竇曉龍(長慶油田第十二采油廠,甘肅 慶陽745000)
與傳統(tǒng)鉆井工藝相比,水平井鉆井成本有著明顯的優(yōu)勢,水平井的鉆井成本較低,具有較高的經(jīng)濟(jì)價值,在我國有著廣泛的應(yīng)用空間。水平井在長慶油田的投產(chǎn)應(yīng)用起始于1993年,在第一口水平井實驗投產(chǎn)成功后,經(jīng)過十余年的不斷摸索完善,與2010年開始在油田內(nèi)大規(guī)模的投產(chǎn)使用,建立了諸多水平井開發(fā)試驗區(qū)。根據(jù)2018年底的長慶油田生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息顯示,截止到2018 年12 月底長慶油田投產(chǎn)水平井為2300 口,產(chǎn)液總含水量58%。伴隨生產(chǎn)時間的逐步增加,水平井產(chǎn)液量出現(xiàn)明顯下滑,而含水量確逐步上升,因此需要對長慶油田的水平井采油工藝進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化探索。
水平井是泛指井傾斜角處于90°左右區(qū)域內(nèi)的直段井總稱,水平井井深沿水平方向鉆進(jìn)至油藏,通過地下泵組和地面采油設(shè)備配合實現(xiàn)原油的開采。水平井在裂縫性油氣藏和薄油氣藏中應(yīng)用效果最為理想。一般情況下水平井的井身較度與90°存在一定的偏差,根據(jù)油藏的的實際情況一般會進(jìn)行角度調(diào)整。
(1)傳統(tǒng)油井的井壁一般垂直或按照一定的傾斜角度穿過油藏,其井段在油藏內(nèi)部的存在面積較小,采油效果不夠理想。而水平井采油工藝對上述問題有很好的緩解作用,水平井的采油方法是通過鉆頭在垂直鉆進(jìn)至油藏后,井筒沿水平方向繼續(xù)前進(jìn)。從而讓泄油面積有了質(zhì)的變化,讓單井產(chǎn)量顯著提高。
(2)受水平井工藝特點(diǎn)決定,油層中流體進(jìn)入井中的阻力績效,提高了集水建筑物與地下水非飽和帶中的氣體、地下油氣的接觸面積,可以有效的提高流體的抽取速度,所以,其生產(chǎn)能力比一般的油井要高出很多倍。
我國石油資源大國,石油資源儲量總額位居世界前言,但相比西方先進(jìn)國家我國采油工藝技術(shù)的研究起步較晚,在建國初期我國不具備石油生產(chǎn)的能力,一度被扣上貧油國家的帽子,隨后我國加強(qiáng)對石油開采技術(shù)的研究,取得了多項研究成果,并逐步建立了大慶油田、長慶油田等大型油田,石油產(chǎn)量逐年上升基本擺脫了對進(jìn)口石油的依賴。但在實際的生產(chǎn)過程中,仍存在許多的技術(shù)弊端,如泄油面積狹窄、穿透面積小、產(chǎn)能低、機(jī)采效率低下等諸弊端,極大的限制了我國石油企業(yè)的發(fā)展。80年代后期我國石油開采技術(shù)取了了進(jìn)一步的突破,對水平井工藝有了成熟的應(yīng)用,對上述生產(chǎn)弊端有了良好緩解。長慶油田是我國最早應(yīng)用水平井的油田,自1990年首次水平井采油工藝首次實驗成功后,經(jīng)過十余年的不斷努力,與2010年全面應(yīng)用于生產(chǎn)過程中。有效的提高了油田產(chǎn)能,擴(kuò)大了情急效益。但在實際的生產(chǎn)應(yīng)臃腫,受水平井的自身特點(diǎn)決定。其工藝結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜,在操作以及維護(hù)工作中存在一定難度,與傳統(tǒng)采油工藝相比生產(chǎn)管理工作更容易出現(xiàn)缺失與不足,應(yīng)從如下方面針對水平井的采油工藝進(jìn)行完善優(yōu)化。
水平井的產(chǎn)能受到多方面的因素影響,但影響因素較大同時受到生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)管理工作直接影響的因素為滲流的穩(wěn)定狀態(tài),因此對滲流穩(wěn)定狀態(tài)的管理以及分析有重要的意義。在實際的生產(chǎn)過程中,油井的滲透率與油藏自身特點(diǎn)以及各項參數(shù)有直接的關(guān)系。不同滲透率的油藏受流體通過孔隙結(jié)構(gòu)的物理特點(diǎn)決定,會形成泄流區(qū)域?qū)Σ捎霉ぷ髟斐捎绊憽M瑫r在油井工作狀態(tài)存在波動時,滲流狀態(tài)會受到影響,其動彈特征以及壓力參數(shù)會實時發(fā)生變化,造成生產(chǎn)波動,因此,在水平井的開發(fā)過程中應(yīng)確定水平井的流入動態(tài)和生產(chǎn)壓差,科學(xué)合理的解釋滲流狀態(tài)。
