徑向水力噴射技術在史深100開發中的應用

趙國良

（中石化勝利油田分公司現河采油廠，山東東營 257000）

史深100地區構造相對簡單，為大型鼻狀構造——龍居店鼻狀構造.井區南發育一條北掉斷層，斷層傾角45°左右，斷距80～120米，地層傾角約為5～80°.儲層為一套三角洲前緣深水滑塌濁積砂體，具有明顯的前積特征，呈疊瓦狀分布，儲層發育穩定，主要含油層系為第三系沙河街組沙三中1、中2砂體，巖性一般為石英質粉細砂巖.史深100沙三中儲層平均孔隙度為18.5%；平均滲透率為13.3×10-3μm2，儲層具有弱酸敏、非堿敏、非-弱鹽敏、弱-中水敏、非速敏.史深100地區沙三中1、中2油藏原始地層壓.力分別為45.75 MPa、49.19 MPa，折算壓力系數為1.38～1.51，地層溫度為120 ℃，地溫梯度為3.22 ℃/100 m，為一埋藏深、高壓、低滲透的巖性油藏.

史深100區塊目前水驅開發難點主要集中在：一是平面上受沉積微相控制，儲層非均質性嚴重，平面滲透率級差12，平面突進系數6.8，難以實現均衡驅替.二是縱向上層間差異大，儲量動用不均衡，主力小層中21最高，采出程度25.3%；非主力層沙三中3砂組大部分小層砂體采處程度較低0.7%～11.8%.三是受裂縫影響，局部水淹水竄現象嚴重.水力壓裂是低滲透油藏能夠經濟有效開發的一項重要措施，該區大部分井都進行過壓裂改造，無論在鉆井過程還是在壓裂施工中，都不同程度造成近井地帶污染.因此，為有效解除污染，溝通天然微裂縫，提高單井產能，定向改造避開人工裂縫，預防水淹水竄過早發生，是提高該區塊開發水平亟待解決的問題.

1 高壓徑向水力噴射技術特點及優勢

高壓徑向水力噴射技術是一種能夠定層位、定方位、定深度的新型開采工藝.該技術可以準確地對剩余油富集部位進行有目標的挖潛增產，也可以改善水驅流場，擴大波及體積，達到均衡驅替.高壓徑向水力噴射能夠根據油藏需要，在同一油層或多個油層鉆出多個直徑20～50毫米，長度為0～100米的孔，形成多層多向多分支徑向孔，徹底改變地層滲流通道，初步控制走向，有效抑制水淹水竄現象.

該技術主要技術特點有：（1）僅在油層套管上進行局部開窗，對套管損傷小，油層不易垮塌.（2）徑向噴射破巖完全由高壓水射流完成，不會產生泥餅污染；（3）不需要鉆柱與鉆頭的旋轉，減少了井下復雜情況的發生；（4）可形成多層多向多分支復雜結構井.

主要技術優勢有：（1）相當于小井眼多分支水平井，能夠增加油井的泄油面積，開采井間未動用儲量，減少打加密井、調整井；（2）完全穿透油水井近井污染帶，解除堵塞[1]；（3）徑向孔可以在不同層位鉆進，可以在厚的油層進行多層段施工，改善非均質油氣層滲流通道，有效提高運移效率；（4）避免薄油層或邊界不好的油層的完井或修井作業可能帶來的危險，消除爆炸射孔引起的套管和水泥環損傷[2]；（5）徑向井眼可以有效連通透鏡體油氣藏及巖性油氣藏；（6）對于那些難以壓開的地層或高壓地層，可以作為水力壓裂前的降低破裂壓力的預處理措施；（7）針對注水受效方向性影響明顯問題，減緩水錐推進速度，擴大水驅波及面積，達到均衡驅替；（8）施工周期短，見效快，成本相對較低.

2 高壓徑向水力噴射技術適用條件

高壓徑向水力噴射技術對于低滲透油藏有效開發具有一定的適用范圍：（1）構造相對簡單，儲層穩定發育，具有一定厚度（一般不小于2米），具有一定滲透性，上下隔層發育良好；（2）具有一定的井網基礎和物質基礎，有進一步提高采收率的空間；（3）斷層清晰，油氣水分布清楚；（4）薄互層的地層傾角不大于10度；（5）儲層的地層溫度一般不高于140度；（6）儲層出砂不嚴重；（7）最大井斜角不高于35度，施工段井斜不超過25度；井深曲率小于10度/25米；（8）四寸半單層套管、套管無明顯變形；（9）固井質量中等及以上.

