高升油田難動(dòng)用區(qū)塊水平井開發(fā)技術(shù)應(yīng)用

O唐瑩瑩（中國石油長城鉆探地質(zhì)研究院 遼寧 124010）

高升油田難動(dòng)用區(qū)塊水平井開發(fā)技術(shù)應(yīng)用

O唐瑩瑩
（中國石油長城鉆探地質(zhì)研究院 遼寧 124010）

高升油田存在難動(dòng)用區(qū)塊，油層薄且出砂，儲(chǔ)量動(dòng)用程度差，針對(duì)此種情況，對(duì)這些區(qū)塊進(jìn)行綜合地質(zhì)研究發(fā)現(xiàn)，具備動(dòng)用的基礎(chǔ)，因此利用水平井技術(shù)部署實(shí)施了水平井，并獲得成功，達(dá)到了提高采收率的目的，取得了稠油藏邊部難動(dòng)用儲(chǔ)量開發(fā)技術(shù)重大突破。

水平井開采；難動(dòng)用區(qū)塊；高升油田；提高采收率

1.概況

高升油田自2005年2月以來共投產(chǎn)水平井11口，主要分布在高3塊邊部、高246注水區(qū)塊、高10塊邊部等儲(chǔ)量動(dòng)用程度差、難動(dòng)用區(qū)域。因此利用水平井不僅能提高單井產(chǎn)能，還可以充分動(dòng)用油層儲(chǔ)量，從而提高油藏采收率。

高3塊油藏埋深-1510—-1690m，油層平均有效厚度78．9m，探明含油面積5．0km2，石油地質(zhì)儲(chǔ)量4730．4×104t，原油屬稠油，共部署水平井2口，井號(hào)為高3613CH、高3662CH。高246塊油藏埋深-1600—-1670m，油層平均有效厚度30m，為一塊狀砂巖底水油藏，50℃脫氣原油粘度900-3000mpa·s，共部署水平井5口，井號(hào)為高2565CH、高2-蓮H1、高2-蓮H2、高2-蓮H3、高2-蓮H404。高10塊油藏埋深-1490—-1550m，油層平均有效厚度15m，為塊狀純油藏，50℃脫氣原油粘度2883mpa·s，共部署水平井3口，井號(hào)為高3417CH、高3-蓮H1、高3-蓮H2。雷11塊油藏埋深-1796～-2353m，油層厚度最大為54米，最小為7米，一般為25米，50℃地面原油粘度平均為76．08mPa·s，共部署1口井，井號(hào)為雷11-蓮H701。

11口井中，高3417CH為側(cè)鉆雙支水平井，高2565C H、高3613CH、高3662CH為側(cè)鉆水平井，其余為水平井。完井方式均為篩管完井，平均有效厚度241．3m。投產(chǎn)方式高2565CH、高3417CH、高3-蓮H1為直接投產(chǎn)，其余為注汽投產(chǎn)。最大泵掛深度1800m，抽油泵下入最大井斜角80°54’，最大泵徑φ70mm，最小泵徑φ44mm，抽油桿采用了2、3級(jí)組合。

2.生產(chǎn)狀況

目前，高升油田水平井開發(fā)方式主要為蒸汽吞吐。最高注汽輪次2輪，平均注汽輪次1．4輪。初期平均單井日產(chǎn)液量22t/d，平均單井日產(chǎn)油量9．7t/d，平均單井累計(jì)產(chǎn)液量4014t，平均單井累計(jì)產(chǎn)油量1877．6t，累計(jì)產(chǎn)液量36126．1t，累計(jì)產(chǎn)油量16898．5t。

