大慶CY油田精細鉆關技術

鹿 超，王 寧，王連生，閆玉良，郝同春，許明朋

（1.大慶鉆探工程公司國際事業部，黑龍江 大慶 163411；2.大慶石油國際工程有限公司，黑龍江 大慶 163712；3.大慶鉆探工程公司鉆井二公司，黑龍江 大慶 163413；4.中國石油大學<北京>，北京 102249）

形成于20 世紀70 年代的傳統鉆關技術是以待鉆井為中心，關閉一定半徑（一般為450m 或300m）圓形區域內所有注水井，隨著長垣油田井網密度的增加，鉆1口井需要關閉的注水井由初期的幾口增加到幾十口，在井網密度最高的地區接近百口。這樣的籠統鉆關方式造成水量影響大、壓力恢復緩慢等問題，對開發效果和原油產量造成了不可忽視的影響。

1 精細鉆關的基本思路

每口注水井的壓力傳導規律和壓力波及范圍都是不同的，以往籠統鉆關的缺點在于將圓形范圍內所有注水井統統關掉了，這些井當中有些是對待鉆井不構成影響的，有的是可以通過減注降壓的。

油田開發過程中，每口注水井都有其確定的壓力傳導規律，壓力波及范圍在近井區域為近似的圓形，遠離注水井時，受采油井影響，壓力等值線變為不規則形狀（圖1）。在給定鉆井安全壓力的前提下，如果待鉆井不在極限壓力范圍內，則該注水井可以正常注水；如果在極限壓力范圍內，則可以通過減少注入量的方式降低注壓，縮小高壓波及范圍，最終使待鉆井位于極限壓力范圍之外，即可實現精細鉆關。

圖1 注水井近井區域壓力分布示意圖

精細鉆關技術以注水井為中心，通過對注水壓力傳導規律和壓力波及范圍的研究，確定新井是否在安全壓力區域，進而確定注水井的鉆關方式（正常注水、減量注水或關井），在確保鉆井安全的同時發揮每口注水井的最大效能，實現按需鉆關。該鉆關方法打破了鉆關距離概念，通過控制注水量降低壓力，克服了籠統鉆關方法井數多、水量影響大的弊端，減少了對油田開發的影響。

精細鉆關技術的關鍵是如何準確計算注水井周圍的壓力分布。大慶CY 地區大多數油田的注采井距已經縮短至250m以內，準確計算壓力分布的難度進一步降低，為精細鉆關技術的應用創造了條件。

2 注水井近井壓力計算方法

壓力計算通常采用滲流力學方法，由于地層參數取值對計算結果影響較大。本文介紹的計算方法是應用采液指數與注水指數之間的響應關系遞推注采關系。實際運算中，地層參數取值困難，而注水指數和采液指數中已經包含油層物理信息，可以用注水指數和采液指數（可以從生產報表中數據獲得）的比值定義注采井的相關性，從而簡化計算過程。定義Q注為注水指數，Q采為采液指數，α為注采相關系數：

則注采井連線上任意一點的壓力為：

式中：P——計算壓力值；

Pe——注水井井底壓力；

Pw——采出井井底壓力；

r1——與注水井的距離；

r2——與采出井的距離；

L——注采井井距，r1+r2=L。

當注采井間距200m，注入井井底壓力20MPa，采出井井底壓力5MPa，地層平均壓力10MPa，α為1 時，注采井連線上壓力分布如圖2 所示。曲線拐點是注采井壓力波及平衡點，拐點位置與隨著注采相關系數的變化而變化。

圖2 相關系數為1時的注采井間地層壓力曲線

3 現場應用情況

以某采油廠X5-31-X3323等8口井（紅色序號1～8）為例，該井區注水層位P1 組涉及300m 范圍內注水井共計9口，采油井4口（圖3），壓力計算結果見表1。

表1 試驗井區壓力計算結果

圖3 試驗井區壓力分布等值線

以14MPa為安全壓力界限，圖中4號和3號井超過14MPa，可以通過對最近的注入井X5-3-P916井進行減壓注水降低壓力。當4 號和3 號井井底壓力為14MPa時，反推X5-3-P916井的注入壓力11.4MPa分別降為10.2MPa 和7.8MPa，正常注水量為41m3/d，降壓后注水量在穩定在33m3/d和18m3/d，注入井X5-3-P917 井采取半量注水措施，注量21m3/d，注壓8.1MPa。

8口試驗井施工均正常，固井質量全部達標。按原鉆關方案，試驗井區需要關井9 口，影響的注水量為8461m3，應用精細鉆關技術后，僅對2 口井進行了減量注水，實際影響的注水量僅為1730m3，水量影響大幅度降低。

4 結論

（1）應用采液指數與注水指數之間的響應關系計算注采井之間地層壓力分布簡化了計算過程，切合生產實際，精度滿足鉆井要求；

（2）經現場驗證，精細鉆關方法是可行的，在保證鉆井安全、速度、質量的前提下，大幅度減少了對注水量的影響。