水平井是典型的舉升型抽油機(jī)設(shè)備之一,其設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過程中對各項生產(chǎn)參數(shù)的管理對采油工藝的生產(chǎn)效率有較大的影響,對水平井生產(chǎn)參數(shù)的優(yōu)化措施應(yīng)從以下幾個方面進(jìn)行。首先,應(yīng)加強(qiáng)對采油工藝的升級完善工作,基于采油生產(chǎn)的實際情況以及發(fā)展需求引入高新技術(shù)以及對現(xiàn)有生產(chǎn)工藝進(jìn)行合理升級,如引入深井泵采油技術(shù)等,從工藝自身角度完成對水平井生產(chǎn)參數(shù)的優(yōu)化。其次,結(jié)合油田現(xiàn)有的生產(chǎn)規(guī)模以及不同階段的產(chǎn)能上限,對抽油機(jī)以及采油系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備的參數(shù)進(jìn)行整體改良,提高設(shè)備參數(shù)精確度,讓采油生產(chǎn)系統(tǒng)以更為高效合理的方式進(jìn)行水平井采油,最后,制定科學(xué)詳細(xì)的生產(chǎn)計劃以及對應(yīng)的考量體制,定期對油田生產(chǎn)參數(shù)進(jìn)行全面的考核。
水平的鉆井及開發(fā)工作中,階層阻塞以及水平井改造等問題一直是技術(shù)難點(diǎn)之一,也是阻礙水平井發(fā)展的主要問題之一,針對地層阻塞問題,傳統(tǒng)的解決辦法是采用爆炸壓力技術(shù),來緩解地層阻塞問題。但該技術(shù)存在明顯的缺陷,施工風(fēng)險較高,爆破威力難以控制,對井筒造成傷害,同時容易形成井壓實帶。應(yīng)引入酸化解堵工藝,對井段內(nèi)被污染物阻塞的區(qū)域進(jìn)行解堵,從而提高水平井儲層解堵效果。
我國水平井采油工藝的研究起步較晚,雖然近年來進(jìn)展迅速,但仍存在一定的技術(shù)不足,如我國水平井的鉆井工藝以及射孔技術(shù)工藝較落后,過于依賴國外技術(shù)支持,對技術(shù)缺乏自我適應(yīng)性。因此應(yīng)全面加強(qiáng)生產(chǎn)工藝的技術(shù)的研究,彌補(bǔ)這身技術(shù)短板,吸收國外先進(jìn)的技術(shù)原理,結(jié)合我國油田生產(chǎn)現(xiàn)狀,尋求符合自身生產(chǎn)需求的全新技術(shù),以此來提高自身的技術(shù)素質(zhì),推動石油事業(yè)的繁榮發(fā)展。
水平井技術(shù)是我國60年代初期由美國引入的采油技術(shù),90年代初期長期油田擁有水平井采油工藝完井的水平井300 余口,到2010年發(fā)展成多個大型水平井采油區(qū)塊,收獲了打很大經(jīng)濟(jì)效益。
我國水平井技術(shù)的研發(fā)起步較晚,但近年來成果十分突出,采油生產(chǎn)工藝技術(shù)水平,在一定程度上可以滿足我國水平井的生產(chǎn)管理需求。近年來受油田生產(chǎn)形勢和地層結(jié)構(gòu)影響,我國水平井?dāng)?shù)量激增,同時管理難度也隨之提高,因此我國需要對水平井的產(chǎn)生管理技術(shù)繼續(xù)進(jìn)行深入的研究攻關(guān),引入高效的設(shè)備技術(shù),彌補(bǔ)自身不足。此外,還應(yīng)高度重視水平井采油工藝技術(shù)研究和發(fā)展,不斷加大資金投入,培養(yǎng)專業(yè)操作人才,從而進(jìn)一步提高水平井采油工藝技術(shù)水平
水平井鉆井技術(shù)是一門更新速度較快的技術(shù)之一,根據(jù)水平井的狀態(tài)以及地層地質(zhì)特征變化,水平井技術(shù)需要作出對應(yīng)的升級和完善。與西方先進(jìn)國家相比,我國水平井技術(shù)在很多方面都較為落后,因此我國應(yīng)繼續(xù)加強(qiáng)對水平井開采技術(shù)工藝研究,引入西方先進(jìn)技術(shù)并結(jié)合我國國情以及生產(chǎn)現(xiàn)狀進(jìn)行優(yōu)化升級,摸索出一套適合我國油田生產(chǎn)現(xiàn)狀的技術(shù)升級路線。提高我國石油建設(shè)的生產(chǎn)效率,實現(xiàn)其利益的最大化,這個工作任重而道遠(yuǎn),但相信在我國科研人員的不懈努力下,一定能使我國的石油事業(yè)得到持續(xù)、穩(wěn)定、高效的發(fā)展。