大慶CY油田精細鉆關(guān)技術(shù)

鹿 超，王 寧，王連生，閆玉良，郝同春，許明朋

（1.大慶鉆探工程公司國際事業(yè)部，黑龍江 大慶 163411；2.大慶石油國際工程有限公司，黑龍江 大慶 163712；3.大慶鉆探工程公司鉆井二公司，黑龍江 大慶 163413；4.中國石油大學<北京>，北京 102249）

形成于20 世紀70 年代的傳統(tǒng)鉆關(guān)技術(shù)是以待鉆井為中心，關(guān)閉一定半徑（一般為450m 或300m）圓形區(qū)域內(nèi)所有注水井，隨著長垣油田井網(wǎng)密度的增加，鉆1口井需要關(guān)閉的注水井由初期的幾口增加到幾十口，在井網(wǎng)密度最高的地區(qū)接近百口。這樣的籠統(tǒng)鉆關(guān)方式造成水量影響大、壓力恢復緩慢等問題，對開發(fā)效果和原油產(chǎn)量造成了不可忽視的影響。

1 精細鉆關(guān)的基本思路

每口注水井的壓力傳導規(guī)律和壓力波及范圍都是不同的，以往籠統(tǒng)鉆關(guān)的缺點在于將圓形范圍內(nèi)所有注水井統(tǒng)統(tǒng)關(guān)掉了，這些井當中有些是對待鉆井不構(gòu)成影響的，有的是可以通過減注降壓的。

油田開發(fā)過程中，每口注水井都有其確定的壓力傳導規(guī)律，壓力波及范圍在近井區(qū)域為近似的圓形，遠離注水井時，受采油井影響，壓力等值線變?yōu)椴灰?guī)則形狀（圖1）。在給定鉆井安全壓力的前提下，如果待鉆井不在極限壓力范圍內(nèi)，則該注水井可以正常注水；如果在極限壓力范圍內(nèi)，則可以通過減少注入量的方式降低注壓，縮小高壓波及范圍，最終使待鉆井位于極限壓力范圍之外，即可實現(xiàn)精細鉆關(guān)。

圖1 注水井近井區(qū)域壓力分布示意圖

精細鉆關(guān)技術(shù)以注水井為中心，通過對注水壓力傳導規(guī)律和壓力波及范圍的研究，確定新井是否在安全壓力區(qū)域，進而確定注水井的鉆關(guān)方式（正常注水、減量注水或關(guān)井），在確保鉆井安全的同時發(fā)揮每口注水井的最大效能，實現(xiàn)按需鉆關(guān)。該鉆關(guān)方法打破了鉆關(guān)距離概念，通過控制注水量降低壓力，克服了籠統(tǒng)鉆關(guān)方法井數(shù)多、水量影響大的弊端，減少了對油田開發(fā)的影響。

精細鉆關(guān)技術(shù)的關(guān)鍵是如何準確計算注水井周圍的壓力分布。大慶CY 地區(qū)大多數(shù)油田的注采井距已經(jīng)縮短至250m以內(nèi)，準確計算壓力分布的難度進一步降低，為精細鉆關(guān)技術(shù)的應(yīng)用創(chuàng)造了條件。

2 注水井近井壓力計算方法

壓力計算通常采用滲流力學方法，由于地層參數(shù)取值對計算結(jié)果影響較大。本文介紹的計算方法是應(yīng)用采液指數(shù)與注水指數(shù)之間的響應(yīng)關(guān)系遞推注采關(guān)系。實際運算中，地層參數(shù)取值困難，而注水指數(shù)和采液指數(shù)中已經(jīng)包含油層物理信息，可以用注水指數(shù)和采液指數(shù)（可以從生產(chǎn)報表中數(shù)據(jù)獲得）的比值定義注采井的相關(guān)性，從而簡化計算過程。定義Q注為注水指數(shù)，Q采為采液指數(shù)，α為注采相關(guān)系數(shù)：

則注采井連線上任意一點的壓力為：

式中：P——計算壓力值；

Pe——注水井井底壓力；

Pw——采出井井底壓力；

r1——與注水井的距離；

r2——與采出井的距離；

L——注采井井距，r1+r2=L。

當注采井間距200m，注入井井底壓力20MPa，采出井井底壓力5MPa，地層平均壓力10MPa，α為1 時，注采井連線上壓力分布如圖2 所示。曲線拐點是注采井壓力波及平衡點，拐點位置與隨著注采相關(guān)系數(shù)的變化而變化。

圖2 相關(guān)系數(shù)為1時的注采井間地層壓力曲線

3 現(xiàn)場應(yīng)用情況

以某采油廠X5-31-X3323等8口井（紅色序號1～8）為例，該井區(qū)注水層位P1 組涉及300m 范圍內(nèi)注水井共計9口，采油井4口（圖3），壓力計算結(jié)果見表1。

表1 試驗井區(qū)壓力計算結(jié)果

圖3 試驗井區(qū)壓力分布等值線

以14MPa為安全壓力界限，圖中4號和3號井超過14MPa，可以通過對最近的注入井X5-3-P916井進行減壓注水降低壓力。當4 號和3 號井井底壓力為14MPa時，反推X5-3-P916井的注入壓力11.4MPa分別降為10.2MPa 和7.8MPa，正常注水量為41m3/d，降壓后注水量在穩(wěn)定在33m3/d和18m3/d，注入井X5-3-P917 井采取半量注水措施，注量21m3/d，注壓8.1MPa。

8口試驗井施工均正常，固井質(zhì)量全部達標。按原鉆關(guān)方案，試驗井區(qū)需要關(guān)井9 口，影響的注水量為8461m3，應(yīng)用精細鉆關(guān)技術(shù)后，僅對2 口井進行了減量注水，實際影響的注水量僅為1730m3，水量影響大幅度降低。

4 結(jié)論

（1）應(yīng)用采液指數(shù)與注水指數(shù)之間的響應(yīng)關(guān)系計算注采井之間地層壓力分布簡化了計算過程，切合生產(chǎn)實際，精度滿足鉆井要求；

（2）經(jīng)現(xiàn)場驗證，精細鉆關(guān)方法是可行的，在保證鉆井安全、速度、質(zhì)量的前提下，大幅度減少了對注水量的影響。