探索水平井分段控水完井試油技術(shù)

霍萬國 吳開慶 馮立杰 張輝

摘 要：水平井能夠增大井筒與油氣層段的接觸面積，因而較直井能夠大幅提高單井產(chǎn)能。目前，底水錐進是底水油藏開發(fā)中的最大難題，對水平井開發(fā)效益產(chǎn)生了巨大的負面影響，采用射孔優(yōu)先技術(shù)對水平井近井筒的流入特征進行改變，可以實現(xiàn)流入剖面均衡。本文在簡單介紹射孔優(yōu)化參數(shù)選擇原則的基礎(chǔ)上，結(jié)合實際情況，提出優(yōu)化射孔的具體方案。而調(diào)流控水篩管完井則能對整個井筒的實際生產(chǎn)壓差進行平衡，從而更好的實現(xiàn)控水與治水的目標。本文主要對其關(guān)鍵技術(shù)和影響因素進行分析。

關(guān)鍵詞：水平井;分段控水;完井

在底水油藏的開發(fā)過程中，水平井技術(shù)已經(jīng)得到了非常廣泛的應(yīng)用，而長期實踐與探索凸顯兩大問題。第一是：井眼在同一產(chǎn)層或貫穿多個產(chǎn)層，且水平方向上的地層滲透率的非均質(zhì)性較強，那么當存在氣頂、底水的時候，就會導(dǎo)致生產(chǎn)不均衡，誘發(fā)氣頂、底水的脊進或錐進，引起井筒提前見水;第二是：水平井產(chǎn)層生產(chǎn)壓差的不均勻使油管內(nèi)的流體流動不平衡，高壓產(chǎn)層段下部底水的錐進速度加快，導(dǎo)致過早見水，出現(xiàn)暴性水淹，甚至停產(chǎn)。雖然通過常規(guī)水平井完井方式能夠增加油藏接觸面積，提升波及系數(shù)和產(chǎn)量，不過受滲透率非均質(zhì)性、指端效應(yīng)、接近油水界面的影響，還是會導(dǎo)致底水錐進問題。塔河油田從1998年開始采用水平井完井開發(fā)碎屑巖油藏，隨著開發(fā)速度的加快，前期遺留的治理難題日益凸顯，主要表現(xiàn)為：含水上升速度快，無水采油期短，水平段動用程度低三個方面。由此可見，水平井完井應(yīng)當由傳統(tǒng)的快速上產(chǎn)向逐漸釋放產(chǎn)能以及后期治理提供充足空間的方向發(fā)展。我們從產(chǎn)液剖面的均衡以及整個井筒實際生產(chǎn)壓差的平衡出發(fā)，對變密度分段射孔、調(diào)流控水篩管完井技術(shù)及其實際應(yīng)用效果進行介紹。

1 射孔單元參數(shù)的調(diào)整

1.1 射孔位置

所謂射孔位置的選擇，實際上就是對盲段的選擇，其目的是給后期分段卡堵留下充分的空間。盲段長度一般>20m，位置的選擇：①滲透率低、井眼軌跡上翹明顯的井段;②滲透率>1000×10-3μm2的特高滲段;③避免將固井質(zhì)量差的井段設(shè)為盲段，確保后期能夠有效卡堵。

1.2 槍彈

要求射孔彈有足夠的穿透深度，以使產(chǎn)能可以充分釋放。目前，尾管多為N80鋼，外徑多為139.7mm，考慮到固井過程中水泥碎屑的殘留問題、射孔槍的膨脹性問題以及毛刺高度，單邊間隙應(yīng)>12mm，所以多選擇SDP41RDX-50-102射孔彈及102mm槍。

2 實際應(yīng)用

控水篩管也是對全水平段進行劃分，若井段的滲透率較低，可以選擇阻流能力相對較小的控水篩管;若井段的滲透率較高，則控水篩管可以通過自身的限壓節(jié)流作用，增加高滲井段地層流體流入井筒的阻力，從而降低該井段的流壓?？偟膩碚f，是否使用控水篩管，以及如何選擇限流能力，都是以井段產(chǎn)油強度的調(diào)節(jié)目標為依據(jù)，使油井產(chǎn)液剖面大致成為一條直線，從而提高底水驅(qū)油效率，最終提升采收率。

調(diào)流控水篩管控水效果與完井工藝設(shè)計密切相關(guān)，涉及到分段、管外封隔器、ICD設(shè)計三個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2.1 分段

水平井分段的合理性是ICD完井成功的保障，內(nèi)容包括：①根據(jù)三維地震、錄井和測井資料，將物性較差或泥頁巖夾層的低滲透段作為隔層，避免儲層內(nèi)竄流;②水平段相鄰的儲層物性相似段可歸為一個ICD段，盡量減少分段數(shù)量以確保完井施工的安全性和工藝的簡便性。

2.2 管外封隔器

合理的管外封隔器選擇，是避免井筒內(nèi)竄流、確保ICD完井成功的關(guān)鍵，多選用遇油膨脹封隔器。

2.3 ICD設(shè)計選擇

根據(jù)區(qū)塊的油藏數(shù)值模擬或單井模擬，計算出使產(chǎn)液剖面均衡所需要附加的節(jié)流壓差，并以此為依據(jù)，對節(jié)流通道的數(shù)量和尺寸加以確定。

3 影響因素

3.1 前期鉆井的影響因素

調(diào)流控水篩管對于油藏資料的精確度以及井眼軌跡的要求相對較高，所以在前期鉆井的過程中，井眼軌跡應(yīng)注意避開高含水帶、靶前位移應(yīng)不小于270m，在確保井壁光滑、井眼穩(wěn)定的同時，應(yīng)無縮徑、垮塌現(xiàn)象。

3.2 完井的影響因素

合理的ICD設(shè)計應(yīng)包括儲層物性隨時間的變化情況，準確的儲層物性資料，地層流體對ICD單元的腐蝕，不同段的有效間隔等變量因素?？偟膩碚f，合理的ICD設(shè)計能有效延長無水采油期、降低含水率、提升采收率。

4 結(jié)語

變密度分段射孔優(yōu)化和調(diào)流控水篩管完井技術(shù)的使用能夠有效平衡碎屑巖底水油藏水平井井筒流入剖面，從而實現(xiàn)水平井分段控水的目標。實踐結(jié)果表明，這兩種技術(shù)的使用，可以進一步延長水平井無水采油期，提升開發(fā)效果。應(yīng)用管外封隔器、生產(chǎn)滑套等工具進行水平井分段完井極大地降低了水平井完井成本，不僅實現(xiàn)了水平井的穩(wěn)產(chǎn)，還可以有效抑制水平井的底水突進現(xiàn)象，控制含水的上升。水平井分段完井應(yīng)成為今后水平井完井的主要方式。目前，分段控水完井技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為減緩底水脊進、強化油藏管理、改善單井動態(tài)的先進技術(shù)，在碎屑巖底水油藏中的應(yīng)用前景非常廣闊。

參考文獻：

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