新海27塊邊底水稠油油藏水平井鉆完井技術

鄧紅濤

（中國石油遼河油田公司鉆采工藝研究院，遼寧盤錦 124010）

1 油藏概況

新海27塊是海外河油田一個主力開發區塊，含油面積2.8 km2，石油地質儲量672×104t，主要開采古近系東營組東一段油層，埋藏深度在1400 m左右，平均孔隙度31.4%，平均滲透率1927×10－3μm2，為高孔高滲儲層；50℃原油粘度平均為2786 mPa·s。該區塊為邊底水層狀油藏，一次開發底水錐進快，含水上升速度快，產量遞減快，然而在直井井間還有很大一部分剩余油有待開發。為此，通過部署水平井來實現該區塊的有效開發，通過水平井鉆完井技術的摸索和應用，有效減緩了水錐，提高了區塊采收率。

2 鉆完井技術難點和措施

2.1 技術難點

（1）從地層上分析：上部地層疏松，鉆進中措施不當易造成井漏、井塌、井眼擴大率超標等多種不利因素，給下步施工帶來難度，并且固井水泥不易返至地面。

（2）從地質導向上分析：由于油層底部有底水，且下部為注水層位，需要控制水平段軌跡在靠近油層上界面運行，防止后期底水錐進造成含水率急劇升高。同時由于地層傾角較大，儀器的精度有限，要保證水平段油層鉆遇率，控制井眼軌跡有一定的難度。

（3）從固井工藝上分析：采用套管外封隔器固井工藝，要保證管外封隔器正常下入到井內，并保證在憋壓時，能有效脹封來封隔井眼，實現上固下不固的固井工藝有一定的難度和風險性。

2.2 技術措施

（1）控制鉆具下放速度，防止人為造成過大的激動壓力和抽吸壓力，壓漏或抽垮地層；放大水眼、降低泵壓、堅持劃眼；接單根晚停泵早開泵等；固井施工注意優化固井設計，計算好水泥的用量；施工中如果出現井漏斷流，及時采取有效的補救措施，環空倒灌水泥，確保井口水泥的有效封固。

（2）定向段和水平段使用地質導向鉆井，有效預測和控制井眼軌跡，保證水平段的油層鉆遇率；同時根據鉆進中反映出的地層參數，及時調整井眼軌跡。

（3）在下完井管串前，做好充分的井眼和鉆井液準備，規范固井施工全過程，保證施工的連續性。

3 鉆完井技術［1－4］

3.1 優化井身結構

通過鉆井實踐，對該區塊的鉆井井身結構進行了優化，將三開井身結構改為兩開，表層主要是封上部松散地層，為下部鉆井施工提供條件，防止下部施工使用高密度鉆井液壓漏該地層；二開油層水平段采用篩管配合套管外封隔器完井，水平段入口點以上固井返地面。以該區塊兩口井為例，井身結構優化對比見表1。

3.2 鉆井參數優選

上部井段和進入目的層前泥砂巖地層交界處，地層膠結疏松，控制造斜率有一定的難度。根據本區塊以前的施工經驗，采取鉆頭不裝水眼、使用大角度單彎螺桿、控制泵壓等措施，保證造斜率，同時要減少定點循環的時間，防止井眼擴大率超標。

表1 井身結構優化對比

鉆進施工中最大的難度是大斜度井段巖屑床導致的粘卡、拖壓、抽吸等。水平段鉆井參數控制排量30～50 L／s、鉆壓100～150 kN和泵壓7～8 MPa，防止產生大肚子井眼；晚停泵、早開泵，排量由小變大；鉆進中排量滿足攜帶巖屑的要求，鉆壓滿足適當的鉆進速度，防止因鉆速過快巖屑未及時返出而導致卡鉆。

3.3 導眼回填技術

在導眼完鉆后，通過測RFT和油水界面測試，確定油水界面和相關參數，結合主眼的井身設計剖面，一般用超細水泥導眼回填至窗口以上50～60 m，并考慮20%水泥附加量，計算好灰量；為保證導眼回填質量，分段回填，做好回填固井設計，保證施工連續性。

3.4 井身軌跡控制技術

管外封隔器與井眼間隙小，下入難度大。因此在井身軌跡上必須控制狗腿度，要求連續三點全角變化率不能超出9°／30 m，并做好鄰井防碰。增斜段鉆具組合：φ241.3 mm鉆頭＋短馬達＋浮閥＋短無磁鉆鋌＋MWD（帶ZINC測斜短接）＋短無磁鉆鋌2根＋127 mm鉆桿36根＋127 mm加重鉆桿＋177.8 mm鉆鋌3根＋127 mm鉆桿；水平段段鉆具組合：φ241.3 mm鉆頭＋短馬達＋浮閥＋測斜短接＋（GVR）LWD＋MWD＋短無磁鉆鋌2根＋127 mm加重鉆桿3根＋127 mm鉆桿66根＋127 mm加重鉆桿12根＋177.8 mm鉆鋌3根＋127 mm鉆桿。

要求開窗點以下使用LWD地質導向跟蹤，利用LWD隨鉆儀器反映出的自然伽馬曲線、GVR工具提供的三個側向方位電阻率及成像、一個環形電阻率、一個近鉆頭電阻率和伽瑪測量［1］，再結合氣測、巖屑錄井分析，及時掌握實鉆井眼軌跡相對于油層的位置，并及時調整井眼軌跡。

