利用淺層大平臺(tái)鉆井技術(shù)挖潛扶余油田壓覆區(qū)儲(chǔ)量
——以城平12區(qū)塊為例

何增軍，林燕萍，李桂娟，張 莉，王 鑫

(中油吉林油田公司，吉林 松原 138000)

利用淺層大平臺(tái)鉆井技術(shù)挖潛扶余油田壓覆區(qū)儲(chǔ)量
——以城平12區(qū)塊為例

何增軍，林燕萍，李桂娟，張 莉，王 鑫

(中油吉林油田公司，吉林 松原 138000)

地面壓覆區(qū)的特殊地理?xiàng)l件造成了油水井井況差、井網(wǎng)不完善、措施挖潛難度大、儲(chǔ)量無法有效動(dòng)用等現(xiàn)狀，影響了扶余油田的綜合調(diào)整。針對(duì)此問題，以城平12塊油藏為例，開展了淺層大平臺(tái)水平井技術(shù)在扶余油田的試用研究。該項(xiàng)技術(shù)在有限的地面條件下得到了成功應(yīng)用，地下儲(chǔ)量得到充分動(dòng)用。該研究為扶余油田增加可采儲(chǔ)量、實(shí)現(xiàn)“十二五”穩(wěn)產(chǎn)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

淺層大平臺(tái);壓覆油藏;城平12區(qū)塊;扶余油田

1 城平12區(qū)塊地質(zhì)概況

城平12區(qū)塊位于松原市區(qū)，處于地面壓覆區(qū)。在構(gòu)造上位于扶余Ⅲ號(hào)構(gòu)造中南部，其構(gòu)造形態(tài)為被多條南北向正斷層復(fù)雜化的背斜構(gòu)造，西側(cè)為向西傾沒的單斜，東部為被數(shù)條南北向正斷層切割而形成的多個(gè)條帶狀斷塊構(gòu)造［1－3］。區(qū)塊面積為1.35 km2。處于城市中心區(qū)，油水井套變、套管外返油氣水嚴(yán)重，安全環(huán)保問題十分突出。區(qū)塊開發(fā)效果很差，采出程度為10.1%，采油速度只有0.2%，若不采取積極有效措施，采收率僅為14.7%，區(qū)塊開發(fā)水平較低［4］。

2 城平12壓覆區(qū)開發(fā)存在問題

2.1 油井產(chǎn)能低，儲(chǔ)量動(dòng)用程度低

城平12壓覆區(qū)于1971年投入開發(fā)，1976年開始注水，1981至1986年進(jìn)行了一次加密調(diào)整，1995至1998年進(jìn)行了二次調(diào)整。目前，壓覆區(qū)因安全因素影響封井，導(dǎo)致井網(wǎng)極不完善。目前采出程度僅有10%，與油田23%的采出程度相比還差很多。目前平均單井日產(chǎn)液為4.2 t/d，日產(chǎn)油為0.8 t/d，綜合含水為67%。

2.2 井況差，開井率低，井網(wǎng)不完善

由于地面原因，在城區(qū)進(jìn)行各種作業(yè)及維護(hù)都很困難，致使城區(qū)生產(chǎn)井井況較差，開井率低，導(dǎo)致目前區(qū)內(nèi)井網(wǎng)極不完善，其中套管變形井165口，套管外返油氣水井24口，占46.9%;目前開井?dāng)?shù)占總井?dāng)?shù)的40.7%。

2.3 地層壓力逐年降低，產(chǎn)量遞減過快

由于注水狀況逐年變差，地層壓力從1999年的4.28 MPa下降到2002年的2.21 MPa，2005年底為2.40 MPa、2007年6月為1.90 MPa。年產(chǎn)液從1997年的34.4×104t降到2002年的27.5× 104t，2007年為4.8×104t;年產(chǎn)油由1997年的12.3×104t下降到2002年的5.9×104t，2007年為3.2×104t，自然遞減率高達(dá)20%。由于注采井?dāng)?shù)比過高，注采井網(wǎng)不完善，地下虧空嚴(yán)重，地層能量不足，影響了城區(qū)內(nèi)區(qū)塊的整體開發(fā)效果，近年來注水、產(chǎn)液及產(chǎn)油量大幅度下降。

2.4 地面協(xié)調(diào)難度大，依靠直井開發(fā)難度大

壓覆區(qū)大部分地面被建筑物占據(jù)，協(xié)調(diào)難度較大，因此依靠直井很難形成對(duì)儲(chǔ)量的有效控制。

2.5 剩余儲(chǔ)量豐度較高，油田潛力大

目前剩余儲(chǔ)量豐度為156×104t/km2，平均單井控制儲(chǔ)量為21.3×104t/口，為下一步挖潛提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。

