新形勢(shì)下復(fù)雜條件下的石油開采技術(shù)研究

延長(zhǎng)油田股份有限公司南泥灣采油廠 陜西 延安 716000

1 引言

據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示,2020年1-11月國(guó)內(nèi)原油累計(jì)產(chǎn)量達(dá)1.8億噸,同比增長(zhǎng)1.6%。雖然經(jīng)濟(jì)放緩,但是國(guó)內(nèi)對(duì)石油能源的需求量卻穩(wěn)步增長(zhǎng)。我國(guó)現(xiàn)階段尤其資源大多屬于非常規(guī)、深層及海洋深水區(qū)等南開采油氣儲(chǔ)量,地下條件復(fù)雜,開采難度大。采油行業(yè)已經(jīng)進(jìn)入到難開采油氣時(shí)代,對(duì)于采油企業(yè)而言,必須通過技術(shù)突破才能提高開采效率和效益。

2 石油開采面臨的復(fù)雜條件分析

現(xiàn)階段,我國(guó)石油開采面臨的復(fù)雜條件主要包括以下方面:一是非常規(guī)油氣藏的儲(chǔ)層壓力比常規(guī)油氣藏的儲(chǔ)層壓力低,滲透率低,石油流動(dòng)性差或者難以流動(dòng),因此在開采的過程中必須要打水平井,同時(shí)還要對(duì)水平井實(shí)施大規(guī)模的分段壓裂,通過人為工程改造讓底下油藏流動(dòng)起來,這不僅需要更高的工程成本,同時(shí)對(duì)工藝技術(shù)也提出了更高的要求。二是鉆井過程中,不僅要滿足井眼軌跡的目標(biāo)要求,同時(shí)還要在生產(chǎn)使用過程中盡量保持油氣藏的完整性,否則就難以提升油田單井產(chǎn)量,難以實(shí)現(xiàn)較高的采收率。三是油氣藏所處位置位于生態(tài)保護(hù)區(qū)內(nèi),在這種情況下必須確保石油開采和生態(tài)保護(hù)雙贏目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),通常采用的是在距離生態(tài)保護(hù)區(qū)一定范圍以外的地方進(jìn)行鉆采作業(yè)。這種情況無(wú)疑增加了開采位移,需要實(shí)施大位移鉆井工程,給石油開采增加了難度。四是井眼空間狹小,存在振動(dòng)、沖擊、腐蝕等復(fù)雜工況,各種不確定性因素增加了開采作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)。

3 石油開采技術(shù)分析

井漏封堵技術(shù):首先降低泵排量,減小泥漿密度,觀察泥漿循環(huán)情況,當(dāng)不再井漏時(shí)再慢慢增加泵排量到正常值。對(duì)于淺層中的砂石層,具有膠結(jié)性差的特點(diǎn),滲透性強(qiáng),因此在這種情況下可通過將泥漿的粘度調(diào)高,增加泥漿的量來阻止井漏現(xiàn)象繼續(xù)。對(duì)于深層中的井漏,應(yīng)首先確保井壁穩(wěn)定性,然后在此基礎(chǔ)上減小泥漿的粘度,降低鉆井激動(dòng)壓力。當(dāng)泵壓過高時(shí)容易憋漏地層,此種情況下可降低泵排量,減小泵壓力。如果泥漿粘度過高、開泵負(fù)荷過大或者加重不均勻所導(dǎo)致的井漏,可先起鉆停止,然后逐步分段下鉆,同時(shí)調(diào)整和控制泵壓和下鉆加速度,避免再次出現(xiàn)井漏。如果是自然漏失原因造成的井漏現(xiàn)象,可以采取橋接堵漏的辦法,如循環(huán)法和擠壓法。循環(huán)法適用于滲透性小的多漏層段井漏位置,向泥漿中加入適當(dāng)堵漏劑然后泵入漏層。擠壓法適用于一些漏層清晰的漏井,根據(jù)漏井的實(shí)際情況設(shè)計(jì)和配制備好泥漿,然后泵入泥漿進(jìn)行堵漏,過程中應(yīng)控制好環(huán)空壓力,不能超過地層和井口的承壓負(fù)荷,壓力穩(wěn)定后進(jìn)行泄壓。如果井漏十分嚴(yán)重,可先泵入泥漿的一半量,然后靜置2～4小時(shí)繼續(xù)小排量泵入剩下泥漿的一半量,如果壓力還是不夠,再泵入剩下泥漿。此外抗高壓堵漏劑結(jié)合了化學(xué)堵漏和橋接堵漏兩種優(yōu)勢(shì),具有延時(shí)膨脹的特性以及較好的粘彈性,因此具有極大的抗壓能力,能夠滿足實(shí)際鉆井井漏需求,在溶洞性井漏以及破碎性井漏情況中有較好表現(xiàn)。復(fù)合型堵漏劑主要成分是瀝青和石英砂,穩(wěn)定性好,能夠耐受較高溫度,具有良好流動(dòng)性,能夠根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況調(diào)節(jié)凝結(jié)時(shí)間和凝結(jié)強(qiáng)度。

