徑向水力噴射技術應用的可行性探討

摘 要：目前，七廠低滲透油層平均有效孔隙度12%，平均空氣滲透率1.35×10-3μm2，屬低孔特低滲透油藏，這類油藏在注水開發中，注水見效慢，油井長期無見水顯示，水驅波及效率很低，導致該油層的開發效果較差。為了更好的挖潛該油層潛力，本文闡述了一種非常規開采技術-徑向水力噴射技術，其比常規開采技術見效快、成本低、穿透深度長、定向、增產、保護油層效果好。該技術利用高壓射流的水力破巖作用，在油層平面內噴射出孔徑為40mm-50mm，長度可達100m的水平定向孔眼，提高油井徑向流的導流能力，達到挖潛未動用的剩余油和提高油層采收率的目的。

關鍵詞：低孔低滲挖潛徑向水力采收率

中圖分類號：TE243文獻標識碼：A文章編號：1674-098X(2011)09(b)-0086-02

1 前言

改善低滲透油層難采儲量開發效果一直是擺在油田開發面前的難題，近年來七廠在低滲透油層也采取了壓裂、酸化等多種常規技術手段，但是都沒有達到預期的效果，剩余油挖潛難度還是很大。從該油層區塊的綜合開發數據表查得，該區塊平均單井砂巖有效厚度是14.1m，平均有效孔隙度12%，平均空氣滲透率1.35×10-3μm2，屬低孔、特低滲儲層，儲層物性差、自然產能低、開發效果差，這類油藏在注水開發中，注水見效慢，油井長期無見水顯示，導致水驅波及效率很低。同時，該油層流體性質表現為，地面原油密度平均為0.848g/cm3，原油粘度平均為38.9mPa.s，凝固點平均為36.0℃，含蠟量平均為29.3%，含膠量平均為10.36%，對于特低滲透油藏來說，原油粘度、含蠟量、含膠量均相對較高，隨著開發的不斷深入，極易在近井地帶形成沉積污染堵塞，將嚴重影響油井產能。

2 目前低滲透油層開發現狀及存在問題

2.1 目前開發現狀

截止2009年5月底，該油層區塊已開發面積11.91km2，已開發地質儲量988.83×104t，儲量豐度83×104t/km2，動用可采儲量168.1×104t，區塊采用五點法注水井網，井網密度是24口/km2，油水井井排距是100m，油水井井距葡333井區240m，葡462井區為300m，共有油井205口，水井111口，累積產油15.07×104t，累積注水125.4×104m3，累積注采比4.9。該區塊平均有效孔隙度是12%，平均有效空氣滲透率是1.35×10-3μm2，原始含油飽合度是56%，原始地層壓力18.18MPa，屬低孔特低滲透油田。

2.2 存在問題

一是從目前該油層開發現狀看，雖然有較高的注采比，但是地層低孔、特低滲、及區塊斷層發育的原因，油井未完全受效。即從注水井注入地層的水，只有一小部分在壓力傳導作用下，經連通地層滲流到油井抽汲作用半徑內，而大部分水去向不明。

二是近年來七廠為了更好的挖潛該油層潛力采取了多種技術手段，但是都沒有達到預期的效果。

三是對于我廠特低滲透油藏來說，原油粘度、含蠟量、含膠量均相對較高，隨著開發的不斷深入，極易在近井地帶形成沉積污染堵塞，嚴重影響了油井產能。

從目前該油層地質狀況以及開發效果來看，應用常規技術措施開發很難提高特低滲透油藏的開發效果，探索施工工藝先進的非常規開采技術，已成為特低滲透油藏亟待解決的問題。

3 徑向水力噴射技術工藝原理與特點

3.1 工藝原理

徑向水力噴射技術是利用高壓水射流的水力破巖作用的原理進行工作[1]。設備的主要組成為：地面高壓射流發生裝置；地面計算機監控設備、數據采集及處理裝置；井下開窗工具；高壓水力噴射和推進裝置；輸送高壓流體的連續鋼管等。

徑向水力噴射由地面高壓射流發生裝置產生高壓流體，在目的層位置，確定深度和方位后，首先用水動力馬達進行套管開窗，然后下入水力噴射工具在開窗位置進入地層進行徑向水力噴射，用高壓水射流在地層中鉆多個垂直于井筒的徑向孔道，增加泄流半徑，從而增加油井產量和提高油層采收率。

3.2 技術特點

與傳統的增產措施對比，徑向水力噴射技術具有定層位、定方位、定深度、無污染等優點，可以準確對剩余油富集部位進行有目標的增產挖潛，其措施半徑可達到100m以上。

套管開窗：利用高壓水流驅動水力馬達并使割刀轉動在套管上鉆出一個25mm左右的窗口。受作業深度、套管鋼級、壁厚、完井時間等因素的影響，套管開窗壓力、時間有所不同。

噴射作業：噴射時高壓噴頭帶著高壓軟管進入地層，噴頭具有破巖、清孔、助推、扶正、懸浮等作用。徑向水力噴射進尺受油層地質條件及油井構造的影響而有所不同，在地質條件允許的情況下，徑向噴射進尺可達到100m左右。噴射時的壓力、排量根據井深、巖性、地層破裂壓力、以及清孔要求不同而有所不同，一般以滿足噴射作業為基礎。

深度和方位測定：深度校正一般采用油管丈量和自然伽馬加磁性定位相結合的辦法進行，校深的誤差在20cm左右。方位測定采用陀螺儀測井的方法確定開窗的方位。陀螺儀要配備與造斜器相配套的測井儀器底座，保證與造斜器緊密結合保證測井精度，陀螺儀的測量精度誤差小于為3°。

4 應用前景

我廠低孔、低滲透油層投入開發以來，在油田開發實踐中取得了一定的現場經驗，但由于該油層特低孔滲的地層結構的特殊性，使得油田的總體開發效果欠佳，雖然我們也采取了多種常規技術手段，但大都沒有達到預期的效果，使得該油層動用程度依舊很低。本文提出的徑向水力噴射技術是在目的層深度和方位確定后，首先用水動力馬達進行套管開窗，然后下入水力噴射工具在開窗位置進入地層進行徑向水力噴射，利用高壓射流的水力破巖作用，在油層中定向鉆出直徑40mm～50mm、長度可達100m的定向孔眼，增加油井的泄流半徑，達到挖潛未動用的剩余油和提高油層采收率的目的，對當前該油層開發具有一定的借鑒意義。

為了試驗該技術應用于低滲透油層挖潛的適應性，并不斷完善和配套，進而擴大應用范圍，確保取得好的增產效果。我們計劃今年，在低滲透油層選出2口油井進行徑向水力噴射技術現場試驗。

5 結語

(1)徑向水力噴射技術是一種高效的、安全的增產措施，可以根據油田開發的需要，定層位、定方位、定深度、多分支孔進行施工。

(2)徑向水力噴射技術彌補了常規的增產增注措施的不足之處，對利用常規技術手段很難進一步挖潛的層段或部位挖潛是可行的有效的。

(3)徑向水力噴射技可以作為提高低滲透油層產量，探索改善低孔、低滲儲層開發效果的新途徑，在我廠低滲透油層的應用前景也必將十分廣泛。

參考文獻

[1]沈忠厚.水射流理論與技術[M].石油大學出版社，1998.