淺談井下作業(yè)技術(shù)在油氣田勘探開發(fā)現(xiàn)狀及未來

焦文東

摘要：作為井下作業(yè)技術(shù)，這一重要工程技術(shù)手段，近年來為油氣田勘探和開發(fā)做出了重要貢獻。但是，隨著勘探開發(fā)的不斷深入，開發(fā)要實現(xiàn)高效益的目標(biāo)，對井下作業(yè)技術(shù)提出了新的更高要求。

關(guān)鍵詞：井下作業(yè)技術(shù)油氣田勘探開發(fā)

0引言

本文旨在通過對CNPC井下作業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀和勘探開發(fā)的需求分析，探討油氣田井下作業(yè)技術(shù)未來的發(fā)展。

1井下作業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀

井下作業(yè)技術(shù)主要包括機具裝備、工藝技術(shù)、方案設(shè)計和為確保作業(yè)施工的企業(yè)管理技術(shù)等內(nèi)容。近年來，圍繞勘探開發(fā)實際需要，井下作業(yè)行業(yè)堅持以經(jīng)濟效益為中心，以裝備更新和技術(shù)升級為主攻方向，大力實施“科技創(chuàng)新”戰(zhàn)略。通過技術(shù)引進和自主研發(fā)，大幅度提升了井下作業(yè)技術(shù)水平和服務(wù)能力，較好地滿足了油氣田勘探開發(fā)的需要。油氣田勘探開發(fā)對井下作業(yè)技術(shù)的新要求。目前，井下作業(yè)基本能夠滿足生產(chǎn)需要，但是，隨著勘探開發(fā)的不斷深入，對井下作業(yè)技術(shù)又提出了新的更高要求，概括起來，主要有以下6個方面。一是提升常規(guī)作業(yè)技術(shù)水平；二是加快發(fā)展特殊井作業(yè)技術(shù)；三是積極研究邊際油氣藏開發(fā)低成本配套作業(yè)技術(shù)；四是配套完善大修側(cè)鉆技術(shù)；五是整合壓裂酸化技術(shù)體系，提高應(yīng)用效果；六是試油測試要滿足特殊油氣藏和特殊工藝井的需要。

2井下作業(yè)技術(shù)未來發(fā)展方向

根據(jù)油氣田勘探開發(fā)對井下作業(yè)技術(shù)的新要求，要圍繞提高單井產(chǎn)量、降低作業(yè)成本總目標(biāo)，從作業(yè)裝備和作業(yè)技術(shù)兩個方面，在加強對現(xiàn)有大修側(cè)鉆等新技術(shù)的整合、配套完善和推廣應(yīng)用的同時，發(fā)展提高單井產(chǎn)量作業(yè)技術(shù)等6項重點技術(shù)。

2.1提高單井產(chǎn)量作業(yè)技術(shù)以提高油氣井單井產(chǎn)量，降低綜合生產(chǎn)成本為目標(biāo)，開展防砂射孔技術(shù)、徑向鉆孔技術(shù)、高效選擇性堵水技術(shù)、氣體(二氧化碳、氨氣、煙道氣)增產(chǎn)技術(shù)4項內(nèi)容研究。①防砂射孔技術(shù)研究。針對出砂油氣層的開采，開展充填式防砂射孔和大孔徑防砂射孔技術(shù)研究。在目前研制的單一防砂射孔彈的基礎(chǔ)上，重點開展防砂射孔彈的防砂評價研究，根據(jù)儲層巖性及出砂粒徑，研制系列防砂射孔彈，開發(fā)防砂射孔優(yōu)化設(shè)計軟件，形成防砂射孔技術(shù)系列，提高防砂效果和油氣井產(chǎn)量。②徑向鉆孔技術(shù)研究。以低成本的方法增加低滲透等油氣藏的泄油面積，提高單井產(chǎn)量為目標(biāo)，開展徑向鉆孔技術(shù)研究。通過大孔徑射孔射穿套管、高壓水射流噴射地層形成孔眼和機械旋轉(zhuǎn)鉆頭鉆穿套管、水射流與機械旋轉(zhuǎn)鉆頭相結(jié)合鉆出地層孔眼兩種方案的優(yōu)選研究，確定最佳技術(shù)方案，研制井下工具，配套地面設(shè)備，形成一次下井可在地層不同方向鉆出直徑30mm左右、深度2－3m孔眼的配套技術(shù)。③高效選擇性堵水技術(shù)研究。油井堵水是注水開發(fā)油田控制油井出水的一項十分重要的技術(shù)，通常的堵水方法是機械堵水和化學(xué)堵水。隨著油田開發(fā)進入中后期，含水上升，層間、層內(nèi)及平面矛盾越來越突出，機械堵水已不能適應(yīng)此類油田開發(fā)的需要，必須開展高效選擇性堵水技術(shù)研究。重點研制高效選堵劑(選擇性封堵高滲透出水大孔道、選擇性堵水而不堵油的高效選堵劑)，并開展深部堵水施工作業(yè)技術(shù)研究，提高堵水效果和油井產(chǎn)量。④熱、電、二氧化碳、氮氣聯(lián)供低成本增產(chǎn)技術(shù)研究。以提高油井產(chǎn)量，降低成本，提高最終采收率為目標(biāo)，開展熱、電、二氧化碳、氨氣聯(lián)供低成本增產(chǎn)技術(shù)研究。以潔凈煤燃燒產(chǎn)生蒸汽發(fā)電為基礎(chǔ)，煙氣回收利用，提供油田開發(fā)，特別是稠油開發(fā)需要的熱(蒸汽／熱水)、電、二氧化碳、氨氣。在機理研究的基礎(chǔ)上，重點開展熱(蒸汽／熱水)、二氧化碳、氮氣緣合應(yīng)用的吞吐、驅(qū)替方案設(shè)計和注采工藝技術(shù)研究，研制氣體處理、運輸、注入設(shè)備，形成配套技術(shù)。

