歡喜嶺油田水平井綜合技術(shù)的應(yīng)用

孟月月

自1993年開展水平井先導(dǎo)實驗以來，水平井技術(shù)在歡喜嶺采油廠開始應(yīng)用，其中在24個區(qū)塊實施水平井76口，實踐證明水平井技術(shù)在油田開發(fā)中取得了較好的效果。該文主要對歡喜嶺油田水平井技術(shù)的發(fā)展歷程以及水平井配套技術(shù)，進行綜合研究和總結(jié)，并對未來發(fā)展方向進行分析。

歡喜嶺油田引進水平井技術(shù)始于上世紀(jì)90年代初，經(jīng)過地質(zhì)設(shè)計人員與鉆井工程人員的共同努力，于1993年完鉆第一口試驗水平井——齊40-平1井，初期日產(chǎn)油達32t，該井的成功實施，標(biāo)志著歡喜嶺油田水平井技術(shù)從室內(nèi)研究走向現(xiàn)場實施，水平井開發(fā)技術(shù)也在實踐中得到不斷的完善。

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、提高油田開發(fā)效益的一項開發(fā)技術(shù)。水平井技術(shù)適用于油田開發(fā)的全過程，對開發(fā)初期的區(qū)塊而言，水平井具有產(chǎn)能高、建產(chǎn)能快、回收快的優(yōu)勢；而在區(qū)塊進入開發(fā)中、后期，利用水平井泄油面積大、生產(chǎn)壓差小的特點，發(fā)揮水平井能夠抑制含水上升、提高油井產(chǎn)能、提高采收率、節(jié)約鉆井投資等優(yōu)勢，為已開發(fā)油田提供一種經(jīng)濟有效的挖潛途徑和手段。我國水平井技術(shù)興起于上世紀(jì)80年代，有效應(yīng)用水平井技術(shù)，對于推進遼河油田的穩(wěn)產(chǎn)具有特別重要的意義。水平井技術(shù)主要應(yīng)用方面有新區(qū)開發(fā)、老區(qū)塊二次開發(fā)及擴邊部署、稠油開發(fā)方式轉(zhuǎn)換、稀油水平井挖潛、難采儲量動用等諸多方面，實現(xiàn)了水平井的規(guī)模實施。隨著應(yīng)用規(guī)模的增大、涉及油藏類型的增多和實際經(jīng)驗的積累，水平井設(shè)計的方法、程序以及鉆井、完井和采油等配套技術(shù)得到逐步完善。

1水平井配套技術(shù)

區(qū)塊篩選。歡喜嶺油區(qū)油藏類型眾多，但并非所有的區(qū)塊都適宜于鉆水平井， 根據(jù)目前我們水平井技術(shù)水平，結(jié)合歡喜嶺油區(qū)油藏特征及以往成功的經(jīng)驗，認(rèn)為在稠油出砂油藏、垂直裂縫性油氣藏、塊狀底水油藏、低滲透油藏適合鉆水平井，并且必須符合一定的地質(zhì)和油藏條件。

精細三維地質(zhì)建模。精細三維地質(zhì)建模技術(shù)能使所建模型能夠和地質(zhì)認(rèn)識基本吻合，能夠滿足油藏數(shù)值模擬的需要。針對歡喜嶺油田油藏類型比較多、比較復(fù)雜的原因，油藏三維地質(zhì)模型建立的側(cè)重點有所不同：對于復(fù)雜斷塊油藏，重點是搞清構(gòu)造斷裂發(fā)育情況，落實構(gòu)造高點；對于構(gòu)造比較簡單的高滲油藏，重點則是搞清儲層內(nèi)部結(jié)構(gòu)和平面、縱向非均質(zhì)性；對于裂縫性潛山油藏，重點是要搞清裂縫的發(fā)育程度和分布特征，包括裂縫發(fā)育帶、裂縫走向、裂縫傾向、裂縫密度及與斷層和區(qū)域地應(yīng)力的關(guān)系；對于已經(jīng)投入開發(fā)多年的老區(qū)塊，重點是描述剩余油分布，包括水驅(qū)前緣位置的計算、油井見水原因和水淹狀況分析，對底水油藏要定量描述水錐半徑，為水平井軌跡優(yōu)化提供依據(jù)。

水平井部署及優(yōu)化設(shè)計。該技術(shù)主要解決水平井在油藏中的位置，包括水平井井網(wǎng)的選擇、水平井井距的確定、水平段方位、水平段長度、油層中垂向位置的選擇、井眼軌跡的優(yōu)化以及完井方式的選擇?？偟脑瓌t是要使水平段對其控制儲量有較高的動用能力及采收率，要綜合考慮油層厚度、儲層物性、原油性質(zhì)、所控制的經(jīng)濟合理的地質(zhì)儲量和產(chǎn)能要求等影響因素，優(yōu)化水平段參數(shù)。對于老區(qū)調(diào)整水平井，需要根據(jù)剩余油單元類型和規(guī)模、油水界面變化、油氣藏地質(zhì)動態(tài)變化、儲層物性和非均質(zhì)性、天然能量大小等，確定水平段合理參數(shù)。如果周圍有老井，可以利用老井，建立“虛擬井”模擬水平段方向上的油藏剖面，再確定水平段最佳縱向位置。

