歡喜嶺油田水平井綜合技術的應用

孟月月

自1993年開展水平井先導實驗以來，水平井技術在歡喜嶺采油廠開始應用，其中在24個區塊實施水平井76口，實踐證明水平井技術在油田開發中取得了較好的效果。該文主要對歡喜嶺油田水平井技術的發展歷程以及水平井配套技術，進行綜合研究和總結，并對未來發展方向進行分析。

歡喜嶺油田引進水平井技術始于上世紀90年代初，經過地質設計人員與鉆井工程人員的共同努力，于1993年完鉆第一口試驗水平井——齊40-平1井，初期日產油達32t，該井的成功實施，標志著歡喜嶺油田水平井技術從室內研究走向現場實施，水平井開發技術也在實踐中得到不斷的完善。

水平井技術是通過擴大油層泄油面積來提高油井產量、提高油田開發效益的一項開發技術。水平井技術適用于油田開發的全過程，對開發初期的區塊而言，水平井具有產能高、建產能快、回收快的優勢；而在區塊進入開發中、后期，利用水平井泄油面積大、生產壓差小的特點，發揮水平井能夠抑制含水上升、提高油井產能、提高采收率、節約鉆井投資等優勢，為已開發油田提供一種經濟有效的挖潛途徑和手段。我國水平井技術興起于上世紀80年代，有效應用水平井技術，對于推進遼河油田的穩產具有特別重要的意義。水平井技術主要應用方面有新區開發、老區塊二次開發及擴邊部署、稠油開發方式轉換、稀油水平井挖潛、難采儲量動用等諸多方面，實現了水平井的規模實施。隨著應用規模的增大、涉及油藏類型的增多和實際經驗的積累，水平井設計的方法、程序以及鉆井、完井和采油等配套技術得到逐步完善。

1水平井配套技術

區塊篩選。歡喜嶺油區油藏類型眾多，但并非所有的區塊都適宜于鉆水平井， 根據目前我們水平井技術水平，結合歡喜嶺油區油藏特征及以往成功的經驗，認為在稠油出砂油藏、垂直裂縫性油氣藏、塊狀底水油藏、低滲透油藏適合鉆水平井，并且必須符合一定的地質和油藏條件。

精細三維地質建模。精細三維地質建模技術能使所建模型能夠和地質認識基本吻合，能夠滿足油藏數值模擬的需要。針對歡喜嶺油田油藏類型比較多、比較復雜的原因，油藏三維地質模型建立的側重點有所不同：對于復雜斷塊油藏，重點是搞清構造斷裂發育情況，落實構造高點；對于構造比較簡單的高滲油藏，重點則是搞清儲層內部結構和平面、縱向非均質性；對于裂縫性潛山油藏，重點是要搞清裂縫的發育程度和分布特征，包括裂縫發育帶、裂縫走向、裂縫傾向、裂縫密度及與斷層和區域地應力的關系；對于已經投入開發多年的老區塊，重點是描述剩余油分布，包括水驅前緣位置的計算、油井見水原因和水淹狀況分析，對底水油藏要定量描述水錐半徑，為水平井軌跡優化提供依據。

水平井部署及優化設計。該技術主要解決水平井在油藏中的位置，包括水平井井網的選擇、水平井井距的確定、水平段方位、水平段長度、油層中垂向位置的選擇、井眼軌跡的優化以及完井方式的選擇?？偟脑瓌t是要使水平段對其控制儲量有較高的動用能力及采收率，要綜合考慮油層厚度、儲層物性、原油性質、所控制的經濟合理的地質儲量和產能要求等影響因素，優化水平段參數。對于老區調整水平井，需要根據剩余油單元類型和規模、油水界面變化、油氣藏地質動態變化、儲層物性和非均質性、天然能量大小等，確定水平段合理參數。如果周圍有老井，可以利用老井，建立“虛擬井”模擬水平段方向上的油藏剖面，再確定水平段最佳縱向位置。

