創新水平井鉆井技術開發稠油油田

蒲秀云(中油遼河油田公司, 遼寧 盤錦 124010)

創新水平井鉆井技術開發稠油油田

蒲秀云(中油遼河油田公司, 遼寧 盤錦 124010)

冷家油田是以深層普通稠油和特、超稠油為主的油田，油田現已進入開發中后期，開發矛盾十分突出，開發效果逐年變差。經過多年的現場實踐，水平井鉆井技術的實驗與推廣，創新出了適合本油田開發特點的水平井鉆井成功經驗取得到了較好的效果。

水平井;完井技術;軌跡控制

水平井技術是通過擴大油層泄油面積來提高油井產量和油田開發效益的一項開發技術。在油田開發中、后期直井挖潛效益差的情況下，發揮水平井泄油面積大、能夠抑制底水上升、提高采收率、節約鉆井投資等優勢,對于冷家油田不同的油藏條件，水平井應用的技術和成功的經驗也各有不同。

1 概況

冷家油田利用水平井鉆井技術開發油藏，于2004年成功投產以后，便拉開了水平井鉆井技術在各區塊不斷實驗、創新、推廣的序幕。到目前6個開發單元區塊完鉆水平井百余口，為油田穩產發揮較大作用。

2 水平井鉆井技術創新與應用效果

(1)水平井一次管柱完井技術 開發水平井在實施初期，為保證水平段的鉆井安全采用三開井身結構，但對于水平段垂深較淺，地層壓力系統簡單，鉆井安全程度較高的區塊，采用一次管柱完井技術實施二開井身結構。一次管柱完井技術就是在地層較穩定區塊用同尺寸鉆頭將進尺一次性鉆完，然后水平段篩管與上部井段的光套管同時下入，套管和篩管間用可關閉循環固井短接連接實現“上固下不固”完井。候凝以后先試壓檢查套管質量，然后將套管與篩管間的阻流板鉆開，通井到底，測聲波變密度檢查固井質量合格后完井。一次管柱完井技術，平均單井節約鉆井費用100萬元，并且該技術的另一個優點是油套的內徑一致，可降低作業時下管柱遇阻的機率，油套的內徑較小，抗擠強度較高。

目前水平井一次管柱技術從冷家堡油田已經推廣應用到遼河油區各個油田，已經成為水平井簡化井身結構、節省投資的成熟技術廣范應用。

(2)水平井安全著陸法井眼軌跡控制技術 在水平井實施過程中，針對不同油藏，形成了具有冷家特色的水平井軌跡控制技術，特別是W70塊油層厚度只有6～10m的薄油藏，水平井鉆遇過程中能否準確找準目的層是個很大的難題。在最初鉆進時，由于按照常規水平井井眼軌跡入靶，由于油藏很薄，地震資料、電測資料以及鉆具尺寸丈量等都要產生一定的誤差，這些誤差疊加后，很可能就會與實際油層深度存在較大誤差，因此容易發生打到設計深度不能準確鉆遇油層的現象。通過在鉆井實踐中經驗教訓的總結，逐步摸索出針對薄油藏水平井“安全著陸法”的井眼軌跡控制思路。

W70塊薄油層通過該項技術，縮短了鉆井周期，節約了鉆井進尺，降低了鉆完井成本，大大提高了油藏鉆遇率，收到了很好的實施效果，W70塊采用此方法平均油層鉆遇率由初期的77.6%，上升至91.0%。

(3)成對水平井鉆完井技術 隨著稠油油田開發產量遞減，轉換開發方式是維持油田穩產的必然趨勢，隨著水平井技術在油田開發中技術應用的成熟，水平井技術也成為轉換開發方式中應用最廣范的一項技術。在水平井SAGD技術進行輔助蒸汽重力泄油轉換方式基礎上，冷家堡油田創新發展了應用成對水平井進行重力泄水輔助蒸汽驅的轉換開發方式。

重力泄水輔助蒸汽驅成對水平井在水平井縱向排列上與水平井SAGD有所不同，重力泄水輔助蒸汽驅上下平行的兩口水平井入靶方向相對，即上部水平井從一方向入靶，下部水平井從反方向入靶，上部水平井入口點正對著下部水平井端點。上部水平井作為注汽井，下部水平井作為泄水水平井(垂向距離10～20m)。成對水平井鉆井技術的關鍵在于軌跡控制技術。設計井身結構為三開，Φ339.7m表層套管+Φ244.5mm技術套管+Φ177.8mm篩管。剖面設計原則為采用中曲率半徑、漸增型變曲率井身剖面，此剖面采用分次定向技術便于井眼軌跡控制。造斜段采用中空單彎螺桿及無線隨鉆進行軌跡控制，水平段采用小角度的單彎或DTU螺桿及LWD進行軌跡控制，加密測點，數據入計算機處理，時時監控隨時調整。

(4)水平井礫石充填完井技術 近幾年水平井已經成為上產的主要方式，隨著水平井的不斷增多，應用油藏范圍也在擴大。對于出粉細砂油藏，防砂有效期短和粉細沙防治難已成為水平井主要防砂難題。鉆井下完篩管完井后，利用壓裂車組將石英砂按一定量砂比進行的一個小型壓裂，使地層充填砂與管內環空充填砂形成連續穩定的高強度砂體，在井筒周圍形成一個人工防砂井壁，關鍵技術在于完井充填工具及現場施工參數控制技術。

W83塊由于出砂是個難采稠油區塊，2011年通過第一口水平井W83-H103采用了礫石充填完井技術實驗成功，出砂問題基本解決，說明礫石充填防砂完井技術適用于W83塊Ed1段埋藏淺壓實程度差；高孔高滲、膠結疏松易出砂的儲層；油砂粒度中值細，稠油密度大粘度高，懸浮力強、流動性差拖拽力大，攜砂能力強的特、超稠油油藏。此項技術使區塊難采儲量得以動用。

(5)側鉆水平井技術 側鉆水平井技術是指在剩余油分布規律研究的基礎上運用隨鉆測量、測井計算等技術，在原井套管預定位置，定向開窗，向預定產層鉆成可優化井網、提高產量、滿足工程質量、工程目標要求的新水平井的技術。

近年我們利用側鉆水平井技術進行剩余油挖潛、探邊增儲、落實產能等方面發揮了較大作用。

3 結語

(1)針對不同區塊采用不同水平井鉆井技術，對油層能起到有效的保護作用和油田開發效果。

(2)在已有方案基礎上，創新了水平井鉆井技術，有力推進了冷家油田開發，創造了較好的經濟效益。

[1]王家宏,等.中國水平井應用實例分析[M].北京:石油工業出版社,2003 :1～1401.

[2]萬仁溥,等.中國不同類型油藏水平井開采技術[M].北京:石油工業出版社,1997 :1～571.

[3]劉顯太.勝利油區水平井開發技術[J].油氣地質與采收率,2002,9(4) :45～471.