3 史深100沙三中油藏現場應用情況

3.1 現場實施情況

史深100沙三中油藏開發過程中受平面非均質性、縱向層間差異大、近井帶污染、人工裂縫復雜等因素的影響，水驅開發效果受到一定制約.為有效解除近井帶污染、緩解平面、層間矛盾，提高油井單井產能、注水井吸水能力，在該區優選4口井（2油2水）實施高壓徑向水力噴射技術.

史3-8-斜71井為一方案水井，高壓徑向水力噴射目的層為沙三中3，控制油層厚度為10.1米/2層，根據微地震裂縫監測，該井區地應力方向為北東56～72°，設計徑向射孔方位北東67.5°、247.5°，孔長80米.

史3-8-斜151井高壓徑向水力噴射目的層為沙三中1，控制油層厚度為5.6米/1層，設計徑向射孔方位北東53.5°、174°，6孔，孔長100米，形成6條分支徑向孔.

史106-1井為水井，高壓徑向水力噴射目的層為沙三中1，控制油層厚度為11米/2層，設計徑向射孔方位為北東78.5°、258.5°，孔長100米，形成4條分支徑向孔.

史3-1-斜31井為一老區油井，高壓徑向水力噴射目的層為沙三中1，控制油層厚度為24.4米/1層，設計徑向射孔方位北東38°、285°，孔長100米，形成6條分支徑向孔.

3.2 應用效果

史深100沙三中低滲透油層在不同區域不同井網方式下實施高壓徑向水力噴射的4口油水井，措施后效果較為明顯，日增油4.3噸/天，日增注25方/天.

圖1 史3-1-31徑向鉆孔方位

圖2 徑向鉆孔前后日油對比圖

圖3 油井徑向鉆孔與酸化解堵效果對比圖

圖4 水井徑向鉆孔前后日注對比圖

史3-1-31井位于區塊邊部，物性較差，注采井距小，周圍油水井大多進行過水力壓裂，人工裂縫復雜，為避免水淹，采用徑向水力噴射后，日液增加5噸/天，日油增加2.1噸/天，含水穩定.

史3-8-斜151井采用徑向水力噴射后，與鄰井史3-8-15酸化解堵效果相比，日油增加2.2噸/天，溝通半徑擴大后，地層能量保持穩定.

史3-8-斜71和史106-1均為水井，所處井區物性差，啟動壓力高，地層不吸水，實施高壓徑向水力噴射后地層吸水能力得到一定改善，日注增加25方/天.

4 認識與建議

4.1 取得的認識

（1）針對低滲透老區物性差、水淹程度差異明顯、地應力分布不均等特征，可以應用高壓徑向水力噴射技術改變人工裂縫走向，避開主流線方向，避免水淹水竄發生；

（2）該技術能夠通過高壓水射流破巖，降低套管與水泥環損傷，解除普通射孔壓實作用，避免近井地帶地層污染，增加油井泄油半徑，改善滲流通道，提高單井產能；

（3）高壓水力徑向射孔技術通過多分支徑向孔，減緩層間矛盾，擴大水驅波及體積，提高單井日注能力；

（4）徑向孔孔眼小，延伸長，滲流通道穩定，作用半徑大，有效期長.

4.2 建 議

（1）高壓徑向水力噴射技術在史深 100低滲透油藏的實施效果明顯，該技術具有定深定向特點，對于儲層穩定發育，具有一定厚度，一定滲透性，井斜不是很大，井網較為完善、有水淹趨勢的井區加大推廣應用力度，解決注采矛盾，提高采收率.

（2）應用數值模擬技術，加強井網適配性研究，開展低滲透油藏差異開發.

[1]周衛東，師偉，李羅鵬.徑向水平鉆孔技術研究進展[J].石油礦場機械，2012（4）：1-6.

[2]賈耀惠，張沖，高巍.水力噴射徑向鉆孔技術在阜新劉家區煤層氣開發中的應用[J].遼寧工程技術大學學報：自然科學版，2011（30）：348-353.