海上油田水平井分段開采技術(shù)

鄒劍（中海石油有限公司天津分公司 天津 300452）

王樂英（大港油田石油工程研究院 天津 300280）

一、分層采油

油井中有多套層系合采時(shí)，由于油層之間的壓力、油層物理性質(zhì)、原油性質(zhì)等差異,往往互相干擾,使部分油層不能發(fā)揮應(yīng)有的作用。為減少或消除層間干擾，應(yīng)分層開采。

(1)單管分采 在開采多油層的生產(chǎn)井內(nèi)，用封隔器將油層分隔成若干層段，用配產(chǎn)器來減少層間干擾，為便于井下作業(yè)和油井管理，在一口井中，一般可分3～4個(gè)層段進(jìn)行分層采油。

(2)多管分采 在一口井內(nèi)下幾根油管，一根油管開采一個(gè)層段，用封隔器將層段分隔開。此法可消除層間干擾，但在一口井中下的油管數(shù)要受井眼尺寸的限制，不能太多，而且井下工具和井口裝置因管多而復(fù)雜化，通常多采用雙油管分采兩層。在抽油井中有時(shí)也進(jìn)行分層采油。

二、成熟的大位移定向、平井鉆探與分段開采技術(shù)

海上油田大斜度定向井、大位移水平井成功鉆探與分段開采技術(shù)的成功應(yīng)用，得益于以下成熟技術(shù)的綜合支撐：

(1)井位地質(zhì)論證精、準(zhǔn)設(shè)計(jì)技術(shù)；

(2)地質(zhì)、工程設(shè)計(jì)緊密結(jié)合，方案優(yōu)化技術(shù)；

(3)鉆井工程方案現(xiàn)場(chǎng)可操作化評(píng)估技術(shù)；

(4)準(zhǔn)懸鏈?zhǔn)胶蛦螆A弧式鉆井設(shè)計(jì)、降磨減阻技術(shù)；

(5)鉆井工程軌跡繞障設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)；

(6)PDC導(dǎo)向鉆井方位及井斜角漂移控制技術(shù)；

(7)抑制性、無固相鉆井液體系優(yōu)選技術(shù)；

(8)井眼凈化、井壁防塌控制技術(shù)；

(9)漂浮下套技術(shù)；

三、支水平井分段開采技術(shù)與應(yīng)用

3.1 方案的提出

目前A田已投產(chǎn)的B井，作為第一口水平井分段開采井，在定壓差投產(chǎn)條件下，日產(chǎn)油50t，含水4—10%，且有效控制住底水的錐進(jìn)。因此在適宜的地下地質(zhì)條件下，在B井水平井分段開采取得成功的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化B井分支水平井分段開采方案，已是A油田開發(fā)的迫切需求。

3.2 分段開采的地質(zhì)依據(jù)與目的

(1)具備了分段開采的先決地質(zhì)條件，油層平面上分帶展布，油層存在一定的非均質(zhì)性。

(2)長(zhǎng)水平段滿足分段開采的需求。

(3)擴(kuò)大油層波及范圍、提高油層動(dòng)用率。

(4控制底水錐進(jìn)、防止油層快速水淹的需要。

(5節(jié)約鉆井成本的需要。

(6分支水平井分段開采的工藝技術(shù)方案優(yōu)化

在滿足上述地質(zhì)方案的基礎(chǔ)上，優(yōu)化設(shè)計(jì)B井分支水平井二段開采的工藝方案和井下管串工藝方案，即主井眼下入篩管+分支井眼裸眼(或篩管)方案。井下工藝管串的核心包含篩管+盲管+封隔器+中心管，中心管油氣入口點(diǎn)直接下至主井眼與分支井眼的交匯井段，也是油氣雙向供油的良好通道處，為下步電潛泵采油奠定基礎(chǔ)。

3.3 管柱結(jié)構(gòu)。

分層采油井下管柱主要由泵掛管柱和分層控制管柱兩部分組成。

工作原理。分層固定配產(chǎn)采油裝置在下井前要進(jìn)行以下工作：進(jìn)行油井產(chǎn)液剖面測(cè)試，優(yōu)化分層井段及層數(shù)。根據(jù)產(chǎn)液剖面測(cè)試資料、試井資料及完井電測(cè)資料分析，優(yōu)化出主產(chǎn)層。

