遼河特色水平井鉆井技術

陳福軍

(中國石油遼河油田公司,遼寧盤錦 124010)

遼河特色水平井鉆井技術

陳福軍

(中國石油遼河油田公司,遼寧盤錦 124010)

遼河油田水平井鉆井技術的發展和應用不刻意追求高、精、尖,而是結合油田開發實際,以常規水平井為主導,堅持分支井、復雜結構井技術攻關,深入開展側鉆水平井間入式挖潛,發展配套了魚骨井、SAGD成對水平井、分支井、復雜結構井、側鉆水平井、水平井與欠平衡集成技術等十大具有遼河特色水平井鉆井工藝技術,為千萬噸穩產提供強有力的工程技術支撐。

水平井 魚骨井 SAGD 分支井 復雜結構井

1 引言

遼河油田自1992年實施第一口水平井以來，經歷了技術攻關、現場試驗、擴大推廣和規模應用四個階段。水平井井型結構：以常規水平井為主導，復雜結構井做針對性攻關，側鉆水平井做間入式挖潛。

2 十大遼河特色水平井鉆井技術

2.1 MRC魚骨型水平井技術

魚骨型水平井為遼河油田自主研發、獨立設計，技術優勢是儲藏接觸面積最大化[1]。自杜84-興H238井實施以來，累計完成魚骨型水平井76口。

典型井：靜52-H1Z，該井創分支數量最多(20個魚骨)、儲層進尺最長(4333m)兩項中石油紀錄。初期4mm油嘴，日產油48.4噸，是同區塊直井的24倍(如圖1、2、3)。

技術要點：魚骨分支實施順序從前往后，防止地層坍塌；裸眼懸空側鉆；確保主井眼重入，魚骨分支與主井眼采用不同鉆頭尺寸且存在垂向高差，解決完井管柱的順利下入。

圖1 靜52-H1Z結構示意圖

圖2 上翹型水平井示意圖

圖3 “Y”型分支軌跡圖

2.2 獨特的水平井井眼軌道設計技術

2.2.1 創新提出“魚鉤”上翹型水平井

針對邊頂水超稠油油藏特點，創造性地提出和發展了上翹型水平井井眼軌跡控制技術。“魚鉤”上翹型軌道設計[2]，實現了技術套管對邊頂水的有效封隔。

2.2.2 創新提出“Y”型魚骨分支水平井技術

“Y”型魚骨分支技術是用2個魚骨代替3個魚骨， 單井節約進尺180m，口井節約鉆井成本100萬元。

2.3 水平井井眼軌跡精細控制技術

2.3.1 MGT磁導向鉆井實現SAGD成對水平井井眼軌跡精準控制

MGT磁導向兩項關鍵指標：水平段的水平度，上下兩口井水平段的平行度。鉆井實施上，常規儀器由于測量誤差，即使使用同一套儀器，也難以確保上下兩口井水平段的平行度。并且隨著水平段的延伸， 累計誤差將逐漸增大。為此，引進哈里伯頓MGT磁導向鉆井技術，解決了SAGD水平井井眼軌跡精準控制的難題[3]。國內首例兩口井：杜32-興H313、杜32-興H314。

圖4 深井“瘦身”示意圖

圖5 大井眼重復利用示意圖

2.3.2 薄層油藏水平井隨鉆地質導向技術

鉆井實施難點：入靶難、調整難、軌跡控制難。引進斯倫貝謝隨鉆地質導向技術，使得水平井油層動用厚度從5米達到2米。累計完成薄層油藏水平井178口井，平均油層鉆遇率86.4%。

薄層水平井著陸控制要點：對于無技術套管的水平井，采用控制角度著陸技術。對于有技術套管的水平井：采用提前著陸技術。

2.4 SAGD水平觀察井鉆井技術

監測SAGD開發油藏動態的水平觀察井對井身結構、井眼軌跡控制、連續管的捆綁、配套工具、套管附件改造和完井井口等提出了特殊工藝要求。4口水平觀察井為SAGD開發安上了眼睛，屬國內首例。

技術難題：(1)井身結構異常：244.5mm技套正常Φ311.2mm鉆頭，因技套外捆綁空心桿，使用346mm鉆頭保證套管居中；(2)井眼軌跡控制：井網密，防碰距離小(2.5m)。井眼曲率大，狗腿度最大達14°/30m；(3)連續管的捆綁：套管外捆綁40mm空心抽油桿，套管下入過程不得轉動，套管接箍與抽油桿接箍錯開，套管與空心桿保持平行。4.特殊井眼固井：二開大井眼，技套固井難。

