創(chuàng)新水平井鉆井技術(shù)開發(fā)稠油油田

蒲秀云(中油遼河油田公司, 遼寧 盤錦 124010)

創(chuàng)新水平井鉆井技術(shù)開發(fā)稠油油田

蒲秀云(中油遼河油田公司, 遼寧 盤錦 124010)

冷家油田是以深層普通稠油和特、超稠油為主的油田，油田現(xiàn)已進入開發(fā)中后期，開發(fā)矛盾十分突出，開發(fā)效果逐年變差。經(jīng)過多年的現(xiàn)場實踐，水平井鉆井技術(shù)的實驗與推廣，創(chuàng)新出了適合本油田開發(fā)特點的水平井鉆井成功經(jīng)驗取得到了較好的效果。

水平井;完井技術(shù);軌跡控制

水平井技術(shù)是通過擴大油層泄油面積來提高油井產(chǎn)量和油田開發(fā)效益的一項開發(fā)技術(shù)。在油田開發(fā)中、后期直井挖潛效益差的情況下，發(fā)揮水平井泄油面積大、能夠抑制底水上升、提高采收率、節(jié)約鉆井投資等優(yōu)勢,對于冷家油田不同的油藏條件，水平井應(yīng)用的技術(shù)和成功的經(jīng)驗也各有不同。

1 概況

冷家油田利用水平井鉆井技術(shù)開發(fā)油藏，于2004年成功投產(chǎn)以后，便拉開了水平井鉆井技術(shù)在各區(qū)塊不斷實驗、創(chuàng)新、推廣的序幕。到目前6個開發(fā)單元區(qū)塊完鉆水平井百余口，為油田穩(wěn)產(chǎn)發(fā)揮較大作用。

2 水平井鉆井技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用效果

(1)水平井一次管柱完井技術(shù) 開發(fā)水平井在實施初期，為保證水平段的鉆井安全采用三開井身結(jié)構(gòu)，但對于水平段垂深較淺，地層壓力系統(tǒng)簡單，鉆井安全程度較高的區(qū)塊，采用一次管柱完井技術(shù)實施二開井身結(jié)構(gòu)。一次管柱完井技術(shù)就是在地層較穩(wěn)定區(qū)塊用同尺寸鉆頭將進尺一次性鉆完，然后水平段篩管與上部井段的光套管同時下入，套管和篩管間用可關(guān)閉循環(huán)固井短接連接實現(xiàn)“上固下不固”完井。候凝以后先試壓檢查套管質(zhì)量，然后將套管與篩管間的阻流板鉆開，通井到底，測聲波變密度檢查固井質(zhì)量合格后完井。一次管柱完井技術(shù)，平均單井節(jié)約鉆井費用100萬元，并且該技術(shù)的另一個優(yōu)點是油套的內(nèi)徑一致，可降低作業(yè)時下管柱遇阻的機率，油套的內(nèi)徑較小，抗擠強度較高。

目前水平井一次管柱技術(shù)從冷家堡油田已經(jīng)推廣應(yīng)用到遼河油區(qū)各個油田，已經(jīng)成為水平井簡化井身結(jié)構(gòu)、節(jié)省投資的成熟技術(shù)廣范應(yīng)用。

(2)水平井安全著陸法井眼軌跡控制技術(shù) 在水平井實施過程中，針對不同油藏，形成了具有冷家特色的水平井軌跡控制技術(shù)，特別是W70塊油層厚度只有6～10m的薄油藏，水平井鉆遇過程中能否準(zhǔn)確找準(zhǔn)目的層是個很大的難題。在最初鉆進時，由于按照常規(guī)水平井井眼軌跡入靶，由于油藏很薄，地震資料、電測資料以及鉆具尺寸丈量等都要產(chǎn)生一定的誤差，這些誤差疊加后，很可能就會與實際油層深度存在較大誤差，因此容易發(fā)生打到設(shè)計深度不能準(zhǔn)確鉆遇油層的現(xiàn)象。通過在鉆井實踐中經(jīng)驗教訓(xùn)的總結(jié)，逐步摸索出針對薄油藏水平井“安全著陸法”的井眼軌跡控制思路。

W70塊薄油層通過該項技術(shù)，縮短了鉆井周期，節(jié)約了鉆井進尺，降低了鉆完井成本，大大提高了油藏鉆遇率，收到了很好的實施效果，W70塊采用此方法平均油層鉆遇率由初期的77.6%，上升至91.0%。

