中海油服油田生产事业部完井中心 天津市 300459
摘要:当下,国内水平井完井技术得到了较为广泛的应用,同时也遭遇了诸多问题,比如产量逐年递减、找水和堵水难度较大,底水上升相对较快等,这些问题使得原油的产量无法得到保障。在这种情况下,需要研究和开发出更为好用和高效的水平井技术,减少各种问题的出现,使水平井的采收率得到进一步提升。
关键词:水平井完井技术;发展趋势
前言
在二十世纪七十年代,我国的第一口水平井在四川地区被成功钻成,这也标志着我国成为第三个成功开发出水平井的国家。但是之后我国水平井完井技术并未得到有效的发展,这种情况一直持续到二十世纪末。二十一世纪初,我国十五计划出台并实施,并且随着国际原油价格的持续上扬,钻井经济性的有效提升,在各种积极因素的作用下,水平井完井技术在我国正式步入了发展的黄金期。现阶段,我国已经开发出适用于不同情况的水平井,可以用于不同油藏、地层的开采,比如火成岩等。在经过了长期的研究以及不断积累宝贵经验后,我国已经具备多种水平井完井技术,但是需要注意的是,现阶段我国水平井完井技术仍存在一定的问题,需要进一步提升,以满足不断提升的实际需求。
1区域概况
W块位于辽宁省盘锦市大洼县小洼村东部,南距大洼县城6km,北距盘锦市5km。构造位置处于辽河断陷盆地中央隆起南部倾没带的北端,西以大洼断层为界,处于大洼断层上升盘,西南为大W油田,东靠中央隆起,东北为冷家堡油田,是一受大洼断层和W38断层遮挡的断鼻构造。大洼断层与W38断层形成上倾遮挡,构造高点位于北部的W38井附近,向南东和南西两个方向倾没。W38块地层从下至上发育太古界基底、下第三系沙三段、东三段、东二段、东一段及上第三系馆陶组[5]。W块开发目的层自下而上分别为下第三系沙三段、东三段和东二段。
2实施背景
东二段为W块的主力开发层系,含油面积3.7km2,地质储量1.076×107t,油藏埋深-1150~-1330m,主要地质特征为:
1)构造平缓,东西长约5km,南北约3km,断鼻范围内断层不发育,构造北部高,向南东、南南西方向倾没,地层倾角约2.0°。
2)沉积稳定,储层物性好。东二段属于三角洲前缘亚相、前三角洲亚相沉积,物源为北东向。主要发育水下分流河道、河口砂坝、分流河道间、前缘薄层砂及远岸砂坝等沉积微相,各小层乃至单砂体受沉积相带控制,展布形态不同。储层岩性以细砂岩为主,平均孔隙度31.8%,平均渗透率1088mD,属高孔高渗储层。
3)多套油水组合,多种油藏类型。东二段为层状边水油藏,可划分为3个砂岩组,进一步细分为8个小层,具有6套油水系统。
3开发现状及生产特点
该块1992年采用141m×141m正方形井网,以蒸汽吞吐方式投入开发,从年产120kt下降到19kt;后经d3、S3油井批量调层上返,年产油量维持在34kt;2006年以来,通过水平井直井组合开发技术进行分层开发,到2014年6月共部署水平井23口,年产油量升至64.7kt,实现产量翻番。主要生产动态特点:
1)低含油饱和度油藏,含水上升迅速。原始含油饱和度55%,油井没有无水采油期,综合含水在60%以下时,采出程度仅2.3%。
2)多轮次吞吐,地层能量保持较好。主体部位平均吞吐轮次为9轮,虽然经过高轮次注汽开发,但由于边水能量供应充足,目前地层压力保持较好,为8.625MPa,地层压力系数为0.76,同期开发的东三段地层压力仅为3.794MPa,地层压力系数为0.28。