水平井完井技術(shù):對(duì)不同油藏類型水平井的完井方式進(jìn)行優(yōu)選,建立更加精細(xì)的完井技術(shù)體系。稠油沙礫巖油藏的原油粘度大,采用固井射孔完井技術(shù);裂縫油藏的碳酸鹽巖致密,采用篩管完井技術(shù)和關(guān)外封隔器加篩管完井技術(shù);砂巖油藏中膠結(jié)程度較好的情況,采用預(yù)鉆孔篩管完井技術(shù)或割縫篩管完井技術(shù),膠結(jié)程度疏松的情況,采用固井射孔后濾砂管防砂完井技術(shù)、裸眼內(nèi)濾砂管防砂完井技術(shù)或套管內(nèi)繞絲篩管礫石充填完井技術(shù);水淹油藏的油水關(guān)系復(fù)雜,采用篩管頂部注水泥完井技術(shù);薄層低滲油藏中的水平段較長(zhǎng)可采用分段壓裂的方式,采用帶封隔器的套管頂部注水泥完井技術(shù)。

鉆井液技術(shù):在大造斜率井以及大井眼曲率的情況下,必須確保鉆井施工具有較低的摩擦阻力,對(duì)施工潤(rùn)滑性提出了更高的要求。既要考慮到降摩阻,同時(shí)還要兼顧到環(huán)保性,可采用隨鉆膜潤(rùn)滑的思路以及強(qiáng)擠壓點(diǎn)復(fù)合潤(rùn)滑的思路來實(shí)現(xiàn)較好的潤(rùn)滑性。采用有機(jī)環(huán)保潤(rùn)滑劑和納米處理劑代替原油修復(fù)接觸面,形成高強(qiáng)度潤(rùn)滑膜。鉆井液選擇具有良好的耐高溫性能,能夠抗溫180℃,同時(shí)納米粒徑范圍在1～50μm,摩擦阻力低、綠色環(huán)保型的鉆井液。減阻劑使用方式采用智能化囊包的形式,使其能夠在高摩擦力和較強(qiáng)剪切力的情況下破裂,在需要的位置釋放潤(rùn)滑劑,實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)潤(rùn)滑的效果,提升潤(rùn)滑劑使用效率。

4 石油開采技術(shù)具體實(shí)施途徑

分段射孔的長(zhǎng)井段水平井或水平段貫穿多有層的水平井,如果其中一段出現(xiàn)水淹就會(huì)影響到整個(gè)水平段的生產(chǎn)。為了解決這一問題,采用分段卡封、分段采油工藝技術(shù)可提高開采質(zhì)量和效率。當(dāng)需要對(duì)下段油層進(jìn)行封堵時(shí),管柱可采用帶雙向卡瓦支撐的封隔器進(jìn)行封堵,使用丟手工具實(shí)現(xiàn)丟手。還可以采用皮碗封隔器對(duì)封閉層進(jìn)行封堵,使用水平井丟手工具實(shí)現(xiàn)丟手,全部關(guān)注支撐在人工井底,上部采用方落伍關(guān)注插入丟手接頭,避免管柱位置移動(dòng),這種卡封技術(shù)適用性強(qiáng),可以對(duì)任意油層進(jìn)行封堵。此外,在分段采油工藝中,采用多級(jí)封隔器和液控開關(guān)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)水平井分段開采的目標(biāo)。通過液壓控制井下開關(guān)的開啟關(guān)閉,滿足合采和選擇性開采的多樣化需求。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述,石油需求在能源市場(chǎng)中仍舊占有很大的比重,而我國(guó)石油產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入到高難度開采階段。面對(duì)越來越復(fù)雜的條件,采用更科學(xué)的開采技術(shù)成為確保生產(chǎn)安全和采油效率的關(guān)鍵途徑。未來的石油開采將更多地與現(xiàn)代化技術(shù)結(jié)合起來,總結(jié)和積累越來越多的實(shí)踐模型,推動(dòng)石油開采水平不斷提升。