水平井堵水技術在安塞油田淺層應用

程遠新，田寶林，徐旭龍，王強強，馬景萍，羅 瓊

中國石油長慶油田分公司第一采油廠 （陜西 延安 716000）

通常人們把進入油氣層井眼的井斜角不低于86°的井段稱為水平井段，能沿油層走向形成這種水平位移的特殊定向井稱為水平井。水平井具有增加油層的泄油面積，在低生產壓差下開發油藏，橫穿多個裂縫，有效地開發死油區，改變油藏滲流機理，減小油氣滲流阻力等特點[1-2]。一般水平井產能為周邊直井產能的2～3倍。水平井的開發和利用已成為安塞油田為加快產能建設速度，提高單井產能，增加可采儲量的重要技術手段。但水平井的井身與油層平行，油層出水極易導致產油量驟減，含水急劇上升，嚴重影響水平井的開發效果[3-5]。

招平5井為橋31井區1口水平井，橋31井區位于安塞油田南部區塊，主要含油層為侏羅系延9層，是由差異壓實作用形成的一系列由東向西傾斜的低幅鼻狀隆起，受構造、巖性雙重因素控制，為典型的構造-巖性油藏。油藏為河流相沉積，延9儲層位于河道主體帶上，單井平均油層厚度13.9m，縱向上、平面上分布均較穩定。儲層巖性為細粒石英砂巖，碎屑成分占91.4%，其中石英含量67.8%，長石含量12.8%，各類巖屑含量10.2%，填隙物成分占9.2%。儲集空間屬孔隙-再生式孔隙為16.5%～19.3%。

招平5井屬于橋31井組，井組為10井叢式井組，其中油井9口（水平井3口，一般定向井6口），注水井1口。

橋31井于2011年9月投產，初期日產液5.19m3，日產油3.56t，含水18.3%，井組9口油井于2012年10月至2013年3月投產，井組生產動態穩定，動液面下降速度快，分析認為地層能量不足，為完善注采井網，及時補充地層能量，對橋31井實施轉注。

招平5井于2012年11月20日投產，投產后一直高含水，含水95%～100%，對應注水井橋31滯后1個月注水。

招平5井投產時采用四型抽油機，抽汲參數為沖程1.8m、沖數5次/min、深井泵泵徑38mm、泵深540m。理論排量14.69m3/d，實際產液量13.84m3/d，日產油0.33t，含水97.2%，動液面233m，沉沒度307m,示功圖正常；為使該井含水盡快降低，采取增大抽汲參數，上提泵掛措施，抽汲參數為1.8m×7次/min×44mm×405m，理論排量 19.70m3/d，實際產液量15.30m3/d，含水100%，動液面290m，沉沒度115m，示功圖正常。盡管采取強采強抽措施，但該井含水仍然居高不下。

招平5井眼軌跡位于油層的上部，分析認為在該井初期油層改造過程溝通上層含水層，加之固井質量是否合格,套管材質,人為操作不當等因素影響，疑似產生套損現象，進而使該井出水，于是對該井在直井段實施封上采下隔采措施，下入Y341-114封隔器，封隔器位置541.18m，深井泵位置555.80m，座封前SO42-為4 000mg/L，座封后連續取樣分析，SO42-為5 444mg/L,分析認為該井無套損，隔采后無效果。

1 出水原因分析

1.1 油藏地質分析

1）不同儲層物性對比分析。侏羅系延安組僅在安塞油田南部呈點狀分布，連片性差，面積小，埋深350～700m，具有油層物性較好，低滲透層，孔喉分選好，高滲透孔喉的特點，其中延8、延9是主力含油層系。

三疊系延長組儲層在安塞油田普遍存在，平面上連片，面積大，其中長6油層為安塞油田主要儲集層和主力產油層，埋深1 000～1 300m，厚度20～25m，厚度較穩定，巖性為灰綠色厚層塊狀、細粒硬砂質長石砂巖，儲層平均孔隙度10%～l4% ，平均滲透率(0.2～4.0)×10-3μm2，具有連片性好，分布廣，厚度大，物性差，滲透率低等特點。

通過延9與長6油層對比分析，延9油層埋深淺，厚度小，連片性差，物性相對較好。說明由于受構造-巖性油藏的影響，延9油層孤立，不連續，產量遞減快，易出水。

2）同一儲層物性對比分析。招平5井1、2噴射點油層參數如電阻率、孔隙度、滲透率較3～7噴射點或其他井噴射點均小，盡管含油飽和度與其他噴射點相差不大，但這2個噴射點被中間差油層隔開，差油層厚度小（1.5～10.5m），含油飽和度較低，相對而言含水飽和度較高，況且每口井的噴射點都在一條近于水平直線上，在射孔的過程中數據稍有誤差就會溝通隔層出水（表1）。

3）地質導向分析。由于受構造-巖性油藏影響招平5井油層出現尖滅現象，在1噴射點以下，仍有差油層和干層，而且含水飽和度均較高（見表1）。

1.2 出水水型分析

經取樣化驗招平5井見延10層水，分析認為，該井在鉆井過程中鉆穿水平油層，又在初期油層改造過程中壓穿延10水層。造成底水錐進，誘發水錐出現，隨著油水密度差的減小，臨界生產壓差減小，便形成出水優勢通道，屏蔽油層滲流能力，造成油井嚴重出水。