水平井防砂工藝。老區(qū)塊二次開發(fā)首先要面對的就是水平井防砂的難題。早期我們主要運用減小縫寬的方法來提高割縫篩管的防砂能力，但是過小的縫寬會降低管體表面的過流面積，而且因為割縫篩管縫隙較小，對結(jié)垢十分敏感，容易被原油中所含的蠟質(zhì)、瀝青等雜物所堵塞。通過運用高強度彈性篩管進行防砂，它的過流面積是割縫篩管的8-10倍，而且防砂粒徑最小可到0.1mm，具有強度大、滲透性好、防砂粒徑小等特點，基本滿足了水平井防砂的需要。

水平井注汽工藝。①注汽管柱及隔熱方式：早期水平井注汽真空隔熱管不能下入水平段，致使熱量在曲率段損失較大，注入井底干度較低，不利于水平段吸汽。目前我們將真空隔熱管柱下入到水平段內(nèi)，并采用環(huán)空充氮氣的隔熱方式，不僅保證了注入井底的蒸汽干度，而且降低了套管和水泥環(huán)的熱應(yīng)力，防止套管高溫損壞，最大限度的減少了熱量損失，使更多熱量注入油層，保證了注汽效果。②采用分段注汽：籠統(tǒng)注汽易導(dǎo)致水平段末端吸汽少甚至不吸汽，對水平段進行分段注汽，保證水平段均勻吸汽，提高了注汽效果。

2開發(fā)效果及應(yīng)用前景

目前，歡喜嶺油田已完鉆并成功投產(chǎn)76口水平井。從開發(fā)效果來看，水平井與同期調(diào)整的直井或周圍直井相比，日產(chǎn)油達到直井的2-5倍，增加可采儲量為直井的2-3倍。從經(jīng)濟效益來看，上述水平井累計產(chǎn)油24.9×104t，取得了良好的經(jīng)濟效益。隨著工藝技術(shù)水平的提高和經(jīng)驗的積累，水平井技術(shù)在歡喜嶺油田將會有更廣闊的發(fā)展空間，水平井技術(shù)的應(yīng)用范圍將得到不斷擴大。

3發(fā)展方向

水平井注水。注水開發(fā)過程中，控制和影響油水運動的油砂體特點是多方面的。從微觀孔隙結(jié)構(gòu)、砂粒排列的各向異性、各種原理構(gòu)造型式構(gòu)成的紋層、粒度韻律性以及砂體的幾何形態(tài)等都直接影響各類油砂體層內(nèi)的油水運動特點。這些油砂體的地質(zhì)特征，都決定于砂體的沉積成因環(huán)境。一定沉積成因的儲油砂體，必然有一定的結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及宏觀幾何形態(tài)，進而導(dǎo)致儲層物性的非均質(zhì)性及滲透的方向性，因此，從砂體沉積成因分類入手認(rèn)識注水開發(fā)中的水淹特點是必須的。相對于直井，水平注水井由于井底附近基本不存在壓降漏斗，其滲流特點為近似直線流，井底滲濾阻力小，啟動壓力低，吸水能力強，注水波及體積大，并可順著河道方向?qū)嵤┳⑺?，因此更適合這一注采原則。

分支水平井。歡喜嶺油田韻律層發(fā)育，具有多套產(chǎn)層，隨著水平井隨鉆地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)以及鉆井技術(shù)的進步，我們考慮用分支水平井進行開發(fā)。從油藏開發(fā)角度來說，分支水平井有利于制定合理的開發(fā)方案，以較低成本有效開發(fā)多產(chǎn)層油藏；從鉆井角度來說分支水平井共享一個井口及上部井段，有利于環(huán)境保護和降低鉆井成本，減少占用土地；從技術(shù)發(fā)展角度講，分支水平井的成功實施可以為我們將來實施多目標(biāo)水平井提供寶貴經(jīng)驗。

水平井卡堵水技術(shù)。在已投產(chǎn)的部分水平井中，由于底水錐進、邊水侵入而高含水，迫切需要研究適合水平井的卡堵水工藝和配套技術(shù)，提高這部分油井的產(chǎn)能。主要研究方向為提高測井精度，準(zhǔn)確判斷出水點，分析出水原因，開展水平井卡堵水工藝管住、配套工具及卡堵水工藝研究。

低滲油藏水平井的壓裂酸化。利用水平井開發(fā)低滲油藏，具有單井控制瀉油面積大的優(yōu)勢，但是由于鉆井周期長，油層易受到污染，造成滲透率進一步下降，需要進行壓裂酸化等增產(chǎn)措施。目前我們水平井配套完井工藝及修井作業(yè)技術(shù)不成熟，無法適應(yīng)水平井后期生產(chǎn)需要。建議開展水平井壓裂酸化配套工具與工藝的研究。

（作者單位：中國石油遼河油田公司鉆采工藝研究院）