2.5 分支井技術

分支井技術核心在于窗口力學完整性、窗口水力完整性、分支再進入能力。

典型井：小35-H1Z，該井實現了用一口雙分支水平井開發不同壓力系統兩個斷塊、三個油層。本井五開井身結構，分支互為反向，階梯水平井眼軌跡，分支上翹垂深相差100m。Z1分支水平段長850m，Z2分支水平段長320m。

2.6 復雜結構井技術

在分支井的基礎上整合魚骨井技術，發展了分支＋魚骨為特點的復雜結構井技術。該技術目前處于國內領先地位。技術要點：

(1)井眼軌跡優化設計及控制技術：懸空側鉆、套管開窗、軌跡控制技術，確保第二分支井眼施工安全。(2)中完前隨鉆堵漏技術及中完潛山段固井技術，確保技術套管固井質量，滿足開窗要求。(3)優化完善多分支井完井系統，完井水平達到TAML4級。(4)應用多級滑套完井管柱，實現分段改造。

復雜結構井整體開發邊臺潛山：邊臺潛山儲量1805×104t，儲層裂縫發育程度較差、物性差，為難采儲量區塊，直井產能低，不能有效開發。2008年開始先后嘗試實施了水平井、魚骨水平井、多分支魚骨水平井，實現了該塊儲量的有效動用和低品位潛山油藏的經濟開發。區塊日產油由42噸上升到294噸。

2.7 水平井井身結構優化技術

2.7.1 推廣應用“三開變二開”井身結構

常開式注水泥關閉裝置配合ECP，實現了水平井上固下不固的完井工藝。口井節約投資50～80萬元。

2.7.2 深井“瘦身”節能降耗(如圖4、5）

單井節省套管99.46t、巖屑少返114.51m3、節省水泥98.64t。可用ZJ40替代ZJ50，鉆井周期可加快18天，口井鉆井成本可節省300萬元。

2.7.3 大井眼完井為老井重復利用打下伏筆

陳古潛山采用7寸篩管大井眼完井，二次利用可口井節約費用4100萬元。

2.8 水平井完井技術

(1)水平井篩管防砂技術，針對不同的儲層類型，研發了多種防砂篩管，滿足了開發需求。(2)ECP分段完井技術，解決巨厚潛山完井技術難題，突破水平井后期酸化壓裂改造的技術瓶頸。

該技術采用懸掛器、分級箍、遇水膨脹封隔器組合進行上部注水泥固井，水平段采用遇油膨脹封隔器+篩管分段完井工藝。興隆臺潛山完成25口井。

2.9 側鉆水平井技術

側鉆水平井是側鉆井與水平井技術的結合，具有低投入、高回報的特點。

攻克了以下技術難題：合理環空間隙優選技術，側鉆井擴孔技術，套管居中技術，異徑窄間隙固井技術，熱采井套管損壞防治技術。

解決了以下開發難題：長停井復產，低產低效井二次開發，事故井處理，開發剩余油，改善井網。可以說增油效果顯著，側鉆井和側鉆水平井20年累計增油1174萬噸。

2.10 兩井結合:水平井與欠平衡集成技術

欠平衡鉆井是中國石油繼規模推廣水平井技術之后第二項拳頭鉆井技術。隨著欠平衡技術的不斷發展，遼河油田摸索出了欠平衡與水平井技術結合應用的一條特色之路，有效解決了低壓潛山油藏的開發難題。

哈3區塊：哈3-H3、哈3-H4欠平衡鉆井與哈3-H2井對比：鉆井提速22%，鉆井周期縮短5天，單井產量提高10倍。

3 結論與建議

本文重點介紹了遼河油田特色水平井鉆井技術。但隨著油田勘探開發的不斷深入，新的技術難題與挑戰將會不斷出現，需要鉆井人扎實工作，開拓創新，進一步完善和提高水平井鉆井工藝技術配套，為創新遼河特色水平井技術貢獻力量。

[1]李慶,耿應春,王敏生.MRC技術及其在勝利油田的應用[J].石油鉆采工藝,2009,31(4):109-112.

[2]高富成.上翹型水平井開發邊頂水稠油油藏[J].斷塊油氣田,2007,14(5):70-71.

[3]楊明合,夏宏南,屈勝元.磁導向技術在SAGD雙水平井軌跡精細控制中的應用[J].鉆采工藝,2010,33(3):12-14.

陳福軍,1978年生,2003年畢業于江漢石油學院石油工程專業,獲學士學位,工程師,主要從事油田鉆井科技攻關與技術管理工作。