多分支水平井技術(shù)實現(xiàn)潛山等難采油氣藏高效開發(fā)

呂益祥（中國石油集團長城鉆探工程有限公司技術(shù)開發(fā)中心 北京100101）

一、前言

隨著世界油氣開發(fā)進入中后期開采，易開采儲量日益枯竭，剩余油氣高度分散，挖潛難度增大。潛山、稠油、低滲、深層、灘海、小斷塊等難采油藏已成為今后油氣開發(fā)的接替主力區(qū)塊，在新增探明含量中，難采油氣藏占大約70%。采用常規(guī)直井、定向井、水平井技術(shù)開采這些難采區(qū)塊時，存在鉆完井成本高、采油效率低下，儲層動用程度不高等問題，無法實現(xiàn)經(jīng)濟高效開發(fā)。

隨著勘探開發(fā)技術(shù)的發(fā)展及鉆完井工藝水平的提高，分支水平井技術(shù)逐步成為國內(nèi)外油氣田開發(fā)的重要方向，該技術(shù)在國內(nèi)外油田尤其是潛山、稠油及深層油氣藏應(yīng)用越來越廣泛。通過從一口井中獲得最大的總水平位移，在相同或不同方向上鉆穿不同深度的多套油氣層，有效地降低油氣田開發(fā)成本。

二、潛山油藏開發(fā)方案及技術(shù)難點

潛山、稠油等低滲透難動用區(qū)塊的開發(fā)難題可利用分支水平井技術(shù)解決。縱向上應(yīng)用套管開窗分支井技術(shù)，實現(xiàn)多個儲層的同時開發(fā)；橫向上應(yīng)用魚骨水平井來提高微裂縫鉆遇率，鉆遇垂直裂縫和溶洞的機會大大增加。使泄油面積和泄油效率顯著增加，減輕了底水錐進，單井產(chǎn)能得到提高。

目前潛山油藏開發(fā)存在諸多挑戰(zhàn)，主要存在以下幾個方面：潛山油氣藏地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，優(yōu)化布井困難；安全鉆井難度大；地層可鉆性差，進尺緩慢，鉆具磨損嚴重；開窗側(cè)鉆及魚骨分支側(cè)鉆困難；軌跡控制難度大；摩阻大，鉆具下入及提升困難；儲層保護難度大等。

三、技術(shù)措施及解決方案

針對潛山等難采區(qū)塊的開發(fā)難點，開展深入的地質(zhì)精細描述和優(yōu)化布井研究，優(yōu)化分支水平井的井身剖面設(shè)計，優(yōu)化軌跡設(shè)計和鉆具及鉆井參數(shù)，保證水平井段在儲層中最大限度延伸，實現(xiàn)的軌跡控制，注意全過程的油氣層保護，做好完井管柱優(yōu)化和事故預(yù)防處理。

3.1、地質(zhì)精細分析及優(yōu)化布井

以潛山成藏理論為指導(dǎo)，結(jié)合構(gòu)造精細解釋技術(shù)、儲層巖性識別及空間組合技術(shù)對儲層進行精確描述。運用動態(tài)分析、物質(zhì)平衡和數(shù)值模擬等方法對剩余油分布規(guī)律深入研究，從橫向和縱向上進行產(chǎn)能分析和預(yù)測，為潛山難采儲量開發(fā)動用提供指導(dǎo)性依據(jù)[2、3]。以直井認識儲集巖發(fā)育段，利用分支水平井技術(shù)提高儲層裂隙鉆遇率和泄油面積，形成縱向分層段、平面跨斷塊的布井方式。

3.2、分支水平井井身剖面優(yōu)化設(shè)計

針對潛山油藏含油厚度大、埋藏深的特點，縱向上根據(jù)油層具體厚度，分段部署。結(jié)合油藏裂縫展布方向和形狀特點，按照上中下分段分層疊置式部署剖面結(jié)構(gòu)。魚骨分支的設(shè)計采用增-穩(wěn)二段制，使分支井眼上翹；根據(jù)地質(zhì)情況合理設(shè)計分布各分支眼，盡量采用低造斜率的軌跡設(shè)計，有效降低摩阻與扭矩，保證井眼曲率平滑，確保電測和各層套管的順利下入?！?】

3.3、長距離復(fù)雜軌跡控制技術(shù)

