高升油田難動用區塊水平井開發技術應用

O唐瑩瑩（中國石油長城鉆探地質研究院 遼寧 124010）

高升油田難動用區塊水平井開發技術應用

O唐瑩瑩
（中國石油長城鉆探地質研究院 遼寧 124010）

高升油田存在難動用區塊，油層薄且出砂，儲量動用程度差，針對此種情況，對這些區塊進行綜合地質研究發現，具備動用的基礎，因此利用水平井技術部署實施了水平井，并獲得成功，達到了提高采收率的目的，取得了稠油藏邊部難動用儲量開發技術重大突破。

水平井開采；難動用區塊；高升油田；提高采收率

1.概況

高升油田自2005年2月以來共投產水平井11口，主要分布在高3塊邊部、高246注水區塊、高10塊邊部等儲量動用程度差、難動用區域。因此利用水平井不僅能提高單井產能，還可以充分動用油層儲量，從而提高油藏采收率。

高3塊油藏埋深-1510—-1690m，油層平均有效厚度78．9m，探明含油面積5．0km2，石油地質儲量4730．4×104t，原油屬稠油，共部署水平井2口，井號為高3613CH、高3662CH。高246塊油藏埋深-1600—-1670m，油層平均有效厚度30m，為一塊狀砂巖底水油藏，50℃脫氣原油粘度900-3000mpa·s，共部署水平井5口，井號為高2565CH、高2-蓮H1、高2-蓮H2、高2-蓮H3、高2-蓮H404。高10塊油藏埋深-1490—-1550m，油層平均有效厚度15m，為塊狀純油藏，50℃脫氣原油粘度2883mpa·s，共部署水平井3口，井號為高3417CH、高3-蓮H1、高3-蓮H2。雷11塊油藏埋深-1796～-2353m，油層厚度最大為54米，最小為7米，一般為25米，50℃地面原油粘度平均為76．08mPa·s，共部署1口井，井號為雷11-蓮H701。

11口井中，高3417CH為側鉆雙支水平井，高2565C H、高3613CH、高3662CH為側鉆水平井，其余為水平井。完井方式均為篩管完井，平均有效厚度241．3m。投產方式高2565CH、高3417CH、高3-蓮H1為直接投產，其余為注汽投產。最大泵掛深度1800m，抽油泵下入最大井斜角80°54’，最大泵徑φ70mm，最小泵徑φ44mm，抽油桿采用了2、3級組合。

2.生產狀況

目前，高升油田水平井開發方式主要為蒸汽吞吐。最高注汽輪次2輪，平均注汽輪次1．4輪。初期平均單井日產液量22t/d，平均單井日產油量9．7t/d，平均單井累計產液量4014t，平均單井累計產油量1877．6t，累計產液量36126．1t，累計產油量16898．5t。

從目前水平井生產情況來看，主要表現出以下兩方面的特點：

(1)從區塊產能對比看，高246塊的3口井初期產能高，注轉抽最高日產油平均為17．6t/d，產量相對穩定，穩產期長。如高2-蓮H1已生產兩個月，目前日產油量仍保持在10t左右。而高10塊的三口水平井除高3417CH外，其余兩面口井都表現出初期產能高，但產量遞減快，如高3-蓮H1 在1輪注汽后最高日產油14．6t/d，但只生產38天，產量降到0．3t/d，高3-蓮H2在1輪注汽后最高日產油19．6t/d，60天后產量降到1．2t/d。高3塊投產的兩口水平井不僅初期產能相對較低，而且穩產期短，產量遞減快。初期最高日產油平均為5．9t/d，平均生產周期僅67天。

