淺談水平井采油工藝技術的現狀與應用研究

郭玉強GUO Yu-qiang；王麗莉WANG Li-li

（中國石油天然氣股份有限公司遼河油田鉆采工藝研究院，盤錦 124010）

（PetroChina Company Ltd.Liaohe Oilfield Drilling Technology Research Institute，Panjin 124010，China）

1 水平井采油技術的現狀

1.1 相關配套技術概況

1.1.1 高含水油田控水穩油技術 自從控水穩油技術被提出之日起，國內多數陸上高含水區域便逐步啟動了控水穩油工程。在此過程中進行了多次技術攻關，如薄油層改造挖潛、大泵和電泵井找水堵水、薄夾層防竄封竄等。在原有的技術基礎上，將采油工程系統與地面工程、油藏工程相結合，從而促成了壓縮式可洗井封隔器等高效分注技術，機械式可調層管柱、水溶性聚合物凍膠類化學堵水調剖劑系列、大泵和電泵井模擬找水測試等找水堵水技術，多裂縫壓裂、粘砂套管防竄等油層薄夾層挖潛技術，油田的產能隨之得到了保障。

1.1.2 低滲透油田高效開采技術 低滲透儲量是我國石油資源的重要成分，在石油地質儲量中具有舉足輕重的地位。高效開采是低滲透油田的一大特點，其已有的配套工藝技術涵蓋了諸多方面，例如：儲層保護技術，注水技術，區塊整體壓裂優化設計和實施技術，叢式定向開采技術，以及加深泵掛深抽技術等。此外還有稠油油藏蒸汽吞吐配套工藝技術，高溫固砂防砂技術，增油助排技術等，這些水平井配套的工藝技術已在遼河、河南、新疆等國內各大油田廣泛應用，并創造了越來越樂觀的產油成績。

1.1.3 壓裂技術 經過對多種完井方法的研究對比發現，套管分流壓裂方法可以被推舉為首選方案，它具有施工安全系數高，單次壓開多條裂縫多的特點。實施套管分流壓裂方案時，配合先下井的套管短節，在低密度布孔的狀態下，開始大排量施工。由于吸液炮眼會產生摩阻，從而使井底壓力顯著提高，壓裂液順勢分流，實現了一次施工壓開多個層段的過程。只要具備了合理的射孔方案，準確判斷壓開的裂縫數目，即可保障施工順利完成。

此外，雙封隔器單卡壓裂方法也呈現出較好的應用價值。該方法的工作原理是利用導壓噴砂封隔器的節流壓差坐封壓裂管柱，上提后，一次性實現各層段的壓裂。利用雙封隔器單卡壓裂時，應注意防止壓后砂卡管柱的現象。

1.1.4 酸化技術 目前，我國針對水平井的酸化工藝是對酸的優選工作，其主要是使用多級暫堵酸化，工藝上多選擇“多級注入+暫堵液+緩速液”同時使用的方法。

1.2 國內各大油田應用情況

1.2.1 遼河油田 遼河油田水平井是所有油氣田集團公司中規模最大、井型最多的一個。截止到二零零三年為止，其水平井數量已經占據了總開發井數量的46.9%累計完鉆水平井1178 口，其平均單井產量是直井的4.6 倍,占總產油量的26.7%。水平井技術也促進了遼河油田二次開發和立體開發的新境界，并且在不斷提升著水平井的應用水平。

1.2.2 大慶油田 大慶油田低滲透油藏現已小有規模，其應用水平井開發示范區已于2012 年年底建成。最初計劃的77 口井的鉆井任務全部完成，其中包括17 口水平井。大慶油田一直本著“優化井網井型，優化穿層壓裂工藝，優化地面建設”的高效開發模式，為水平井應用技術的運用與發展提供了保障。

1.2.3 勝利油田 勝利油田在水平井應用上近些年發展也非常迅速，在生產實踐中已經形成了一套成熟的水平井地質及油藏工程設計技術。如今其水平井設計已經實現了常規原油物性的各類油藏，實現了新區產能建設和老區調整的并軌發展。

1.2.4 江蘇油田 截止到二零零七年的水平井總數量已達到了29 口之多，產量增至全國水平的10%以上。水平井工藝技術在該油田得到了快速發展，油藏類型也隨之而增加了，在開發低滲透薄層油藏等領域中發揮著重要作用。

1.3 面臨的技術難題 水平井采油工藝與其相關的配套技術發展得并不十分先進，仍有一些技術上的難題面臨解決，主要表現在：完井試油工藝技術較常規直井復雜；采油管柱組合等工藝尚不完善，常規管柱或井下工具無法滿足相應的技術要求；沖砂、打撈等修井作業施工復雜。

2 水平井采油技術的應用研究

2.1 流入動態與壓差 一般情況下，水平井的產能計算是由滲流穩態解析解而獲取得出的，然而在實際的生產過程中，在穩態情況下生產的油藏幾乎為零。可利用以下方法得到穩態解：通過泄油邊界和有效井筒半徑，同時伴隨形態因子的概念，能夠比較輕松地將穩態的結果轉化為非穩態和擬穩態的結果，其結果數據可通過實驗室的物理模型來驗證。

2.2 生產參數的優化

2.2.1 舉升方式的優選 深井泵采油方式推舉為可被最優先選擇的采油方式，其特點是流程簡單、工藝成熟、穩定性高。但也同時存在一些不足之處，比如：能耗大、效率偏低。必要時可以使用節能型抽油機來彌補這一不足。

2.2.2 參數的確定 當水平井產量、下泵深度、抽汲參數等因素確定后，便可對抽桿、泵徑等參數優選了。優選方式可分兩次進行：第一次初選抽汲參數；第二次要在不同的抽汲參數下對相應的桿柱優選。另外，還要對桿柱的抽汲參數的優選結果進行再次篩選，其目的是找出最理想的組合，以確保充分利用該組參數下的每級桿的應力，同時減少抽油桿自重。

2.3 儲層解堵與改造 壓裂和酸化解堵技術是時下主要的儲層改造措施，雖然我國的水平井酸化技術已經有一定經驗，但水平井的酸化技術尚不成熟，所以進一步開發儲層解堵與改造工作是必然趨勢。

需要特別提出的是，鉆井泥漿會對儲層產生危害，它可在井壁上形成濾餅，既降低滲透率，又增加了泥漿濾液在地層中的水鎖效應，故而必須找到一種可消除井壁表面的濾餅的方法。經過多次試驗后發現，采用酸洗及強氧化劑來解除泥漿堵塞，能夠有效減少井筒周圍的地層損害。

3 總結

近些年，我國石油產業一直面臨著低滲透油田開發、高含水油田開采等諸多技術難題。為逐步完成技術攻關，采油工程必須以降低原油生產成本、提高采油效率為宗旨，重視并有效發展水平井的開采技術，大力發展稠油蒸汽驅配套技術，完善低滲透油田完井、增產，逐步形成有特色的深井和超深井配套技術。各大油田也應從當地的實際情況出發，因地制宜，總結出適合自身采油技術方案。

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