新形勢下復雜條件下的石油開采技術研究

延長油田股份有限公司南泥灣采油廠 陜西 延安 716000

1 引言

據國家統計局數據顯示,2020年1-11月國內原油累計產量達1.8億噸,同比增長1.6%。雖然經濟放緩,但是國內對石油能源的需求量卻穩步增長。我國現階段尤其資源大多屬于非常規、深層及海洋深水區等南開采油氣儲量,地下條件復雜,開采難度大。采油行業已經進入到難開采油氣時代,對于采油企業而言,必須通過技術突破才能提高開采效率和效益。

2 石油開采面臨的復雜條件分析

現階段,我國石油開采面臨的復雜條件主要包括以下方面:一是非常規油氣藏的儲層壓力比常規油氣藏的儲層壓力低,滲透率低,石油流動性差或者難以流動,因此在開采的過程中必須要打水平井,同時還要對水平井實施大規模的分段壓裂,通過人為工程改造讓底下油藏流動起來,這不僅需要更高的工程成本,同時對工藝技術也提出了更高的要求。二是鉆井過程中,不僅要滿足井眼軌跡的目標要求,同時還要在生產使用過程中盡量保持油氣藏的完整性,否則就難以提升油田單井產量,難以實現較高的采收率。三是油氣藏所處位置位于生態保護區內,在這種情況下必須確保石油開采和生態保護雙贏目標的實現,通常采用的是在距離生態保護區一定范圍以外的地方進行鉆采作業。這種情況無疑增加了開采位移,需要實施大位移鉆井工程,給石油開采增加了難度。四是井眼空間狹小,存在振動、沖擊、腐蝕等復雜工況,各種不確定性因素增加了開采作業風險。

3 石油開采技術分析

井漏封堵技術:首先降低泵排量,減小泥漿密度,觀察泥漿循環情況,當不再井漏時再慢慢增加泵排量到正常值。對于淺層中的砂石層,具有膠結性差的特點,滲透性強,因此在這種情況下可通過將泥漿的粘度調高,增加泥漿的量來阻止井漏現象繼續。對于深層中的井漏,應首先確保井壁穩定性,然后在此基礎上減小泥漿的粘度,降低鉆井激動壓力。當泵壓過高時容易憋漏地層,此種情況下可降低泵排量,減小泵壓力。如果泥漿粘度過高、開泵負荷過大或者加重不均勻所導致的井漏,可先起鉆停止,然后逐步分段下鉆,同時調整和控制泵壓和下鉆加速度,避免再次出現井漏。如果是自然漏失原因造成的井漏現象,可以采取橋接堵漏的辦法,如循環法和擠壓法。循環法適用于滲透性小的多漏層段井漏位置,向泥漿中加入適當堵漏劑然后泵入漏層。擠壓法適用于一些漏層清晰的漏井,根據漏井的實際情況設計和配制備好泥漿,然后泵入泥漿進行堵漏,過程中應控制好環空壓力,不能超過地層和井口的承壓負荷,壓力穩定后進行泄壓。如果井漏十分嚴重,可先泵入泥漿的一半量,然后靜置2～4小時繼續小排量泵入剩下泥漿的一半量,如果壓力還是不夠,再泵入剩下泥漿。此外抗高壓堵漏劑結合了化學堵漏和橋接堵漏兩種優勢,具有延時膨脹的特性以及較好的粘彈性,因此具有極大的抗壓能力,能夠滿足實際鉆井井漏需求,在溶洞性井漏以及破碎性井漏情況中有較好表現。復合型堵漏劑主要成分是瀝青和石英砂,穩定性好,能夠耐受較高溫度,具有良好流動性,能夠根據現場情況調節凝結時間和凝結強度。

水平井完井技術:對不同油藏類型水平井的完井方式進行優選,建立更加精細的完井技術體系。稠油沙礫巖油藏的原油粘度大,采用固井射孔完井技術;裂縫油藏的碳酸鹽巖致密,采用篩管完井技術和關外封隔器加篩管完井技術;砂巖油藏中膠結程度較好的情況,采用預鉆孔篩管完井技術或割縫篩管完井技術,膠結程度疏松的情況,采用固井射孔后濾砂管防砂完井技術、裸眼內濾砂管防砂完井技術或套管內繞絲篩管礫石充填完井技術;水淹油藏的油水關系復雜,采用篩管頂部注水泥完井技術;薄層低滲油藏中的水平段較長可采用分段壓裂的方式,采用帶封隔器的套管頂部注水泥完井技術。

鉆井液技術:在大造斜率井以及大井眼曲率的情況下,必須確保鉆井施工具有較低的摩擦阻力,對施工潤滑性提出了更高的要求。既要考慮到降摩阻,同時還要兼顧到環保性,可采用隨鉆膜潤滑的思路以及強擠壓點復合潤滑的思路來實現較好的潤滑性。采用有機環保潤滑劑和納米處理劑代替原油修復接觸面,形成高強度潤滑膜。鉆井液選擇具有良好的耐高溫性能,能夠抗溫180℃,同時納米粒徑范圍在1～50μm,摩擦阻力低、綠色環保型的鉆井液。減阻劑使用方式采用智能化囊包的形式,使其能夠在高摩擦力和較強剪切力的情況下破裂,在需要的位置釋放潤滑劑,實現定點潤滑的效果,提升潤滑劑使用效率。

4 石油開采技術具體實施途徑

分段射孔的長井段水平井或水平段貫穿多有層的水平井,如果其中一段出現水淹就會影響到整個水平段的生產。為了解決這一問題,采用分段卡封、分段采油工藝技術可提高開采質量和效率。當需要對下段油層進行封堵時,管柱可采用帶雙向卡瓦支撐的封隔器進行封堵,使用丟手工具實現丟手。還可以采用皮碗封隔器對封閉層進行封堵,使用水平井丟手工具實現丟手,全部關注支撐在人工井底,上部采用方落伍關注插入丟手接頭,避免管柱位置移動,這種卡封技術適用性強,可以對任意油層進行封堵。此外,在分段采油工藝中,采用多級封隔器和液控開關可以實現對水平井分段開采的目標。通過液壓控制井下開關的開啟關閉,滿足合采和選擇性開采的多樣化需求。

5 結語

綜上所述,石油需求在能源市場中仍舊占有很大的比重,而我國石油產業已經進入到高難度開采階段。面對越來越復雜的條件,采用更科學的開采技術成為確保生產安全和采油效率的關鍵途徑。未來的石油開采將更多地與現代化技術結合起來,總結和積累越來越多的實踐模型,推動石油開采水平不斷提升。