從目前水平井生產(chǎn)情況來看，主要表現(xiàn)出以下兩方面的特點(diǎn)：

(1)從區(qū)塊產(chǎn)能對(duì)比看，高246塊的3口井初期產(chǎn)能高，注轉(zhuǎn)抽最高日產(chǎn)油平均為17．6t/d，產(chǎn)量相對(duì)穩(wěn)定，穩(wěn)產(chǎn)期長。如高2-蓮H1已生產(chǎn)兩個(gè)月，目前日產(chǎn)油量仍保持在10t左右。而高10塊的三口水平井除高3417CH外，其余兩面口井都表現(xiàn)出初期產(chǎn)能高，但產(chǎn)量遞減快，如高3-蓮H1 在1輪注汽后最高日產(chǎn)油14．6t/d，但只生產(chǎn)38天，產(chǎn)量降到0．3t/d，高3-蓮H2在1輪注汽后最高日產(chǎn)油19．6t/d，60天后產(chǎn)量降到1．2t/d。高3塊投產(chǎn)的兩口水平井不僅初期產(chǎn)能相對(duì)較低，而且穩(wěn)產(chǎn)期短，產(chǎn)量遞減快。初期最高日產(chǎn)油平均為5．9t/d，平均生產(chǎn)周期僅67天。

(2)從注汽質(zhì)量上看，高246塊的3口水平井注汽效果最好，高3塊次之，高10塊最差。高246塊每輪平均注汽量為7804t，平均注汽壓力16．4Mpa，平均注汽溫度346．9℃，平均注汽干度為68．2%，基本上達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。而高10塊的兩口注汽投產(chǎn)井設(shè)計(jì)每輪注汽量平均為5750t，而實(shí)際每輪注汽量平均為1829t，比設(shè)計(jì)注汽量相差了3921t。從注汽壓力上看，注汽壓力平均為19．51MPa，最高注汽壓力為20．28MPa，平均注汽溫度302℃，平均注汽干度為47%，最低注汽干度為19．2%，注汽質(zhì)量差，嚴(yán)重影響了注汽效果。分析原因主要有兩個(gè)方面：

①高3塊邊部地層壓力低，物性差，流體在油層中流動(dòng)性差，導(dǎo)致供液能力差而低產(chǎn)。

②高10塊儲(chǔ)層物性差，導(dǎo)致注不進(jìn)汽，無法提高蒸汽干度，嚴(yán)重影響注汽效果，油井注轉(zhuǎn)抽后供液能力不足而低產(chǎn)。

3.水平井注采配套技術(shù)

(1)注汽工藝

①注汽參數(shù)優(yōu)化:蒸汽吞吐初期油層處于原始狀態(tài)，吸汽能力較差，采用低排量注汽，目的在于預(yù)熱、解堵油層。吸汽能力增強(qiáng)后，采用大排量注汽，逐輪提高注汽強(qiáng)度。

②注汽管柱:Φ89mm導(dǎo)錐+Φ89mm篩管+Φ89mm油管+Φ89mm真空隔熱管+Φ114mm真空隔熱管。

③隔熱方式:采用油套環(huán)空氮?dú)飧魺岱绞剑瑥挠吞篆h(huán)空注入氮?dú)狻Ｒ蟋F(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)每小時(shí)記錄一次氮?dú)馀帕俊⒌獨(dú)鉁囟取⒌獨(dú)饧兌取⒗圩⒌俊⒂蛪骸⑻讐阂约白⑵麉?shù)等施工參數(shù)。當(dāng)套壓上升1MPa時(shí)，需補(bǔ)氮。

(2)舉升工藝

①機(jī)、桿、泵參數(shù)優(yōu)化:依據(jù)地質(zhì)情況及現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，選擇有桿泵生產(chǎn)。根據(jù)油井機(jī)、桿、泵參數(shù)優(yōu)化計(jì)算結(jié)果，并參照該塊已投產(chǎn)鄰井生產(chǎn)情況，為達(dá)到地質(zhì)設(shè)計(jì)配產(chǎn)指標(biāo)，確定采用工作制度。