例如，根據巖性、電性特征與油氣顯示特征，油層、低產油層、油水同層、水層測井解釋的綜合分析，重新確定了海外河油田新海27塊測井解釋圖版（圖1），其中油層解釋標準為：巖性以含礫中細砂巖為主，全烴含量5%以上，定量熒光9.5～12.0級，電阻率在40Ω·m以上。在新海27－H7井使用LWD隨鉆測井進行導向，鉆至井深1710 m時電阻率由35Ω·m降至10Ω·m，自然伽馬由75 API上升到95 API。現場錄井全烴含量由1.5%降至0.4%，定量熒光級別由8.7降至7.5級。綜合分析認為，水平段已靠近上部泥巖地層，必須將井眼軌跡向下調整，降斜增大垂深后，保證了油層鉆遇率，順利完成水平段施工。新海27－H7井設計和實際井身軌跡見表2。

圖1 新海27塊測井解釋圖版

每鉆進一個單根測斜取值，在水平段施工過程中，加密測點，每鉆進3～5 m測斜一次，及時對井底和待鉆井眼軌跡位置進行預測，施工中發現漂移及時處理，采用滑動鉆進和旋轉鉆進相結合，保證油層鉆遇率。

3.5 選擇性完井技術

3.5.1 通井施工方案

下套管前進行雙扶正器模擬通井到底，修整了井璧上的溝槽，保證井眼暢通，保證管外封的漲封效果，防止水泥漿下沉到篩管段。

3.5.2 下套管和固井技術要求

先按固井設計下完井管串，通常完井管串結構如下：引鞋＋177.8 mm熱補＋φ177.8 mm／TP100H彈性篩管＋φ177.8 mm光管1根＋φ177.8 mm盲板＋206 mm管外封隔器＋φ177.8 mm光管1根＋φ210 mm分級箍＋φ177.8 mm套管。

表2 新海27－H7井設計和實際井身軌跡對照

要求在下盲板后，正常下套管每下10根灌一次，注意控制下完井管串的速度，下完后對固井設備試完壓，憋壓脹封封隔器，在此期間盡量保持壓力穩定［2］。然后連續打壓，剪斷分級箍銷釘，建立循環，正常固井。

3.5.3 固井效果檢測

固井若出現井漏要按施工預案進行環空倒灌，固井侯凝測完聲幅后，鉆穿分級箍，通過伽馬密度－聲波變密度測井，驗證管外封效果良好，實現了水平段入口點前固井，水平段篩管完井的選擇性完井工藝。

3.6 油氣層保護技術

二開使用對該地區具有較好配伍性的XC聚合物混油鉆井液體系，該體系能夠控制鉆井液濾失量，抑制儲層水化，防止鉆井液濾液對油層的污染，并能滿足安全快速鉆井的要求。嚴格控制鉆井液的固相含量，保證固控設備充分運轉，防止固相堵塞油層通道，使固相顆粒對油層的污染減少到最低程度。

在鉆開油氣層前加好油層防滲透劑；進入油氣層后，加強井控工作，加快鉆井速度，減少對油層的浸泡時間。固井過程中按設計水泥漿類型及其密度施工，充分利用好沖洗液、隔離液，提高固井質量。完井前使用完井液替泥漿，保護油氣層。

4 取得的效果

新海27塊水平井二次開發基礎井網2004－2007年建成，方案部署水平井32口，完鉆32口，鉆井成功率100%，油層鉆遇率97.5%，斷塊開發指標得到質的提升。方案要求年建產能12×104t，實際完成年產油量12.2×104t，區塊日產油水平由32 t上升到351 t，達到一次開發高峰期產量，采油速度由0.26%上升到2.84%，綜合含水由93.6%下降至83.3%，采收率由15.3%上升到31.0%。

2009年開展了二次開發擴大部署研究，增加地質儲量451.6×104t，并成功在新海27塊周邊部署水平井25口。截止目前實施10口，平均單井日產液36.2 m3，日產油7.6 t，累產油達2.67×104t。確保了區塊以大于1.5%的采油速度繼續穩產。

5 結論及認識

（1）鉆進中控制好鉆井參數，使用合適的鉆具組合，能夠有效控制全角變化率和井眼擴大率，為完井管串的順利下入準備好條件。

（2）通過測RFT和油水界面飽和度，摸清地層情況，有利于下一步的地質導向施工；同時全面推廣LWD／MWD和地質導向技術，動態檢測與調整井斜和方位，提高了軌跡控制水平和油層鉆遇率。

（3）利用管外封隔器實現邊底水層狀油藏水平井的選擇性完井，提高了區塊開發整體經濟效益。隨著油田開發的需要，開展選擇性完井新工藝的研究很有必要。

（4）應用油氣層保護技術，減少儲層傷害，在一定程度上保證了油層的高效開發。為實現整個區塊的開發效率，還需進一步開展保護油氣層技術方面的研究。

［1］狄富春，呂建云，趙立文，等.提高薄油層水平井油層鉆遇率的技術研究［J］.石油鉆探技術，2008，（2）：25－27.

［2］吳國軍，佟德水.遼河油田興古7塊水平井鉆完井技術［J］.石油鉆采工藝，2011，（3）：48－50.

［3］劉匡曉，魏士軍，郭金愛，等.川東北超深水平井軌跡控制方法優選［J］.斷塊油氣田，2011，18（2）：254－256.

［4］田平，薛建國，蔣建寧，等.河南油田泌頁HF1水平井鉆井技術［J］.石油地質與工程，2012，26（3）：88－90.