根據(jù)潛山地層特點，綜合分析工具造斜能力，合理匹配鉆具組合和鉆井參數(shù)。采用MWD/LWD隨鉆測量，精確控制井眼曲率，提高油層鉆遇率和軌跡精度。采用變曲率分次定向技術(shù)，保證井眼軌跡圓滑。在造斜過程中，做好井底軌跡預(yù)測，以實現(xiàn)入靶點“軟著陸”為目標進行待鉆井眼設(shè)計，確保準確入靶?！?】

3.4、井壁穩(wěn)定及井眼清潔技術(shù)

根據(jù)巖層的的變化及時調(diào)整泥漿的密度、粘度和失水，使其始終保持良好的動力、靜切力和流變性，保證井壁的穩(wěn)定。針對上覆地層易漏、易塌、易噴的特點，采用分段下多層技術(shù)套管的辦法，封隔砂泥巖剖面。斜井段和水平分支段采用無固相鉆井液，及時進行短起下鉆和通井，避免遇阻遇卡現(xiàn)象的發(fā)生。

3.5、分支井套管開窗及打撈技術(shù)

研究深井硬地層、大斜度井段、厚壁套管開窗技術(shù)，提高開窗效率。利用小銑錐打領(lǐng)眼，大小銑錐復(fù)合開窗的硬地層開窗套管、硬地層開窗銑錐消耗多的問題。控制合適的鉆壓，減小鐵屑尺寸，降低作業(yè)扭矩，提高窗口質(zhì)量。注意分析砂樣中的鐵屑、巖屑的形狀、數(shù)量，及時了解開窗進程，并根據(jù)鐵屑的大小和形狀及時調(diào)整作業(yè)參數(shù)。研制新型打撈母錐，結(jié)合中心孔打撈方式，形成多種打撈工藝，提高深井打撈成功率。

3.6 魚骨分支側(cè)鉆技術(shù)

在分支側(cè)鉆過程中，將成熟的懸空側(cè)鉆技術(shù)與復(fù)合井眼技術(shù)結(jié)合，先選用設(shè)計尺寸鉆頭至分支點，然后選用定向鉆具加欠尺寸鉆頭進行分支井眼鉆進。完成后，再選用設(shè)計尺寸鉆頭懸空側(cè)鉆下一段主井眼，利用鉆頭直徑差在分支側(cè)鉆點處造臺階，解決硬地層懸空側(cè)鉆難題。

3.7 完井方式優(yōu)選

根據(jù)潛山油藏的不同地質(zhì)特點和開發(fā)工藝要求，優(yōu)先選定完井方式。通常情況下，主井眼采用固井完井或篩管完井，魚骨分支井眼采用裸眼完井。

四、技術(shù)應(yīng)用實例

興古7-H208井完井鉆井深4606m、水平段長757m。開窗點井深3523.3m，開窗套管強度高、硬度大（鋼級為TP125TT、壁厚為11.99m），是目前國內(nèi)開窗位置最深的分支井之一。該井完井后采用水平段生產(chǎn)，導(dǎo)眼定向井暫不射孔生產(chǎn)，后期用于注水，成功利用了分支水平井技術(shù)對深層水平井導(dǎo)眼進行了保留。

五、結(jié)論

（1）現(xiàn)場應(yīng)用表明，分支水平井技術(shù)可顯著增加井眼與油氣藏的接觸面積，大幅度地提高采收率和單井產(chǎn)量，是老區(qū)挖潛、提高剩余油氣產(chǎn)量的有效途徑。

（2）分支水平井技術(shù)不僅節(jié)約大量的鉆完井費用及采油作業(yè)成本，而且可提高儲層的動用程度，實現(xiàn)深層古潛山油藏、稠油油藏、深井氣藏、斷塊薄油藏等低滲難采區(qū)塊的經(jīng)濟高效開發(fā)。（3）盡管分支水平技術(shù)取得了很大進步，針對一些特殊的地質(zhì)條件，仍存在一些技術(shù)問題需要繼續(xù)研究和完善。例如，有效延伸水平段的長度，深井斜向器底坐封及錨定技術(shù)、超硬地層套管開窗技術(shù)、大斜度井段的傳壓技術(shù)、防卡技術(shù)、腐蝕性介質(zhì)條件下的鉆完井工具適合性等仍有待于深入研究。

[1]祝金利，姜漢橋，梁春梅。多分支井技術(shù)在遼河稠油油藏中的應(yīng)用[J].西安石油大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版）,2008，23，（2）：55～57

[2]王君，范毅.稠油油藏的開采技術(shù)和方法[J]。西部探礦工程，2006，7（7）：84～85