淺談水平井采油工藝技術(shù)的現(xiàn)狀與應(yīng)用研究

郭玉強GUO Yu-qiang；王麗莉WANG Li-li

（中國石油天然氣股份有限公司遼河油田鉆采工藝研究院，盤錦 124010）

（PetroChina Company Ltd.Liaohe Oilfield Drilling Technology Research Institute，Panjin 124010，China）

1 水平井采油技術(shù)的現(xiàn)狀

1.1 相關(guān)配套技術(shù)概況

1.1.1 高含水油田控水穩(wěn)油技術(shù) 自從控水穩(wěn)油技術(shù)被提出之日起，國內(nèi)多數(shù)陸上高含水區(qū)域便逐步啟動了控水穩(wěn)油工程。在此過程中進行了多次技術(shù)攻關(guān)，如薄油層改造挖潛、大泵和電泵井找水堵水、薄夾層防竄封竄等。在原有的技術(shù)基礎(chǔ)上，將采油工程系統(tǒng)與地面工程、油藏工程相結(jié)合，從而促成了壓縮式可洗井封隔器等高效分注技術(shù)，機械式可調(diào)層管柱、水溶性聚合物凍膠類化學(xué)堵水調(diào)剖劑系列、大泵和電泵井模擬找水測試等找水堵水技術(shù)，多裂縫壓裂、粘砂套管防竄等油層薄夾層挖潛技術(shù)，油田的產(chǎn)能隨之得到了保障。

1.1.2 低滲透油田高效開采技術(shù) 低滲透儲量是我國石油資源的重要成分，在石油地質(zhì)儲量中具有舉足輕重的地位。高效開采是低滲透油田的一大特點，其已有的配套工藝技術(shù)涵蓋了諸多方面，例如：儲層保護技術(shù)，注水技術(shù)，區(qū)塊整體壓裂優(yōu)化設(shè)計和實施技術(shù)，叢式定向開采技術(shù)，以及加深泵掛深抽技術(shù)等。此外還有稠油油藏蒸汽吞吐配套工藝技術(shù)，高溫固砂防砂技術(shù)，增油助排技術(shù)等，這些水平井配套的工藝技術(shù)已在遼河、河南、新疆等國內(nèi)各大油田廣泛應(yīng)用，并創(chuàng)造了越來越樂觀的產(chǎn)油成績。

1.1.3 壓裂技術(shù) 經(jīng)過對多種完井方法的研究對比發(fā)現(xiàn)，套管分流壓裂方法可以被推舉為首選方案，它具有施工安全系數(shù)高，單次壓開多條裂縫多的特點。實施套管分流壓裂方案時，配合先下井的套管短節(jié)，在低密度布孔的狀態(tài)下，開始大排量施工。由于吸液炮眼會產(chǎn)生摩阻，從而使井底壓力顯著提高，壓裂液順勢分流，實現(xiàn)了一次施工壓開多個層段的過程。只要具備了合理的射孔方案，準確判斷壓開的裂縫數(shù)目，即可保障施工順利完成。

此外，雙封隔器單卡壓裂方法也呈現(xiàn)出較好的應(yīng)用價值。該方法的工作原理是利用導(dǎo)壓噴砂封隔器的節(jié)流壓差坐封壓裂管柱，上提后，一次性實現(xiàn)各層段的壓裂。利用雙封隔器單卡壓裂時，應(yīng)注意防止壓后砂卡管柱的現(xiàn)象。

1.1.4 酸化技術(shù) 目前，我國針對水平井的酸化工藝是對酸的優(yōu)選工作，其主要是使用多級暫堵酸化，工藝上多選擇“多級注入+暫堵液+緩速液”同時使用的方法。

1.2 國內(nèi)各大油田應(yīng)用情況

1.2.1 遼河油田 遼河油田水平井是所有油氣田集團公司中規(guī)模最大、井型最多的一個。截止到二零零三年為止，其水平井數(shù)量已經(jīng)占據(jù)了總開發(fā)井數(shù)量的46.9%累計完鉆水平井1178 口，其平均單井產(chǎn)量是直井的4.6 倍,占總產(chǎn)油量的26.7%。水平井技術(shù)也促進了遼河油田二次開發(fā)和立體開發(fā)的新境界，并且在不斷提升著水平井的應(yīng)用水平。

1.2.2 大慶油田 大慶油田低滲透油藏現(xiàn)已小有規(guī)模，其應(yīng)用水平井開發(fā)示范區(qū)已于2012 年年底建成。最初計劃的77 口井的鉆井任務(wù)全部完成，其中包括17 口水平井。大慶油田一直本著“優(yōu)化井網(wǎng)井型，優(yōu)化穿層壓裂工藝，優(yōu)化地面建設(shè)”的高效開發(fā)模式，為水平井應(yīng)用技術(shù)的運用與發(fā)展提供了保障。

