提高水平井單井產能技術研究

2013-05-10 14:34:56張紅崗劉向偉景文杰張寧利李曉明陳康林周亞亞

石油化工應用 2013年4期

張紅崗，劉向偉，景文杰，張寧利，李曉明，陳康林，石琳，周亞亞

（中國石油長慶油田分公司第三采油廠，寧夏銀川 750006）

1 水平井低產原因分析

1.1 受裂縫影響，高含水井所占比例較大

隨著水平井開發在油田大規模的應用，水平井開發矛盾也逐漸增多，對于注水開發油田，由于天然裂縫、人工裂縫以及非均值性等因素，容易造成部分層段注水突進現象明顯，目前含水大于70%井27口，占總井數的47.4%。

1.2 高含水井出水層位不明確

水平井井網與定向井井網交錯分布，井網局部水井密集，井網不規則、不完善，導致水平井區域油水對應關系復雜，難以判斷出水位置，影響單井產能。7口水平井動態反應強烈，很快見水，影響整體開發效果。

1.3 部分井初期改造段數偏少

三疊系水平井主要集中在塞392、吳420區塊，由于初期改造段數偏少，且部分層段改造不充分，單井產量較低。與鄰井產量相比，增產倍數大于鄰井2倍的井7口。

1.4 層內剖面矛盾突出，水驅動用程度低

水平井對應部分注水井吸水狀況差，存在尖峰狀、指狀、一段不吸狀況，注入水易沿高滲段推進，水驅動用程度低（67%），嚴重影響水平井開發效果。

表1 水平井對應注水井水驅狀況統計表

2 提高水平井單井產能技術研究

2.1 水平井重復壓裂技術

水平井重復壓裂采用水力噴射壓裂技術，該技術結合了水力射孔和水力壓裂的新型增產工藝。該工藝由水力噴砂射孔、水力壓裂（通過普通油管或鉆桿或連續油管）以及環空擠壓（通過另外一個泵）三個過程共同完成。根據伯努利方程，射流出口附近的流體速度最高，壓力最低，故出口附近的流體不會漏到其他地方，而環空的流體則在壓差作用下被吸入地層，維持裂縫的伸展。

2.1.1 采用“水力噴砂+小直徑封隔器+連續混配”為主體的水力噴砂工藝技術應用自主研發的最大外徑為105 mm的K344小直徑封隔器，形成了水力噴砂與小直徑封隔器聯作工藝，提高了分隔有效性，擴大了水力噴砂壓裂的應用范圍。

該封隔器主要由上接頭、下接頭、中心管、膠筒、濾網內套等部件組成（見圖1）。

圖1 水力噴砂與小直徑封隔器聯作管柱組成圖

K344封隔器座封采用節流壓差形式實現，座封壓差只需1.5 MPa以上，油管泄壓后封隔器自動解封，并且作業管柱沒有水力錨，不存在鋼性硬卡，反循環后有利于管柱拖動連續多段作業。試驗表明，K344-105封隔器能夠承受70 MPa中心管壓力，58 MPa套管密封壓差。

配套應用連續混配車，在單井壓裂段數增加的情況下，施工天數由5.5～6天/井下降至4天/井。

2.1.2 水力噴砂射孔與小直徑雙封隔器聯作工藝技術水平井雙封單卡分段多簇壓裂主要是利用導壓噴砂器產生的節流壓差使封隔器坐封，壓裂液通過噴砂器進入地層，完成目的層壓裂，停泵，封隔器膠筒回收，反洗后，上提至第二個目的層進行壓裂，如此逐層上提，實現多段壓裂。

2.1.3 實施效果 2011-2012年共實施水平井重復壓裂3口，措施有效率100%，累計增油615.92 t，單井增油205.4 t。

2.2 水平井酸化技術

針對投產初期產能較高，產量突降的水平井，實施土酸酸化恢復單井產能，施工時準備800 m倒角油管下在管柱最下端，下斜尖探砂面過程中必須下兩根油管上提一根油管；下鉆限速20根/小時，觀察指重表變化，洗井時采取兩部水泥車反循環沖砂洗井。2009-2012年共實施8口井，日增油19.4 t，單井日增油2.4 t，累計增油3 194.52 t。

2.3 水平井找水技術

水平井堵水，首先要分析油藏出水類型，預判出水部位，采用找水工藝或生產測井確定出水層段。目前采油三廠采用多級智能找水工藝判斷出水層段。

表2 2011-2012年水平井壓裂效果統計表

表3 2009-2012年水平井酸化效果統計表

2.3.1 水平井找水關鍵技術

2.3.1.1 智能開關器主要由橋通體和開關器芯體兩部分組成，上下與油管連接。工作時，設定時間,由微電腦給微電動機驅動系統發出指令,使驅動系統帶動開關閥打開或關閉。

2.3.1.2 皮碗封隔器該封隔器是一種自封封隔器，依靠皮碗與套管內壁的過盈接觸達到封隔油套環空，無解封負荷。有效解決了水平井段多級封隔器座封及解封的困難。

表4 皮碗封隔器技術參數

2.3.2 找水管柱設計（1）在井下工作時，皮碗封隔器可以將水平井射孔段卡開；（2）智能開關器根據地面設定開關采集時間在井下定時開啟和關閉；（3）地面抽油機連續生產，地下單層采油，求出各段產液量、含水、壓力及溫度等數據，為分段分析和評價提供依據。

2.3.3 實施效果 2012年實施油井找水措施6口，其中6口水平井通過找水測試，已判斷出水層位。2013年計劃對吳平11井實施堵水措施。

吳平11井原始地層水礦化度為70 000 mg/L左右，分段找水測試數據顯示，各層段含水均較高，且礦化度均30 000 mg/L左右，遠遠低于地層水礦化度，由此綜合分析該井為全井段見水，其中噴點3高含水層段已水淹，含水為100%；噴點1、噴點2含水為40%左右。初步分析認為，該井全井段見水，但主要出水層段為根部噴點3。由注采關系分析可知，噴點3只對應注水井旗01-41井，且注水井在噴點3裂縫展布方向上，噴點3見水可能來自旗01-41井。