②采油管柱:Φ89mm導(dǎo)錐+Φ89mm篩管+Φ89mm油管+柔性金屬泵+Φ89mm油管。

③抽油泵:目前高升油田水平井均采用柔性金屬泵。既將游動(dòng)凡爾更換為浮環(huán)泵的活塞，固定凡爾采取如上的復(fù)位彈簧結(jié)構(gòu)，更適合出細(xì)粉砂的水平井舉升。其主要優(yōu)點(diǎn)就是單級(jí)密封單元采用軟-硬摩擦副實(shí)現(xiàn)柱塞與泵筒之間的零間隙密封；設(shè)計(jì)上允許砂粒進(jìn)入泵內(nèi)任何空間；應(yīng)用特殊的密封結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)液力自緊密封及磨損量自動(dòng)補(bǔ)償。

④防偏磨技術(shù):水平井抽油桿柱的偏磨是水平井采油技術(shù)中關(guān)注的難點(diǎn)問題。就偏磨問題，目前采用抽油桿防偏磨器及抗彎防磨副，可在一定程度上緩解水平井抽油桿柱偏磨，延長采油周期。

抽油桿防偏磨器:滾輪Ⅱ型抽油桿扶正器是替代滾輪式扶正器的一種新型井下工具。由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使得它具有高強(qiáng)度、長效的特點(diǎn)（使用壽命可達(dá)2個(gè)檢泵周期）。常規(guī)的滾輪式扶正器軸向尺寸大，不能解決其對(duì)油管的傷害。這是因?yàn)槠錆L輪長時(shí)間在油管內(nèi)壁的固定地點(diǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)，使油管被磨成溝槽而造成傷害。滾輪Ⅱ型抽油桿扶正器，由于采用四排每排三個(gè)小滾輪的結(jié)構(gòu)，與油管內(nèi)壁形成多點(diǎn)接觸，大大地減小了扶正器對(duì)油管的傷害，同時(shí)減少了由于抽油桿接箍磨損所造成其斷脫事故的發(fā)生頻率。該工具為金屬結(jié)構(gòu)，具有承受較大徑向載荷的能力，可適用于各種井況。滾輪Ⅱ型抽油桿扶正器將對(duì)延長油井免修期、降低機(jī)采系統(tǒng)能耗起到積極的作用。

抗彎防磨副:工作原理為滑套在抽油桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)中自動(dòng)定位于油管內(nèi)壁的合適位置處，摩擦桿在隨抽油桿柱上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)中與滑套形成摩擦副，這樣就將抽油桿與油管之間的摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)榭鼓ジ钡幕缀湍Σ翖U之間的摩擦，從根本上改善桿管磨損。而滑套內(nèi)壁具有堅(jiān)硬耐磨層，摩擦桿外表面經(jīng)熱噴涂處理也具有較高的耐磨性，摩擦桿與滑套之間的摩擦副具有高的磨損壽命，同時(shí)摩擦桿制作成空心桿具有高的抗彎性能，防止在抽油過程中彎曲對(duì)油管造成傷害。

4.存在的問題

(1)在注汽壓力高的區(qū)塊高10塊，注汽困難，不能達(dá)到設(shè)計(jì)注汽參數(shù)，注汽質(zhì)量得不到保證。目前采用高壓爐注汽，平均注汽壓力19．51MPa，最高注汽壓力達(dá)20．28MPa，注汽干度低。注汽質(zhì)量差勢(shì)必影響油井產(chǎn)能。

(2)水平井在生產(chǎn)一段時(shí)間后，地層砂及其它膠結(jié)物會(huì)隨液體沉積在水平井段內(nèi)，造成井筒堵塞或部分堵塞，因此為了恢復(fù)油井產(chǎn)能，在作業(yè)施工中，沖砂是關(guān)鍵。但是在高3塊，由于地層壓力低，水平井區(qū)域地層壓力僅為4MPa，因此在沖砂過程中，存在沖砂漏失嚴(yán)重，沖不出砂的問題。