根據(jù)測(cè)試結(jié)果，確定分層采油各層的配產(chǎn)量。根據(jù)測(cè)試資料各層產(chǎn)液量、含水，進(jìn)行分層配產(chǎn)量，確定油嘴大小。

根據(jù)確定的井段、層數(shù)、油嘴，進(jìn)行井下分層采油井下管柱設(shè)計(jì)，在分層固定配產(chǎn)器的進(jìn)液孔處用一定直徑的固定油嘴控制各層產(chǎn)液量。當(dāng)分層采油管柱下井后，分層固定配產(chǎn)器釋放，打開防噴開關(guān)，油層液體經(jīng)下接頭上進(jìn)液孔進(jìn)入油嘴，同時(shí)頂開上方的單流閥進(jìn)入油管，經(jīng)桿式泵抽吸排液。

技術(shù)特點(diǎn)。該管柱實(shí)現(xiàn)了多油層分層同采的工藝要求,避免了層間干擾現(xiàn)象;檢泵或更換泵型時(shí)，不需起下分層控制管柱和泵掛油管柱，只需起下抽油桿。

3.5 技術(shù)與應(yīng)用

對(duì)長(zhǎng)井段、非均質(zhì)嚴(yán)重的水平井，以及階梯式水平井一般采用分段射孔的完井方案，先射開下部井段生產(chǎn)，生產(chǎn)一段時(shí)間后，由于受底水或邊底水的影響，在整個(gè)長(zhǎng)井段上油層的泄油供液不均衡，射開井段含水上升，影響了整個(gè)水平段的開發(fā)效果。由于水平井的結(jié)構(gòu)特性，決定了不能用常規(guī)的打水泥塞的辦法進(jìn)行封堵，而采用以雙向錨定封隔器和皮碗封隔器為主的兩套水平井分段卡水采油工藝管柱，可以可靠的封堵水層，重新射開油層以后又可以正常生產(chǎn)。

（1）雙向錨定封隔器分段卡封采油管柱

管柱主要由C型水平井封隔器、YDS丟手工具、導(dǎo)向頭、分流開關(guān)等工具組成。該管柱由C型封隔器提供雙向錨定，通過液壓坐封，液壓丟手，密封壓差可達(dá)25MPa，工藝管柱操作簡(jiǎn)便，并可以在水平段內(nèi)任意位置實(shí)現(xiàn)坐封、丟手需要取出時(shí)可以對(duì)扣打撈，滿足了后期卡水、換層等生產(chǎn)需要。

（2）皮碗封隔器分段卡封采油管柱

皮碗封隔器卡封管柱主要由皮碗封隔器、YDS丟手工具、導(dǎo)向頭、扶正器等組成。全部管柱支承在人工井底，上部采用防落物管柱插入丟手接頭，防止管柱移動(dòng)。該工藝管柱的優(yōu)點(diǎn)是管柱無錨定點(diǎn)，便于后續(xù)作業(yè)，并可以實(shí)現(xiàn)水平段任意井段的卡封。

3.4 施效果評(píng)價(jià)

B井分支水平井在新工藝、新技術(shù)條件支撐下，鉆探取得了重大突破。分支水平井入窗卡層準(zhǔn)確率達(dá)100%水平井鉆探成功率達(dá)100%。目前已經(jīng)投產(chǎn)，日產(chǎn)油60t。為A油田的穩(wěn)產(chǎn)作出了重要貢獻(xiàn)。

四、結(jié)論

A油田分支水平井、分段開采技術(shù)獲得成功，得益于新技術(shù)、新工藝的成功應(yīng)用，得益于油田開發(fā)理念的新突破，優(yōu)質(zhì)高效分支水平井的鉆探，是直接獲得高產(chǎn)油氣田的重要環(huán)節(jié)。尤其海上油田的開發(fā)的特殊性。分支水平井的鉆探與應(yīng)用將會(huì)在海上油田的增產(chǎn)發(fā)揮重要作用。

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[3].劉猛，董本京，張友義.水平井分段完井技術(shù)及完井管柱方案.石油礦場(chǎng)機(jī)械2011.01.