水平井防砂工藝。老區塊二次開發首先要面對的就是水平井防砂的難題。早期我們主要運用減小縫寬的方法來提高割縫篩管的防砂能力，但是過小的縫寬會降低管體表面的過流面積，而且因為割縫篩管縫隙較小，對結垢十分敏感，容易被原油中所含的蠟質、瀝青等雜物所堵塞。通過運用高強度彈性篩管進行防砂，它的過流面積是割縫篩管的8-10倍，而且防砂粒徑最小可到0.1mm，具有強度大、滲透性好、防砂粒徑小等特點，基本滿足了水平井防砂的需要。

水平井注汽工藝。①注汽管柱及隔熱方式：早期水平井注汽真空隔熱管不能下入水平段，致使熱量在曲率段損失較大，注入井底干度較低，不利于水平段吸汽。目前我們將真空隔熱管柱下入到水平段內，并采用環空充氮氣的隔熱方式，不僅保證了注入井底的蒸汽干度，而且降低了套管和水泥環的熱應力，防止套管高溫損壞，最大限度的減少了熱量損失，使更多熱量注入油層，保證了注汽效果。②采用分段注汽：籠統注汽易導致水平段末端吸汽少甚至不吸汽，對水平段進行分段注汽，保證水平段均勻吸汽，提高了注汽效果。

2開發效果及應用前景

目前，歡喜嶺油田已完鉆并成功投產76口水平井。從開發效果來看，水平井與同期調整的直井或周圍直井相比，日產油達到直井的2-5倍，增加可采儲量為直井的2-3倍。從經濟效益來看，上述水平井累計產油24.9×104t，取得了良好的經濟效益。隨著工藝技術水平的提高和經驗的積累，水平井技術在歡喜嶺油田將會有更廣闊的發展空間，水平井技術的應用范圍將得到不斷擴大。

3發展方向

水平井注水。注水開發過程中，控制和影響油水運動的油砂體特點是多方面的。從微觀孔隙結構、砂粒排列的各向異性、各種原理構造型式構成的紋層、粒度韻律性以及砂體的幾何形態等都直接影響各類油砂體層內的油水運動特點。這些油砂體的地質特征，都決定于砂體的沉積成因環境。一定沉積成因的儲油砂體，必然有一定的結構、構造及宏觀幾何形態，進而導致儲層物性的非均質性及滲透的方向性，因此，從砂體沉積成因分類入手認識注水開發中的水淹特點是必須的。相對于直井，水平注水井由于井底附近基本不存在壓降漏斗，其滲流特點為近似直線流，井底滲濾阻力小，啟動壓力低，吸水能力強，注水波及體積大，并可順著河道方向實施注水，因此更適合這一注采原則。

分支水平井。歡喜嶺油田韻律層發育，具有多套產層，隨著水平井隨鉆地質導向技術以及鉆井技術的進步，我們考慮用分支水平井進行開發。從油藏開發角度來說，分支水平井有利于制定合理的開發方案，以較低成本有效開發多產層油藏；從鉆井角度來說分支水平井共享一個井口及上部井段，有利于環境保護和降低鉆井成本，減少占用土地；從技術發展角度講，分支水平井的成功實施可以為我們將來實施多目標水平井提供寶貴經驗。

水平井卡堵水技術。在已投產的部分水平井中，由于底水錐進、邊水侵入而高含水，迫切需要研究適合水平井的卡堵水工藝和配套技術，提高這部分油井的產能。主要研究方向為提高測井精度，準確判斷出水點，分析出水原因，開展水平井卡堵水工藝管住、配套工具及卡堵水工藝研究。

低滲油藏水平井的壓裂酸化。利用水平井開發低滲油藏，具有單井控制瀉油面積大的優勢，但是由于鉆井周期長，油層易受到污染，造成滲透率進一步下降，需要進行壓裂酸化等增產措施。目前我們水平井配套完井工藝及修井作業技術不成熟，無法適應水平井后期生產需要。建議開展水平井壓裂酸化配套工具與工藝的研究。

（作者單位：中國石油遼河油田公司鉆采工藝研究院）