(3)成對水平井鉆完井技術(shù) 隨著稠油油田開發(fā)產(chǎn)量遞減，轉(zhuǎn)換開發(fā)方式是維持油田穩(wěn)產(chǎn)的必然趨勢，隨著水平井技術(shù)在油田開發(fā)中技術(shù)應(yīng)用的成熟，水平井技術(shù)也成為轉(zhuǎn)換開發(fā)方式中應(yīng)用最廣范的一項技術(shù)。在水平井SAGD技術(shù)進行輔助蒸汽重力泄油轉(zhuǎn)換方式基礎(chǔ)上，冷家堡油田創(chuàng)新發(fā)展了應(yīng)用成對水平井進行重力泄水輔助蒸汽驅(qū)的轉(zhuǎn)換開發(fā)方式。

重力泄水輔助蒸汽驅(qū)成對水平井在水平井縱向排列上與水平井SAGD有所不同，重力泄水輔助蒸汽驅(qū)上下平行的兩口水平井入靶方向相對，即上部水平井從一方向入靶，下部水平井從反方向入靶，上部水平井入口點正對著下部水平井端點。上部水平井作為注汽井，下部水平井作為泄水水平井(垂向距離10～20m)。成對水平井鉆井技術(shù)的關(guān)鍵在于軌跡控制技術(shù)。設(shè)計井身結(jié)構(gòu)為三開，Φ339.7m表層套管+Φ244.5mm技術(shù)套管+Φ177.8mm篩管。剖面設(shè)計原則為采用中曲率半徑、漸增型變曲率井身剖面，此剖面采用分次定向技術(shù)便于井眼軌跡控制。造斜段采用中空單彎螺桿及無線隨鉆進行軌跡控制，水平段采用小角度的單彎或DTU螺桿及LWD進行軌跡控制，加密測點，數(shù)據(jù)入計算機處理，時時監(jiān)控隨時調(diào)整。

(4)水平井礫石充填完井技術(shù) 近幾年水平井已經(jīng)成為上產(chǎn)的主要方式，隨著水平井的不斷增多，應(yīng)用油藏范圍也在擴大。對于出粉細砂油藏，防砂有效期短和粉細沙防治難已成為水平井主要防砂難題。鉆井下完篩管完井后，利用壓裂車組將石英砂按一定量砂比進行的一個小型壓裂，使地層充填砂與管內(nèi)環(huán)空充填砂形成連續(xù)穩(wěn)定的高強度砂體，在井筒周圍形成一個人工防砂井壁，關(guān)鍵技術(shù)在于完井充填工具及現(xiàn)場施工參數(shù)控制技術(shù)。

W83塊由于出砂是個難采稠油區(qū)塊，2011年通過第一口水平井W83-H103采用了礫石充填完井技術(shù)實驗成功，出砂問題基本解決，說明礫石充填防砂完井技術(shù)適用于W83塊Ed1段埋藏淺壓實程度差；高孔高滲、膠結(jié)疏松易出砂的儲層；油砂粒度中值細，稠油密度大粘度高，懸浮力強、流動性差拖拽力大，攜砂能力強的特、超稠油油藏。此項技術(shù)使區(qū)塊難采儲量得以動用。

(5)側(cè)鉆水平井技術(shù) 側(cè)鉆水平井技術(shù)是指在剩余油分布規(guī)律研究的基礎(chǔ)上運用隨鉆測量、測井計算等技術(shù)，在原井套管預(yù)定位置，定向開窗，向預(yù)定產(chǎn)層鉆成可優(yōu)化井網(wǎng)、提高產(chǎn)量、滿足工程質(zhì)量、工程目標(biāo)要求的新水平井的技術(shù)。

近年我們利用側(cè)鉆水平井技術(shù)進行剩余油挖潛、探邊增儲、落實產(chǎn)能等方面發(fā)揮了較大作用。

3 結(jié)語

(1)針對不同區(qū)塊采用不同水平井鉆井技術(shù)，對油層能起到有效的保護作用和油田開發(fā)效果。

(2)在已有方案基礎(chǔ)上，創(chuàng)新了水平井鉆井技術(shù)，有力推進了冷家油田開發(fā)，創(chuàng)造了較好的經(jīng)濟效益。

[1]王家宏,等.中國水平井應(yīng)用實例分析[M].北京:石油工業(yè)出版社,2003 :1～1401.

[2]萬仁溥,等.中國不同類型油藏水平井開采技術(shù)[M].北京:石油工業(yè)出版社,1997 :1～571.

[3]劉顯太.勝利油區(qū)水平井開發(fā)技術(shù)[J].油氣地質(zhì)與采收率,2002,9(4) :45～471.