàn)楸睎|56～72°，設(shè)計(jì)徑向射孔方位北東67.5°、247.5°，孔長(zhǎng)80米.

史3-8-斜151井高壓徑向水力噴射目的層為沙三中1，控制油層厚度為5.6米/1層，設(shè)計(jì)徑向射孔方位北東53.5°、174°，6孔，孔長(zhǎng)100米，形成6條分支徑向孔.

史106-1井為水井，高壓徑向水力噴射目的層為沙三中1，控制油層厚度為11米/2層，設(shè)計(jì)徑向射孔方位為北東78.5°、258.5°，孔長(zhǎng)100米，形成4條分支徑向孔.

史3-1-斜31井為一老區(qū)油井，高壓徑向水力噴射目的層為沙三中1，控制油層厚度為24.4米/1層，設(shè)計(jì)徑向射孔方位北東38°、285°，孔長(zhǎng)100米，形成6條分支徑向孔.

3.2 應(yīng)用效果

史深100沙三中低滲透油層在不同區(qū)域不同井網(wǎng)方式下實(shí)施高壓徑向水力噴射的4口油水井，措施后效果較為明顯，日增油4.3噸/天，日增注25方/天.

圖1 史3-1-31徑向鉆孔方位

圖2 徑向鉆孔前后日油對(duì)比圖

圖3 油井徑向鉆孔與酸化解堵效果對(duì)比圖

圖4 水井徑向鉆孔前后日注對(duì)比圖

史3-1-31井位于區(qū)塊邊部，物性較差，注采井距小，周圍油水井大多進(jìn)行過(guò)水力壓裂，人工裂縫復(fù)雜，為避免水淹，采用徑向水力噴射后，日液增加5噸/天，日油增加2.1噸/天，含水穩(wěn)定.

史3-8-斜151井采用徑向水力噴射后，與鄰井史3-8-15酸化解堵效果相比，日油增加2.2噸/天，溝通半徑擴(kuò)大后，地層能量保持穩(wěn)定.

史3-8-斜71和史106-1均為水井，所處井區(qū)物性差，啟動(dòng)壓力高，地層不吸水，實(shí)施高壓徑向水力噴射后地層吸水能力得到一定改善，日注增加25方/天.

4 認(rèn)識(shí)與建議

4.1 取得的認(rèn)識(shí)

（1）針對(duì)低滲透老區(qū)物性差、水淹程度差異明顯、地應(yīng)力分布不均等特征，可以應(yīng)用高壓徑向水力噴射技術(shù)改變?nèi)斯ち芽p走向，避開主流線方向，避免水淹水竄發(fā)生；

（2）該技術(shù)能夠通過(guò)高壓水射流破巖，降低套管與水泥環(huán)損傷，解除普通射孔壓實(shí)作用，避免近井地帶地層污染，增加油井泄油半徑，改善滲流通道，提高單井產(chǎn)能；

（3）高壓水力徑向射孔技術(shù)通過(guò)多分支徑向孔，減緩層間矛盾，擴(kuò)大水驅(qū)波及體積，提高單井日注能力；

（4）徑向孔孔眼小，延伸長(zhǎng)，滲流通道穩(wěn)定，作用半徑大，有效期長(zhǎng).

4.2 建 議

（1）高壓徑向水力噴射技術(shù)在史深 100低滲透油藏的實(shí)施效果明顯，該技術(shù)具有定深定向特點(diǎn)，對(duì)于儲(chǔ)層穩(wěn)定發(fā)育，具有一定厚度，一定滲透性，井斜不是很大，井網(wǎng)較為完善、有水淹趨勢(shì)的井區(qū)加大推廣應(yīng)用力度，解決注采矛盾，提高采收率.

（2）應(yīng)用數(shù)值模擬技術(shù)，加強(qiáng)井網(wǎng)適配性研究，開展低滲透油藏差異開發(fā).

[1]周衛(wèi)東，師偉，李羅鵬.徑向水平鉆孔技術(shù)研究進(jìn)展[J].石油礦場(chǎng)機(jī)械，2012（4）：1-6.

[2]賈耀惠，張沖，高巍.水力噴射徑向鉆孔技術(shù)在阜新劉家區(qū)煤層氣開發(fā)中的應(yīng)用[J].遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2011（30）：348-353.