(2)從注汽質量上看，高246塊的3口水平井注汽效果最好，高3塊次之，高10塊最差。高246塊每輪平均注汽量為7804t，平均注汽壓力16．4Mpa，平均注汽溫度346．9℃，平均注汽干度為68．2%，基本上達到了設計要求。而高10塊的兩口注汽投產井設計每輪注汽量平均為5750t，而實際每輪注汽量平均為1829t，比設計注汽量相差了3921t。從注汽壓力上看，注汽壓力平均為19．51MPa，最高注汽壓力為20．28MPa，平均注汽溫度302℃，平均注汽干度為47%，最低注汽干度為19．2%，注汽質量差，嚴重影響了注汽效果。分析原因主要有兩個方面：

①高3塊邊部地層壓力低，物性差，流體在油層中流動性差，導致供液能力差而低產。

②高10塊儲層物性差，導致注不進汽，無法提高蒸汽干度，嚴重影響注汽效果，油井注轉抽后供液能力不足而低產。

3.水平井注采配套技術

(1)注汽工藝

①注汽參數優化:蒸汽吞吐初期油層處于原始狀態，吸汽能力較差，采用低排量注汽，目的在于預熱、解堵油層。吸汽能力增強后，采用大排量注汽，逐輪提高注汽強度。

②注汽管柱:Φ89mm導錐+Φ89mm篩管+Φ89mm油管+Φ89mm真空隔熱管+Φ114mm真空隔熱管。

③隔熱方式:采用油套環空氮氣隔熱方式，從油套環空注入氮氣。要求現場施工時每小時記錄一次氮氣排量、氮氣溫度、氮氣純度、累注氮量、油壓、套壓以及注汽參數等施工參數。當套壓上升1MPa時，需補氮。

(2)舉升工藝

①機、桿、泵參數優化:依據地質情況及現場實際，選擇有桿泵生產。根據油井機、桿、泵參數優化計算結果，并參照該塊已投產鄰井生產情況，為達到地質設計配產指標，確定采用工作制度。

②采油管柱:Φ89mm導錐+Φ89mm篩管+Φ89mm油管+柔性金屬泵+Φ89mm油管。

③抽油泵:目前高升油田水平井均采用柔性金屬泵。既將游動凡爾更換為浮環泵的活塞，固定凡爾采取如上的復位彈簧結構，更適合出細粉砂的水平井舉升。其主要優點就是單級密封單元采用軟-硬摩擦副實現柱塞與泵筒之間的零間隙密封；設計上允許砂粒進入泵內任何空間；應用特殊的密封結構實現液力自緊密封及磨損量自動補償。

④防偏磨技術:水平井抽油桿柱的偏磨是水平井采油技術中關注的難點問題。就偏磨問題，目前采用抽油桿防偏磨器及抗彎防磨副，可在一定程度上緩解水平井抽油桿柱偏磨，延長采油周期。

抽油桿防偏磨器:滾輪Ⅱ型抽油桿扶正器是替代滾輪式扶正器的一種新型井下工具。由于其獨特的結構設計，使得它具有高強度、長效的特點（使用壽命可達2個檢泵周期）。常規的滾輪式扶正器軸向尺寸大，不能解決其對油管的傷害。這是因為其滾輪長時間在油管內壁的固定地點往復運動，使油管被磨成溝槽而造成傷害。滾輪Ⅱ型抽油桿扶正器，由于采用四排每排三個小滾輪的結構，與油管內壁形成多點接觸，大大地減小了扶正器對油管的傷害，同時減少了由于抽油桿接箍磨損所造成其斷脫事故的發生頻率。該工具為金屬結構，具有承受較大徑向載荷的能力，可適用于各種井況。滾輪Ⅱ型抽油桿扶正器將對延長油井免修期、降低機采系統能耗起到積極的作用。

抗彎防磨副:工作原理為滑套在抽油桿往復運動中自動定位于油管內壁的合適位置處，摩擦桿在隨抽油桿柱上下往復運動中與滑套形成摩擦副，這樣就將抽油桿與油管之間的摩擦轉變為抗磨副的滑套和摩擦桿之間的摩擦，從根本上改善桿管磨損。而滑套內壁具有堅硬耐磨層，摩擦桿外表面經熱噴涂處理也具有較高的耐磨性，摩擦桿與滑套之間的摩擦副具有高的磨損壽命，同時摩擦桿制作成空心桿具有高的抗彎性能，防止在抽油過程中彎曲對油管造成傷害。

