苗鑫，李斌，任小磊，李先民，杨明法
中国石化胜利油田分公司 河口采油厂，山东 东营257200
摘要：随着勘探开发逐渐向油藏边部推进，砂体变薄，储层非均质增强，水平井开发难度加大，同时老区水平井随着不断生产也暴露出种种问题，为此，在充分认识储层的基础上，应用水平井分段完井工艺，配套管外充填防砂，提高水平段均匀动用程度，减缓或避免边底水突破。现场应用表明，水平井分段完井技术成熟可靠，是提高边底水稠油油藏开发效果的有效技术，对今后同类型油藏开发具有重要的指导和借鉴意义。
关键词：边底水；水平井；分段完井；配套；现场应用
近年来，裸眼筛管完井水平井在陈家庄南区边底水薄层稠油油藏开发中得到了广泛应用，并取得了可观的经济效益，但同时也带来了新的挑战。由于河流相储集层非均质性强，水平井轨迹上下摆动，导致避水高度不一致、压力系统不一致、底水脊进不均匀，水平井易形成点状水淹，油井过早见水，产液不均。同时随着滚动勘探向西侧砂体边部逐渐推进，钻遇储层变化快，非均质变强，油水关系也更为复杂，对水平井段差异化改造，均用动用提出了更高的要求。因此，如何提高水平段均匀动用程度，控制边底水突破，延长水平井寿命，是目前水平井开发边底水薄层稠油油藏亟需解决的问题。
为解决这一系列问题，本文利用油藏开发过程中取得的地质和开发信息，在充分认识区域地质情况的基础上，结合钻遇储层非均质性、油水系统、完井成本等因素，应用水平井分段完井技术，划分水平段，配套管外砾石充填等工艺，实现储层差异化改造，提高水平段均匀动用程度，延缓边底水突破，延长水平井寿命的目的。
1．区块概况
陈家庄油田南区是一个继承性发育受基岩控制的披覆构造薄层边际特稠油油藏。管下段储层为一套河流相沉积，划分为5个砂层组、17个小层，主要含油层系为1砂组和2砂组，油藏埋深为1180-1320米，探明含油面积为20.6平方千米，石油地质储量为2942.39万吨。
陈家庄油田南区边底水薄层稠油油藏的主要特点为：
①储层平面变化快，有效厚度薄。②陈南区平面上发育多条河道，各含油砂体油水界面不统一，含油砂体零星分布。③沉积物分选中-差，以颗粒方式支撑，接触关系为点接触，胶结疏松，岩石成分成熟度和结构成熟度均较低。④储层整体为高孔、高渗储层，平面上具有非均质性。储层平面上一般在河道主体部位物性较好，在边部物性变差。⑤根据统计，粘土矿物中伊/蒙混层含量较高，平均含61%，易引起储层水敏感性，高岭石引起储层速敏感性 [1-2] 。
2. 水平井分段完井工艺
2.1水平段分段设计
水平井水平段划分方案符合水平井分段完井技术要求是现场实施的必要条件，包括各分段长度和分段数都必须在技术适用范围内。分段数越多，完井难度越高[3]。
在相关的水平井分段研究及长期生产实践经验的基础上，得出5个水平井分段原则：①卡封原则，连通底水的高渗条带井段须卡封，钻遇的含水层井段须卡封，目的层含多个压力系统须卡封；②相近原则，水平井各分段内物性和避水高度越相近越好；③经济技术原则，分段方案的成本须在经济预算范围内；④分段点选择原则，物性差的泥岩段可作为分段点，以利于分段封隔开采；⑤多段且趋于均匀原则，分段数越多，分 段越均匀，越有利于减缓变质量流压力降低的影响 [4-5] 。
根据相水平井分段原则，设计将长水平段划分为3部分，其管柱大致为：套管段+管外封隔器+筛管段+上部充填阀+管外封隔器+筛管段+底部充填阀。
该设计可有效实现非均质储层的差异化改造，控制含水上升速度，避免部分井段水窜导致水平段整体无法有效动用，甚至高含水报废。
2.2分段完井工具及配套工艺
（1）工具管柱：①外防砂管柱结构：免钻分级箍工具、防砂筛管、裸眼分段封隔器、底部充填工具、上部充填工具。②内充填/坐封管柱结构：对接装置、密封杆、充填管、丝堵等。
（2）储层多级处理工艺
在前期陈家庄油藏储层岩性、流体性质研究的基础上，针对水敏、酸敏、特稠油的特点，形成预处理前置酸+缓速主体酸的酸液体系，分级处理井筒和地层，并配套泡沫酸洗工艺，加强残酸返排，提高解除钻井泥浆污染效果。
（3）配套分段砾石充填防砂工艺
水平井井深轨迹与边底水距离和加砂规模以及储层物性，均对水平井充填改造效果和含水上升速度有巨大影响。为此，建立了加砂强度、防砂方法的经验选择方法：①当储层物性差，但距水较远时，增大加砂规模，充分改造储层；②当储层物性好，且距水较远时，优化加砂规模，适度改造储层；③当储层距水近、需防止沟通底水时，控制加砂量，循环充填为主。
通过该方法，根据钻遇储层情况，差异化选择防砂策略，合理控制加砂规模，提升开发效果。
3. 现场应用效果
2020年在陈家庄南区选择3口井开展水平井分段完井实验，根据钻井井身轨迹和随钻测试结果，将水平段划分为套管+筛管段，并对筛管段进行二次分段，完井后进行分段酸洗、分段防砂、注汽热采，现场施工顺利，充填均匀可靠，施工成功率100%。
到目前为止，所有现场应用井未出现筛管损坏、井底出砂情况，生产投产情况如表3-1所示，实验井目前均生产正常，且仍处于稳产期，含水相对稳定，而其临井含水均有不同程度的上升，其中陈371-平106井、陈371-平179井均有含水突升的现象。
4. 结论
（1）陈家庄南区边底水薄层稠油油藏滚动勘探及未来开发面临储层非均质增强、含油饱和度变低、粘度变高以及区块开发要求提质提效的形势。
（2）现场应用表明，基于半筛半套+筛管段管外封隔器、管外砾石充填的水平井分段完井工艺成熟可靠，可有效实现设计目标。
（3）水平井分段完井技术，可以解决储层非均质强与笼统管外砾石充填无法针对性改造的矛盾，为充分发挥水平井产能、均匀动用储层及后期控水提效奠定了完井基础。
（4）在边底水薄层稠油油藏水平井开发方面有良好的应用前景，对今后其他相似类型油藏开发具有重要的指导和借鉴意义。
参考文献
[1] 赵淑萍.陈家庄油田南区薄层特稠油油藏高效开发关键技术及其应用[J].油气地质与采收率,2012,19(3)
[2] 樊素烨.陈家庄南区馆陶组下段砂岩储层特征研究[D].北京:中国石油大学(北京),2012.
[3] 马明新.水平井分段砾石充填技术及现场应用[J]. 石油机械, 2014, 42(7): 54-59.
[4] 史进. 疏松砂岩水平井分段筛管完井研究[J]. 科学技术与工程, 2014, 14(23): 2-45.
[5] 石洪福.稠油底水油藏水平井分段完井方法及应用[J].新疆石油地质,2020,41(2).
第一作者简介：苗鑫，男，1993年12月生。2017 年毕业于中国石油大学（华东）石油工程专业，工学学士学位，现工作于中国石化胜利油田分公司河口采油厂工艺研究所，助理工程师，从事防砂、压裂工艺技术研究和应用工作。