2.2壓裂酸化技術(shù)根據(jù)油氣田開發(fā)對壓裂酸化技術(shù)的新要求，以提高壓裂酸化效果，降低壓裂酸化成本為目標(biāo)，在加強優(yōu)化設(shè)計的基礎(chǔ)上，重點開展以下5項技術(shù)內(nèi)容研究，逐步向開發(fā)壓裂方向發(fā)展。①高含硫氣藏壓裂酸化技術(shù)研究；②蘇里格等低滲氣藏采取小井眼、水平井等特殊工藝完井后的高效壓裂酸化技術(shù)研究；③深井超深井壓裂酸化技術(shù)研究：④巖性等復(fù)雜油氣藏壓裂酸化技術(shù)研究；⑤稠油高凝油藏提高壓裂酸化效果新技術(shù)研究；⑥大型壓裂技術(shù)研究。

2.3井控新技術(shù)以保護油氣層為目標(biāo)，在現(xiàn)有不壓井作業(yè)技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過井下控制工具、井口控制裝置的研制和作業(yè)工藝技術(shù)研究，提高檢泵、清砂等作業(yè)全過程油套管壓力控制水平，實現(xiàn)油、氣、水井作業(yè)全過程不壓井，防止作業(yè)對油氣層的二次污染傷害，提高油氣井生產(chǎn)能力。①油、氣、水井作業(yè)全過程不壓井作業(yè)機具及施工技術(shù)研究；②無傷害作業(yè)工作液體系研究；③提高作業(yè)自動化程度和作業(yè)質(zhì)量配套工具、裝備研究。

2.4特殊工藝井作業(yè)技術(shù)重點開展針對多底分支井、側(cè)鉆小井眼井、水平井等特殊工藝井作業(yè)井下工具的研制和配套工藝技術(shù)研究，形成特殊工藝井作業(yè)技術(shù)系列，滿足生產(chǎn)需要。①多底分支井完井再進入技術(shù)研究；②小尺寸井眼修井、壓裂酸化等措施作業(yè)井下工具及配套技術(shù)研究；③水平井作業(yè)配套技術(shù)研究。

2.5連續(xù)油管技術(shù)在整合現(xiàn)有連續(xù)油管作業(yè)技術(shù){主要已開展的沖砂洗井、鉆橋塞、氣舉、注液氮、清蠟、排液擠酸和配合測試等)的基礎(chǔ)上，引進連續(xù)油管壓裂車和連續(xù)油管側(cè)鈷車，重點開展連續(xù)油管壓裂、連續(xù)油管側(cè)鉆2項技術(shù)內(nèi)容研究。①連續(xù)油管壓裂技術(shù)研究。針對層狀油藏、不連續(xù)油藏等需要進行的多級分層壓裂以及分支井壓裂，利用連續(xù)油管壓裂技術(shù)，有選擇性地進行支撐劑填充，實現(xiàn)在作業(yè)費用允許范圍內(nèi)有效地進行邊際油藏壓裂作業(yè)，提高油藏經(jīng)濟開發(fā)效果。在引進連續(xù)油管壓裂車的基礎(chǔ)上，重點開展適用于連續(xù)油管壓裂的低摩阻無傷害壓裂液、支撐劑研究和施工作業(yè)配套工具、工藝技術(shù)研究，形成低成本、高效益的壓裂工藝技術(shù)。②連續(xù)油管側(cè)鉆技術(shù)研究。針對套管損壞井復(fù)產(chǎn)需求，以應(yīng)用連續(xù)油管進行老井側(cè)鉆為目標(biāo)，引進連續(xù)油管側(cè)鉆車，配套井下動力鉆具或電動連續(xù)管鉆井系統(tǒng)，研制配套工具，開展連續(xù)油管側(cè)鉆綜合配套技術(shù)研究，形成低成本的側(cè)鉆工藝技術(shù)。

2.6新領(lǐng)域作業(yè)配套技術(shù)重點開展以下3項技術(shù)內(nèi)容研究。①灘、海油田試油作業(yè)技術(shù)研究。針對灘、海油田特殊的作業(yè)環(huán)境，開展以試油作業(yè)安全和環(huán)境保護為重點的試油作業(yè)井下工具、平臺控制裝備和工藝技術(shù)研究。②難采未動用儲量開發(fā)低成本作業(yè)技術(shù)研究。針對合作開發(fā)低滲透等難采未動用油氣藏采取非常規(guī)、非正規(guī)方式開發(fā)的實際需求，重點開展簡易低成本作業(yè)技術(shù)研究和低成本壓裂酸化技術(shù)研究。③二次圍井完井技術(shù)研究。針對蒸汽吞吐轉(zhuǎn)驅(qū)、注水、注聚合物等井套管外水泥環(huán)破壞嚴重，難以滿足生產(chǎn)要求的實際，開展二次固井完井技術(shù)研究。重點研究新型水泥漿體系、二次固井完井井下工具和施工技術(shù)，延長油氣井壽命。