4.存在的問題

(1)在注汽壓力高的區塊高10塊，注汽困難，不能達到設計注汽參數，注汽質量得不到保證。目前采用高壓爐注汽，平均注汽壓力19．51MPa，最高注汽壓力達20．28MPa，注汽干度低。注汽質量差勢必影響油井產能。

(2)水平井在生產一段時間后，地層砂及其它膠結物會隨液體沉積在水平井段內，造成井筒堵塞或部分堵塞，因此為了恢復油井產能，在作業施工中，沖砂是關鍵。但是在高3塊，由于地層壓力低，水平井區域地層壓力僅為4MPa，因此在沖砂過程中，存在沖砂漏失嚴重，沖不出砂的問題。

(3)從生產情況看，高3塊、高10塊水平井穩產期短，產能遞減快，而目前水平井主要開發方式為蒸汽吞吐，增產措施比較單一，缺少有效的進一步提高油井產能的措施。

(4)泵下到井斜角度數較大的位置，不能保證油井正常生產。高2565CH泵深下到1630m，井斜角為53．58度，造成卡井檢泵，泵下到1600m，井斜角為40．57度，轉抽后油井能正常生產。

(5)完井方式不能滿足熱采要求：高2565側鉆水平井7＂套管壞，下5＂套管，由于5＂套管未進行預應力處理，該井注汽時，致使5＂套管變形（700m左右），造成油井大修。高3417雙支側鉆水平井完井時因未固井，不宜進行蒸汽吞吐，如注汽易造成側鉆井段套管錯位，致使油井大修。

(6)側鉆水平井水平井段井眼?。焊?417井雙支側鉆水平井懸掛器以下連接的光管和割縫篩管內徑均為∮86mm，由于井徑小，限制了泵的下深，并且給以后的修井作業帶來了一定的困難。

5.研究方向

(1)針對高10塊注汽壓力偏高，造成注汽困難，無法提高蒸汽干度，蒸汽溫度低，嚴重影響注汽質量的問題，研究如何通過改善油層條件，保證注汽質量，提高注汽效果，從而提高油井產能。

(2)舉升工藝還有待進一步配套，通過進一步研究大斜度抽油泵及防偏磨技術，改善井下管柱運行狀態，以滿足抽油泵在大斜度井段油井的生產需要。

(3)通過簡易連續沖砂裝置的研究，配合其他輔助措施，實現水平段的沖砂作業；開展水平井負壓沖砂技術研究，徹底解決低壓區塊水平井沖砂問題。利用現有防砂技術，結合水平井的實際生產情況，進行生產過程中的防砂技術研究。

(4)開展水平井增產措施技術研究。通過改造油層，提高油層供液能力，從而進一步提高油井產能。

[1]張方禮等.遼河油區水平井開發技術[J].遼河油田勘探開發優秀論文集,石油工業出版社,2005.

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

[3]萬仁溥.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,1997-12．

Application of Horizontal Welled Mining Development Technology in Gaosheng Oilfield Hard-to-employ Block

Tang Yingying
（Petrochina The Great Wall Drilling Geological Institute, Liaoning, 124010）

Gaosheng oilfi eld has the hard-to-produce block, and the oil layer is thin and has shakeout, besides, the reserves have a bad employ degree, for which situations, after taking comprehensive geological study of the blocks, we fi nd that they own the employ foundation, the refore using the horizontal well technology to deploy the horizontal wells, and succeed, and then we achieved the goal of improving oil recovery and got the development technology breakthrough of heavy oil hard-to-employ reserves.

horizontal welled mining；hard-to-employ block；Gaosheng oilfi eld；improving oil recovery

T

A

唐瑩瑩（1984～），女，中國石油長城鉆探地質研究院，研究方向：地面工程設計。