李學(xué)良(中國石油遼河油田分公司鉆采工藝研究院,遼寧 盤錦 124010)
遼河油田自20世紀(jì)90年代初開始進(jìn)行水平井的研究和試驗(yàn)工作,完井方式有篩管、打孔襯管、固井射孔和礫石充填四種,以篩管完井為主。雖然遼河油田水平井已在多種類型油藏中應(yīng)用,并未因油藏、儲(chǔ)層狀況和開發(fā)技術(shù)的不同采取不同的完井方式,完井方式單一,相應(yīng)的完井技術(shù)和配套工具落后,給后期的采油、修井、作業(yè)和增產(chǎn)措施實(shí)施帶來困難。
遼河油田水平井防砂完井技術(shù)隨著水平井的應(yīng)用而不斷發(fā)展和完善,從1992年在冷家堡油田完鉆第一口水平井—冷平1井以來,到2008年主要經(jīng)歷了四個(gè)階段。
1992年到1996年完鉆水平井9口,其中單水平井7口:采用礫石充填防砂完井1井次,下套管固井射孔完井1井次,金屬棉篩管防砂完井2井次,TBS篩管防砂完井3井次,另外2口是在直井基礎(chǔ)上側(cè)鉆的側(cè)鉆水平井。
1997年到2002年完鉆水平井22口,其中單水平井7口:采用整體燒結(jié)篩管(簡稱TBS篩管)完井5口,金屬棉篩管完井1口,打孔襯管完井1口;側(cè)鉆水平井14口都是在直井基礎(chǔ)上進(jìn)行側(cè)鉆,采用金屬棉篩管防砂完井;分支水平井1口,采用金屬棉篩管防砂完井。
2003年完鉆水平井和側(cè)鉆水平井11口,其中單水平井7口,1口采用金屬棉篩管完井,其余全部采用割縫篩管完井。側(cè)鉆水平井4口井,1口井在直井基礎(chǔ)側(cè)鉆的,其余水平井是在原水平井基礎(chǔ)上側(cè)鉆的,側(cè)鉆后采用割縫篩管防砂完井。
2004年-2008年,多數(shù)水平井采用了割縫篩管防砂完井技術(shù)。同時(shí)這個(gè)階段研制了水平井彈性篩管防砂完井技術(shù),現(xiàn)場應(yīng)用40余井次;另外還開展了分支井、魚骨水平井等復(fù)雜結(jié)構(gòu)水平井的防砂完井技術(shù)研究和試驗(yàn)工作。
礫石充填防砂完井技術(shù)最早遼河油田只實(shí)施了1井次,即1992年的第二口水平井冷平3井。。冷平3井于1993年1月投產(chǎn),初期日產(chǎn)量為鄰近直井3-5倍。目前應(yīng)用較多。
篩管防砂技術(shù)包括金屬綿篩管、TBS篩管、割縫篩管和彈性篩管。其中以割縫篩管應(yīng)用較多,割縫篩管具有一定的適應(yīng)性,主要適用于粒度中值較大,分選均勻的水平井防砂完井。
水平井采用篩管完井,篩管正對(duì)油層,泥巖段用套管分隔,壓力系統(tǒng)沒有嚴(yán)格分隔。導(dǎo)致注采不均、動(dòng)用不均、熱能利用不均,同時(shí)也使水平段措施應(yīng)用受到限制。
每一種水平井防砂完井技術(shù)都有一定的適應(yīng)性,目前應(yīng)用于水平井的割縫篩管縫隙可以達(dá)到0.25mm,采用這樣的篩管對(duì)油藏砂巖粒度中值在0.15mm-0.2mm的水平井進(jìn)行防砂,出砂的風(fēng)險(xiǎn)就比較大。
部分水平井由于受地質(zhì)、工程、工具等因素的影響,導(dǎo)致篩管或套管發(fā)生變形、出砂,嚴(yán)重影響了水平井的開發(fā)效果。
采用尾管懸掛方式防砂完井的水平井,影響下井管柱與工具的順利起下,容易發(fā)生事故,部分水平井發(fā)現(xiàn)從懸掛處出砂情況。
側(cè)鉆和分支水平井采用小篩管,篩管內(nèi)徑只有86mm,水平段一旦變形或出砂將無法處理。
實(shí)現(xiàn)水平井分層(段)防砂完井有利于提高動(dòng)用程度、保證各層段均勻受熱、實(shí)施各種分層(段)維護(hù)性措施和增產(chǎn)措施。
遼河油田地質(zhì)條件復(fù)雜,油藏類型多樣,巖石粒度中值大小不一,出砂程度各異,必須根據(jù)油氣藏地質(zhì)情況、巖石粒度粗細(xì)、儲(chǔ)層井眼狀況和邊底水情況優(yōu)化優(yōu)選防砂完井方式。
水平井在設(shè)計(jì)和鉆進(jìn)時(shí)盡量保證水平井井眼軌跡光滑,不出現(xiàn)突變的井眼曲率。同時(shí)提高水平井彎曲段套管的抗擠壓強(qiáng)度,可以減少非水平段套管發(fā)生變形或毀壞的情況。
水平井作為實(shí)現(xiàn)油田高效開發(fā)的一項(xiàng)重要技術(shù)手段,,結(jié)合遼河油田的實(shí)際特點(diǎn),開展相關(guān)水平井防砂完井技術(shù)的攻關(guān)研究,形成適合于不同油藏、不同巖性、不同井身結(jié)構(gòu)的防砂完井系列技術(shù),必將為水平井技術(shù)的應(yīng)用發(fā)揮更大的作用。
[1]萬仁溥.現(xiàn)代完井工程.北京:石油工業(yè)出版社,2000-05.
[2]陳庭根,管志川.鉆井工程理論與技術(shù),石油大學(xué)出版社,2000:295-296.
[3]薄珉,陳勛,鞏永豐,王永君.遼河油田側(cè)鉆井技術(shù),石油鉆采工藝,2003,2(21-24).
[4]董明利.錦91塊熱采側(cè)鉆水平井完井工藝,特種油氣藏,2004,1(64-65,71).
[5]龔春輝.雙分支側(cè)鉆水平井在高10塊的應(yīng)用,遼河油田勘探開發(fā)優(yōu)秀論文集,2005,57-62.