(3)從生產(chǎn)情況看，高3塊、高10塊水平井穩(wěn)產(chǎn)期短，產(chǎn)能遞減快，而目前水平井主要開發(fā)方式為蒸汽吞吐，增產(chǎn)措施比較單一，缺少有效的進(jìn)一步提高油井產(chǎn)能的措施。

(4)泵下到井斜角度數(shù)較大的位置，不能保證油井正常生產(chǎn)。高2565CH泵深下到1630m，井斜角為53．58度，造成卡井檢泵，泵下到1600m，井斜角為40．57度，轉(zhuǎn)抽后油井能正常生產(chǎn)。

(5)完井方式不能滿足熱采要求：高2565側(cè)鉆水平井7＂套管壞，下5＂套管，由于5＂套管未進(jìn)行預(yù)應(yīng)力處理，該井注汽時(shí)，致使5＂套管變形（700m左右），造成油井大修。高3417雙支側(cè)鉆水平井完井時(shí)因未固井，不宜進(jìn)行蒸汽吞吐，如注汽易造成側(cè)鉆井段套管錯(cuò)位，致使油井大修。

(6)側(cè)鉆水平井水平井段井眼小：高3417井雙支側(cè)鉆水平井懸掛器以下連接的光管和割縫篩管內(nèi)徑均為∮86mm，由于井徑小，限制了泵的下深，并且給以后的修井作業(yè)帶來了一定的困難。

5.研究方向

(1)針對(duì)高10塊注汽壓力偏高，造成注汽困難，無法提高蒸汽干度，蒸汽溫度低，嚴(yán)重影響注汽質(zhì)量的問題，研究如何通過改善油層條件，保證注汽質(zhì)量，提高注汽效果，從而提高油井產(chǎn)能。

(2)舉升工藝還有待進(jìn)一步配套，通過進(jìn)一步研究大斜度抽油泵及防偏磨技術(shù)，改善井下管柱運(yùn)行狀態(tài)，以滿足抽油泵在大斜度井段油井的生產(chǎn)需要。

(3)通過簡易連續(xù)沖砂裝置的研究，配合其他輔助措施，實(shí)現(xiàn)水平段的沖砂作業(yè)；開展水平井負(fù)壓沖砂技術(shù)研究，徹底解決低壓區(qū)塊水平井沖砂問題。利用現(xiàn)有防砂技術(shù)，結(jié)合水平井的實(shí)際生產(chǎn)情況，進(jìn)行生產(chǎn)過程中的防砂技術(shù)研究。

(4)開展水平井增產(chǎn)措施技術(shù)研究。通過改造油層，提高油層供液能力，從而進(jìn)一步提高油井產(chǎn)能。

[1]張方禮等.遼河油區(qū)水平井開發(fā)技術(shù)[J].遼河油田勘探開發(fā)優(yōu)秀論文集,石油工業(yè)出版社,2005.

[2]王家宏.中國水平井應(yīng)用實(shí)例分析[M].北京:石油工業(yè)出版社,2003.

[3]萬仁溥.中國不同類型油藏水平井開采技術(shù)[M].北京:石油工業(yè)出版社,1997-12．

Application of Horizontal Welled Mining Development Technology in Gaosheng Oilfield Hard-to-employ Block

Tang Yingying
（Petrochina The Great Wall Drilling Geological Institute, Liaoning, 124010）

Gaosheng oilfi eld has the hard-to-produce block, and the oil layer is thin and has shakeout, besides, the reserves have a bad employ degree, for which situations, after taking comprehensive geological study of the blocks, we fi nd that they own the employ foundation, the refore using the horizontal well technology to deploy the horizontal wells, and succeed, and then we achieved the goal of improving oil recovery and got the development technology breakthrough of heavy oil hard-to-employ reserves.

horizontal welled mining；hard-to-employ block；Gaosheng oilfi eld；improving oil recovery

T

A

唐瑩瑩（1984～），女，中國石油長城鉆探地質(zhì)研究院，研究方向：地面工程設(shè)計(jì)。