為了使城區(qū)壓覆區(qū)資源得以動(dòng)用，利用較小的地面區(qū)域，采用大平臺(tái)水平井技術(shù)對(duì)壓覆區(qū)儲(chǔ)量進(jìn)行最大化控制及動(dòng)用。

3 精細(xì)地質(zhì)設(shè)計(jì)以實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)量的最大控制

在精細(xì)落實(shí)構(gòu)造、精細(xì)儲(chǔ)層研究基礎(chǔ)上，利用沉積學(xué)原理結(jié)合鉆井?dāng)?shù)據(jù)，對(duì)目的層的砂體分布特征和有效厚度分布特征進(jìn)行預(yù)測(cè)，并預(yù)測(cè)砂巖內(nèi)的夾層分布特征以及隔層分布特征。平面上，進(jìn)行沉積微相研究，精細(xì)刻畫油層發(fā)育狀況［4－5］;縱向上，精確預(yù)測(cè)儲(chǔ)層砂體展布，將水平段部署在主力層有效厚度大于3 m的區(qū)域。通過優(yōu)化井位部署［6］，扶余城區(qū)特大平臺(tái)城平12設(shè)計(jì)32口井(其中水平井23口、定向井9口)，動(dòng)用儲(chǔ)量502×104t，建產(chǎn)能3.56 ×104t。設(shè)計(jì)井深最深達(dá)1 050 m，最淺為600 m。

4 利用淺層大平臺(tái)鉆井技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)壓覆資源的有效動(dòng)用

平臺(tái)12采用淺層大平臺(tái)鉆井技術(shù)使位于城區(qū)、河道等征地困難區(qū)域的地下剩余儲(chǔ)量得到有效開發(fā)。施工難點(diǎn):①地面面積有限、油藏垂深淺、鉆井?dāng)?shù)量多，平臺(tái)布井困難，造斜點(diǎn)位置調(diào)整受到很大限制;②地下井眼軌跡密集，防碰問題極為突出;③地下形成多壓力層系，極易發(fā)生井漏、井塌、水侵等復(fù)雜情況。

4.1 平臺(tái)井優(yōu)化設(shè)計(jì)

4.1.1優(yōu)化井口位置及整拖方位

由于地面受限，地面井口位置不可能正處在所有靶點(diǎn)的中央位置，各個(gè)方位上的靶點(diǎn)密度不均衡，給各井井口選擇帶來很大難度。在地面條件受限制下，只能進(jìn)行井口優(yōu)化排布，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)布井最優(yōu)化(圖1)。

根據(jù)靶點(diǎn)方位與整拖方位之間的關(guān)系造斜點(diǎn)，在15～30 m范圍內(nèi)靈活調(diào)整，使造斜點(diǎn)在有效空間內(nèi)得到最優(yōu)選擇而不是石油行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的50 m，有效地解決了造斜點(diǎn)問題(圖2)。

圖1 平臺(tái)12井點(diǎn)地面示意圖

圖2 平臺(tái)12井口靶點(diǎn)方位與整拖方位示意圖

4.1.2優(yōu)化造斜位置，實(shí)時(shí)防碰掃描、不斷預(yù)測(cè)，實(shí)現(xiàn)防碰繞障

排除了不同井排軌跡相互干擾問題:設(shè)計(jì)時(shí)下方的井加深造斜點(diǎn)、減小造斜率，使軌跡始終在下方運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)防碰繞障;先實(shí)施井眼軌跡在上方的井排，提高鉆井施工的安全性，減少為防碰而增加的軌跡控制難度。

存在防碰繞障的井段，采用實(shí)時(shí)防碰掃描、預(yù)測(cè)并重新設(shè)定井眼軌跡的方法，同時(shí)充分利用隨鉆定向儀器磁干擾現(xiàn)象，來判斷與老井井眼的相對(duì)距離，確保繞障成功。城平29井施工時(shí)，根據(jù)以上方法，判斷防碰井段與老井中8－54最近距離僅為0.44 m，繞障成功。大平臺(tái)未發(fā)生相碰事故。