3)油水关系复杂,剩余可采储量分布零散:平面上构造高部位水淹程度相对较低,井间剩余油较多;纵向上,2、3、4主力小层水淹严重,而7小层水淹程度较低,可实施挖潜。
4水平井钻井中存在的主要问题及采取对策
4.1水平井钻井中存在的主要问题
一是储层变化快,水平井钻进过程中调整难度大。该块为粉细砂岩与泥岩频繁互层的岩性组合,河道宽度为100~300m,单层厚度最小2.5m,平均5m。早期水平井水平段长度平均为300m。二是井身结构相对复杂,水平井钻井周期长。先期实施的水平井均采用三开完井方式,钻井周期最长为61d,平均为29d,其中二开环节平均为22d。
4.2采取的主要对策
1)应用旋转导向技术,使水平井钻进过程中调整更灵活
与常规LWD导向组合相比,旋转导向具有盲区小、调控灵活的优点。该仪器测试精度高,盲区在3m左右,保证钻头始终在油层中钻进。同时能够更好地携带岩屑,清洁井眼,提高井眼质量,减少井眼垮塌和卡钻风险,有助于提高测井数据质量,精确控制轨迹,使水平井调整更为灵活。
2)采用两开完井方式,缩短钻井周期
水平井的井身结构是影响钻井周期的重要因素,优化井身结构可以减少工期,从而达到水平井提速目的。传统的三开完井方式是在下入技术套管固井后,才进行水平段的钻进,中完环节用时长,在一定程度上增加了钻井周期。通过对该块地层压力分析,认为该块地层压力保持较好,且上下不存在异常压力层,因此对完井方式进行优化,采用两开完井技术,省去传统三开完井的中完环节,两开后直接钻进水平段,从而保证了水平段钻进过程的连续性,缩短了钻井周期。
3)采用管外封隔器固井技术,保证固井质量
为了保证两开完井的顺利实施,必须对固井方式进行优化。常规的水泥伞固井方式,水泥伞与井壁不能完全紧密贴合,水泥浆漏失量大,容易对油层造成污染。为此利用管外封隔器固井技术,钻井完成后,下入完井管柱,从下到上依次为引鞋,Φ177.8mm割缝筛管,盲板,管外封隔器,分级注水泥器,Φ177.8mm套管。下入管柱后打压9~13MPa,胀封套管外封隔器胶囊,并稳压5min,然后继续升高压力到18MPa,建立循环,注入水泥固井,下胶塞碰压至23~25MPa,关闭分级箍,待水泥凝固后,钻塞并实施通井。该项固井技术可以有效防止水泥浆下沉造成水平段油层污染,有利于保护油气层。
5实施效果及认识
在应用上述钻完井新工艺以后,该块水平井油层钻遇率由86.1%提高至92.5%,钻井周期缩短了18d,其中水平段钻进时间缩短了3d,平均单井节约投资100万元。得到以下三点认识:
1)水平井新型钻完井工艺适合于薄互层稠油油藏,新技术的应用为扩大部署提供了强有力的保障。
2)新型钻完井工艺的应用保证了油层钻遇率,缩短了钻井周期,减少了钻井液对储层的污染,水平井取得了良好的投产效果。
3)新型钻完井工艺的应用节约了钻井投资,为当前低油价下稠油的二次开发探索出了一条节约成本的新思路。
参考文献:
[1]海东明.洼38块东二段油藏二次开发技术研究与应用[D].大庆:东北石油大学,2011.
[2]马汝彦.薄互层稠油注水油藏水平井挖潜技术研究及应用[J].石油化工应用,2013,32(2):44-46.
[3]海东明.小洼油田洼38块东二段低含油饱和度油藏成因研究[J].特种油气藏,2011,18(1):54-57.
[4]嵇伟民,张金红,周鹰,等.小洼油田洼38块东三Ⅰ段油藏开采技术研究与应用[J].特种油气藏,2002(4):53-55.
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