蘇東南氣田水平井改造方式及應(yīng)用效果淺析

蒲茂盛(中國石油長慶油田分公司第一采氣廠，陜西 靖邊 718500)

蘇東南氣田水平井改造方式及應(yīng)用效果淺析

蒲茂盛(中國石油長慶油田分公司第一采氣廠，陜西 靖邊 718500)

水平井具有單井控制儲量大、產(chǎn)量高、遞減速度慢、同樣產(chǎn)能下所要求的現(xiàn)場工作人員較少等優(yōu)點，但是投資明顯較高，是直井的3-5倍。所以在氣田開發(fā)前期水平井部署較少，隨著對同一區(qū)域地質(zhì)認識的不斷加深，投資風險隨之降低，水平井數(shù)量逐漸增加，成為氣田開發(fā)后期上產(chǎn)的主力。為了更高的經(jīng)濟效益開發(fā)，水平井改造方式的選用至關(guān)重要，這需要結(jié)合鉆井完井情況、地質(zhì)資料、區(qū)域外協(xié)、環(huán)境等多方面考慮，努力得到最大化的投資回報率。

水平井；改造方式

1 水平井改造工藝簡介

蘇東南氣田水平井水平段均采用5寸半鉆頭鉆進，主要采用鹽水泥漿體系，主力層位為盒8，其次為山1。由于蘇東南區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造主要為辮狀河流沉積相，具有較為嚴重的不均質(zhì)性，導致在鉆井過程中地質(zhì)側(cè)鉆情況比較多，造成水平井段井眼軌跡變化快，全角變化率大，所以相對安全的不動管柱改造工藝成為了該區(qū)塊的水平井改造的主流工藝。

在鉆井完井方案討論時，地質(zhì)、工程等相關(guān)人員需要將取得的地質(zhì)資料，完井數(shù)據(jù)進行綜合分析，確定水平井改造方式，即決定鉆井完井方式。目前蘇東南氣田水平井改造方式主要有：不動管柱水力噴射、裸眼封隔器、水力泵送橋塞三種。

這三種改造方式主體都需選取氣測較好，物性連續(xù)的砂巖井段，放棄伽馬值較高，物性致密的泥巖井段。實際實施過程中會根據(jù)地質(zhì)資料的符合度進行適當調(diào)整，一般而言，調(diào)整幅度很小。

2 不動管柱水力噴射改造工藝

不動管柱水力噴射改造工藝：在鉆井完井階段，在水平段下入4寸半套管通過懸掛器懸掛于井斜30-35度（選取全角變化率較小的點，避開套管節(jié)箍），的完井方式。在試氣過程中下入3寸半連接2寸7油管攜帶水力噴射工具進行儲層改造，該工藝適用于蘇東南區(qū)域所有水平井。

優(yōu)點：完井過程中由于完井管柱管徑較小，對水平段井筒質(zhì)量要求較低，往往僅需在完鉆后使用鉆頭通井一趟即可，完井過程風險較小，成功率較高。非常適合于井眼軌跡變化較大的井，適合蘇東南區(qū)域的實際情況。在氣層改造時排量較小，一般為2.4-3.0m3∕min，改造規(guī)模較小，成本較低。同時在改造過程中出現(xiàn)復雜處理相對簡單。

缺點：由于改造排量、規(guī)模較小，同時氣層各改造井段沒有進行有效分隔開來，造成現(xiàn)場改造效果相對較差，測試井近幾年平均無阻流量35萬方左右。

3 裸眼封隔器改造工藝

裸眼封隔器改造工藝：在鉆井完井階段全井段下入4寸半套管連接改造工具的完井方式。由于裸眼封隔器外徑為146mm，水平段鉆頭尺寸為152.4mm，對井筒質(zhì)量和井眼軌跡要求較高，故完井風險大。在下入工具前，需要進行多次通井，通井后期使用雙銑柱或者三銑柱，現(xiàn)場根據(jù)通井遇阻和銑柱磨損情況判斷下入時機。在工具下入過程中，由于懸掛封隔器容易提前坐封的特點，對現(xiàn)場人員的操作水平要求也很高。該工藝僅適合于地質(zhì)儲層連續(xù)，物性較好，井眼軌跡好的水平井，結(jié)合蘇東南區(qū)域的實際情況，現(xiàn)場應(yīng)用較少。

優(yōu)點：該工藝改造時排量一般為6-12 m3∕min，改造規(guī)模大，造縫能力強，改造效果相對較好，測試井近幾年平均無阻流量52萬方左右。

缺點：完井風險高，現(xiàn)場用水量較大，成本相對較高。該工藝工具在下入后，封隔器就坐封完畢，導致在改造過程中出現(xiàn)異常情況處理難度較大。

4 水力泵送橋塞改造工藝

水力泵送橋塞改造工藝：在鉆井完井階段，全井段下入4寸半套管，然后進行固井的完井方式。在改造時，第一段用連續(xù)油管傳輸射孔改造，后面改造段采用電纜泵送橋塞和射孔工具串進行改造，改造完畢后，使用連續(xù)油管鉆塞，帶壓下入生產(chǎn)用油管，再進行排液求產(chǎn)。

優(yōu)點：該工藝是目前頁巖氣井的主要改造工藝，在國外應(yīng)用范圍也最為廣泛。和不動管柱水力噴射改造工藝一樣，該工藝對井筒質(zhì)量要求較低，但其又具有裸眼封隔器工藝排量較大的特點，改造規(guī)模大，造縫能力強，由于通過固井后再進行射孔改造，定點改造能力最強。相對于其他工藝改造效果最明顯，試驗井無阻流量63萬方。

缺點：由于要對水平段進行固井，對固井用水泥要求特別高，固井風險很大，目前技術(shù)還不是很成熟。后期多次需要使用連續(xù)油管，還要進行帶壓下鉆，造成該工藝成本很高，投資較大。

5 后期技術(shù)發(fā)展及應(yīng)用

蘇東南區(qū)域地質(zhì)儲層非均質(zhì)性強，儲層豐度低，規(guī)模經(jīng)濟開發(fā)一直是難點。經(jīng)濟效益是制約水平井的部署及改造方式的選用的主要問題。隨著地震技術(shù)的不斷發(fā)展，地質(zhì)認識的加深，我們可以選取物性較好，豐度相對較高的區(qū)域進行水平井的部署，通過提高單井控制儲量及產(chǎn)量來實現(xiàn)氣田規(guī)模效益開發(fā)。

目前蘇東南區(qū)域水力泵送橋塞改造工藝正處于試驗階段，試驗井是附近水平井單井產(chǎn)量的2倍左右，效果十分明顯。國內(nèi)外經(jīng)驗也表明，水力泵送橋塞改造工藝是最具效果的改造方式，目前我們已經(jīng)在現(xiàn)場逐步試驗推廣，也取得了一些認識，尤其在以前相對氣層發(fā)育較差的泥巖段也取得了不錯的改造效果，相信隨著技術(shù)的不斷完善，我們的水平井改造效果將更好。在不同區(qū)域，地層、井筒根據(jù)現(xiàn)場實際優(yōu)選改造方式，通過精細化管理，將使氣田開發(fā)買上一個新臺階。