2 堵水試驗

2.1 實施堵水

由上述分析初步斷定，該井第1、2噴射點為出水點，因此對噴射點1、2、3實施封堵，降低該井含水，提高單井產能。施工過程如下：

1）通井，管柱組合：Φ118mm通井規（帶倒角）×1.5m+Φ73mm油管短節×油 10×油8變扣×0.20m+Φ73mm外加厚油管×98根×936.16m+油補距4.4m；通井過程暢通無遇阻現象，通井深度：942.76m。起出通井管柱，觀察通井規內外壁無劃痕，無變形。

表1 橋31井區水平井油層數據表

2）沖砂洗井，管柱組合：Φ73mm 斜尖×0.50m+油10×油8變扣×0.20m+Φ73mm外加厚油管×98根×936.16m+Φ73mm外加厚油管方入 4.6m+油補距4.40m。 探砂面深度945.86m，座自封封井器，連接上水及放噴管線沖砂洗井，泵壓3～5MPa，排量800L/min，返出物為油水混合物、污水、砂水、活性水，歷時82min，用活性水65m3，待進出口水色一致停泵，沖砂過程中共接換單根油管1根，終探砂面深度956.65m，沖砂進尺10.79m。

3）下橋塞，管柱組合：Y445-114 橋塞×1.44m（上部×0.64m： 下部×0.80m）+油 10×油 8 變扣×0.20m+扶正器+Φ73mm外加厚油管×86根×823.93m+Φ73mm外加厚油管方入0.33m+油補距×4.40m.橋塞深度830.00m。

打橋塞，投球，連接水泥車管線，啟動水泥車，排量 500L/min；打壓至 8、12、20、22MPa 壓力持續上升，當打壓至25MPa時壓力突降，橋塞與丟手接頭分離，座封過程完成。

下探橋塞管柱，管柱組合：Φ73mm斜尖×0.50m+油 10×油 8變扣×0.20m+Φ73mm外加厚油管×86根×823.93m+Φ73mm外加厚油管方入2.07m+油補距4.40m。 探橋塞深度831.10m，工具無位移，說明座封可靠。

4）按下泵方案設計下泵生產。

2.2 實施效果與分析

招平5井堵水后生產狀況：抽汲參數1.8m×5次/min×32mm×405.83m， 日產液 8.71m3/d， 日產油3.48t，含水 52.5%，動液面 375m，沉沒度 30m，示功圖表現為供液不足。堵水取得了較好的效果。

從堵水后生產參數及生產狀況分析看，在同一泵掛深度下 （405.83m），在堵水前強采強抽措施下（抽汲參數：1.8×7×44×405.83m），日產液 15.21m3/d，沉沒度91m，示功圖表現為正常；而堵水后抽汲參數調小，日產液下降，含水下降，沉沒度由91m反而下降至30m，示功圖表現為供液不足，這說明堵水是成功的，由于招平5井水平油層延續長度短，堵水后，油層滲流能力只能靠本油層提供，而無外援，因而油井就會出現沉沒度下降，油井供液能力變差現象。

招平5井堵水后，間隔一定時間取樣分析，與延9層標準水型相比較為接近，而與延10層標準水型相比相差甚遠，再一次驗證堵水的成功性和可靠性。

3 取得的認識

1）水平井的開發和管理還處于初級階段，尤其對安塞油田淺層來說還停留在淺顯的認識水平上，對今后水平井的開發和管理要在不斷認識和摸索的基礎上，由淺到深逐步提高。

2）水平井堵水，首先摸清出水類型（注入水或地層水，地層水是哪一層位的）；其次查找出水原因和確定出水位置。通過靜動態資料（包括油藏、鉆井、射孔、壓裂、試油、生產、化驗）等記錄分析和現場測試（工程測井）確定出水原因和位置，最后制定堵水方案，實施堵水作業，經堵水后并驗證堵水的準確性和效果。

3）機械堵水技術在套管射孔完井方式的水平井水平段應用取得較好的效果。

4）從油藏物性上，對非均質性油藏，由于水平井井身結構的原因，水平井在開采過程易有出水現象。同一油層垂向滲透率的不同，水平段軌跡高低起伏，底水從垂向上較高滲透率區域進入油井，從點狀出水發展曲面出水，從而使水平井含水率迅速上升，造成嚴重的出水問題。

5）由于水平井井身結構和完井方式的特殊性，給水平井堵水帶來很大的困難，堵水技術及現場工藝有待提高和完善，以提高水平井堵水成功率。

6）結合橋31井區井網布局，后期橋31井組一旦注水見效，招平1、招平2、招平5井水淹概率大，對應定向井因不能補充能量，開發效果將變差。針對水平井開發矛盾，應開展水平井注水開發試驗，探索水平井注水開發規律和經驗。

[1]劉新菊，董海英，王鳳，等.特低滲油藏水平井開發效果評價及影響因素研究[J].石油天然氣學報，2011，33(6)：318-323.

[2]王小瑋，祁麗莎，幸明剛，等.底水油藏水平井底水錐進理論研究[J].石油地質與工程，2013，27（1）：104-105.

[3]吳樂忠.水平井堵劑及堵水技術研究[D].北京：中國石油大學，2009.

[4]李洪，牛麗，謝小蓉，等.一種新型的水平井智能找堵水技[J].內江科技，2012（5）：94-97.

[5]郭洪志，李冬梅.Flagship在中高含水期水平井中的應用研究[J].西南石油學院學報：自然科學版，2009，31（1）：107-110.