1.2.3 勝利油田 勝利油田在水平井應(yīng)用上近些年發(fā)展也非常迅速，在生產(chǎn)實踐中已經(jīng)形成了一套成熟的水平井地質(zhì)及油藏工程設(shè)計技術(shù)。如今其水平井設(shè)計已經(jīng)實現(xiàn)了常規(guī)原油物性的各類油藏，實現(xiàn)了新區(qū)產(chǎn)能建設(shè)和老區(qū)調(diào)整的并軌發(fā)展。

1.2.4 江蘇油田 截止到二零零七年的水平井總數(shù)量已達到了29 口之多，產(chǎn)量增至全國水平的10%以上。水平井工藝技術(shù)在該油田得到了快速發(fā)展，油藏類型也隨之而增加了，在開發(fā)低滲透薄層油藏等領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。

1.3 面臨的技術(shù)難題 水平井采油工藝與其相關(guān)的配套技術(shù)發(fā)展得并不十分先進，仍有一些技術(shù)上的難題面臨解決，主要表現(xiàn)在：完井試油工藝技術(shù)較常規(guī)直井復(fù)雜；采油管柱組合等工藝尚不完善，常規(guī)管柱或井下工具無法滿足相應(yīng)的技術(shù)要求；沖砂、打撈等修井作業(yè)施工復(fù)雜。

2 水平井采油技術(shù)的應(yīng)用研究

2.1 流入動態(tài)與壓差 一般情況下，水平井的產(chǎn)能計算是由滲流穩(wěn)態(tài)解析解而獲取得出的，然而在實際的生產(chǎn)過程中，在穩(wěn)態(tài)情況下生產(chǎn)的油藏幾乎為零。可利用以下方法得到穩(wěn)態(tài)解：通過泄油邊界和有效井筒半徑，同時伴隨形態(tài)因子的概念，能夠比較輕松地將穩(wěn)態(tài)的結(jié)果轉(zhuǎn)化為非穩(wěn)態(tài)和擬穩(wěn)態(tài)的結(jié)果，其結(jié)果數(shù)據(jù)可通過實驗室的物理模型來驗證。

2.2 生產(chǎn)參數(shù)的優(yōu)化

2.2.1 舉升方式的優(yōu)選 深井泵采油方式推舉為可被最優(yōu)先選擇的采油方式，其特點是流程簡單、工藝成熟、穩(wěn)定性高。但也同時存在一些不足之處，比如：能耗大、效率偏低。必要時可以使用節(jié)能型抽油機來彌補這一不足。

2.2.2 參數(shù)的確定 當水平井產(chǎn)量、下泵深度、抽汲參數(shù)等因素確定后，便可對抽桿、泵徑等參數(shù)優(yōu)選了。優(yōu)選方式可分兩次進行：第一次初選抽汲參數(shù)；第二次要在不同的抽汲參數(shù)下對相應(yīng)的桿柱優(yōu)選。另外，還要對桿柱的抽汲參數(shù)的優(yōu)選結(jié)果進行再次篩選，其目的是找出最理想的組合，以確保充分利用該組參數(shù)下的每級桿的應(yīng)力，同時減少抽油桿自重。

2.3 儲層解堵與改造 壓裂和酸化解堵技術(shù)是時下主要的儲層改造措施，雖然我國的水平井酸化技術(shù)已經(jīng)有一定經(jīng)驗，但水平井的酸化技術(shù)尚不成熟，所以進一步開發(fā)儲層解堵與改造工作是必然趨勢。

需要特別提出的是，鉆井泥漿會對儲層產(chǎn)生危害，它可在井壁上形成濾餅，既降低滲透率，又增加了泥漿濾液在地層中的水鎖效應(yīng)，故而必須找到一種可消除井壁表面的濾餅的方法。經(jīng)過多次試驗后發(fā)現(xiàn)，采用酸洗及強氧化劑來解除泥漿堵塞，能夠有效減少井筒周圍的地層損害。

3 總結(jié)

近些年，我國石油產(chǎn)業(yè)一直面臨著低滲透油田開發(fā)、高含水油田開采等諸多技術(shù)難題。為逐步完成技術(shù)攻關(guān)，采油工程必須以降低原油生產(chǎn)成本、提高采油效率為宗旨，重視并有效發(fā)展水平井的開采技術(shù)，大力發(fā)展稠油蒸汽驅(qū)配套技術(shù)，完善低滲透油田完井、增產(chǎn)，逐步形成有特色的深井和超深井配套技術(shù)。各大油田也應(yīng)從當?shù)氐膶嶋H情況出發(fā)，因地制宜，總結(jié)出適合自身采油技術(shù)方案。

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