4.2 開展擴(kuò)展窄安全密度窗口防漏堵漏鉆井液技術(shù)研究

平臺(tái)12在施工前期5口水平井中有4口發(fā)生不同程度漏失，為此開展了擴(kuò)展窄安全密度窗口防漏堵漏鉆井液技術(shù)研究，制訂出相應(yīng)的綜合治理措施，實(shí)現(xiàn)安全鉆井。漏失原因:平臺(tái)井處于老區(qū)井網(wǎng)內(nèi)，由于長(zhǎng)期注采以及套管斷裂，地下形成多壓力層系，儲(chǔ)層砂巖連通性較好，同時(shí)由于注水井開發(fā)過程中的重力分異作用，形成了頂部剩余油層和底部水淹層，施工中極易發(fā)生井漏、井塌、水侵等復(fù)雜情況［7－8］。

5 地質(zhì)、工程、現(xiàn)場(chǎng)導(dǎo)向相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)大平臺(tái)井鉆遇率及安全

5.1 地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)在扶余淺層水平井、大位移井中的應(yīng)用

(1)靶前位移一般控制在30～50 m，針對(duì)扶余油層埋藏淺的特點(diǎn)，井斜角控制在84°進(jìn)行探油頂，井斜角的控制根據(jù)地層傾角的大小和所鉆遇目的層而定，這樣既能保證在進(jìn)入水平段之前，較少的損失靶前位移，又有利于隨時(shí)調(diào)整［6，9］。

(2)進(jìn)入目的層后的軌跡控制。根據(jù)巖屑反映及熒光、氣測(cè)值的分析，及時(shí)修正窗口位置，下達(dá)地質(zhì)調(diào)整指令，及時(shí)調(diào)整。進(jìn)入窗口后，隨時(shí)觀察巖屑錄井、LWD隨鉆測(cè)井曲線，結(jié)合鄰井資料、地震剖面，隨時(shí)分析并做出正確調(diào)整，確保砂巖鉆遇率［8－10］。

5.2 地質(zhì)、工程密切配合，完成鉆井任務(wù)，實(shí)現(xiàn)區(qū)塊有效開發(fā)

32口新井周圍遍布“老井”，為防止交叉相錯(cuò)的井之間發(fā)生“碰撞”，提高井身質(zhì)量，施工中，通過軌跡的優(yōu)化調(diào)整來有效控制扭矩和摩阻;分析設(shè)計(jì)施工方案，優(yōu)選鉆頭、嚴(yán)格執(zhí)行安全操作規(guī)程及井下事故預(yù)防工作，較好地控制了滑動(dòng)鉆進(jìn)與復(fù)合鉆進(jìn)的比例，保證井眼的圓滑;推廣應(yīng)用了隨鉆承壓、井壁穩(wěn)定、抗油氣污染等多項(xiàng)成熟的鉆井液工藝技術(shù)，有效解決了井眼上部地層“縮徑”、地層壓力“不均衡”等施工難題，確保了每口井順利施工。通過精細(xì)地質(zhì)導(dǎo)向，精確地控制井身軌跡，取得了極高的中靶精度。

6 實(shí)施效果

城平12大平臺(tái)的成功，使吉林油田在淺層陸基平臺(tái)井的技術(shù)方面處于國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。實(shí)際工期比預(yù)計(jì)工期提前42 d投產(chǎn)，平均單井日產(chǎn)油為4.3 t/d，是直井的4倍，老井的7.1倍。節(jié)省占地面積19×104m2，節(jié)約占地、地面建設(shè)、安全環(huán)保協(xié)調(diào)等各類費(fèi)用合計(jì)9 258×104元。采用淺層大平臺(tái)鉆井技術(shù)使位于城區(qū)、河道等征地困難區(qū)域的地下剩余儲(chǔ)量得到有效開發(fā)。

7 結(jié) 論

(1)大平臺(tái)水平井技術(shù)能有效地動(dòng)用壓覆區(qū)儲(chǔ)量。

(2)地質(zhì)、工程、現(xiàn)場(chǎng)相結(jié)合是實(shí)現(xiàn)大平臺(tái)鉆井鉆遇率及安全性的關(guān)鍵。

(3)水平井鉆井繞障技術(shù)在實(shí)現(xiàn)壓覆區(qū)儲(chǔ)量動(dòng)用中至關(guān)重要。

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編輯 付遙

TE243

A

1006－6535(2012)04－0144－03

10.3969/j.issn.1006－6535.2012.03.038

20111104;改回日期:20120105

中油吉林油田分公司科技專項(xiàng)“扶余油田100×104t穩(wěn)產(chǎn)配套技術(shù)研究”(jy20111161)

何增軍(1980－)，男，工程師，2003年畢業(yè)于西南石油學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)，現(xiàn)主要從事地質(zhì)動(dòng)態(tài)分析工作。