超短半徑多分支井技術在南海Z油田典型應用

趙義強 萬鈞 羅啟源 鄭圣黠 屈學鋒

中海石油（中國）有限公司深圳分公司 廣東 深圳 518054

超短半徑多分支井技術是利用特制柔性鉆具和軌跡控制技術，可在薄油層或不同油藏內實現多分支位移井眼改造，在目標油藏內實現一定長度的水平或近水平井段，該技術與Z油田S井增產需求契合度較高，成功實施可以顯著提升油井產能。通過對該技術開展詳細的可行性論證和方案設計，順利完成礦場實驗并取得顯著效果，具有廣泛的推廣價值，特別是為海上油田開發后期綜合改善治理提供新路徑。

1 超短半徑多分支井技術可行性研究

超短半徑多分支井技術對老井眼可實現新增多個曲率半徑比常規短半徑更短的水平分支，實現高達16～30(°)/m造斜率即1.5～3.6m曲率半徑，采用導斜裝置、柔性鉆具、保徑鉆頭、導向穩定裝置等組合形成一套較為完善的工具，是將開窗、造斜、水平鉆進全部在油層內完成并沿油層走向鉆進的增產措施技術，詳見圖1。

圖1 超短半徑多分支井技術示意

該技術要求油層度1m以上，最大作業井深3500m，最高作業溫度150℃以內，直井無方位限制，斜井開窗點井眼軌跡方位左右90°以內，可多分支防砂完井。通過對近井地帶（100m左右）進行增加分支改造，增大泄油面積，溝通過零散剩余油，增強流體滲流和導流能力，緩解傳統補孔合采層間矛盾，解決近井地帶小規模剩余油經濟性動用難的問題，增加油井產量，降低綜合開采成本，實現高效開發。

2 長關井油藏潛力分析

Z油田位于中國南海珠江口盆地，已投產30余年，其構造為基底隆起上發育起來的低幅度披覆背斜構造，各油藏為中孔、中高滲儲層，地下原油具有黏度低、飽和壓力低、地飽壓差大、氣油比低的特點，油田整體采出程度超53%，剩余油高度分散，挖潛難度大。

2.1 長關井原生產層位潛力分析

水平井S于2014年4月投產，2021年6月25日因電泵故障關停，躺井前產量水平相對較低，海油作業成本較高，導致長期處于關停狀態。關停前水平段單獨生產底水M油藏，平均孔隙度21.4%，滲透率1119mD，平均有效儲層厚度19.8m，儲層較為均質，隔夾層不發育，地層原油黏度1.7mPa·S。，關停前日產液水平843m3/d，日產油水平41m3/d，含水95.2%，累產油14.4×104m3，產量遞減法預測該井剩余技術可采4.7×104m3，詳見圖2，仍具備一定的剩余油潛力。

圖2 S井生產動態曲線

2.2 長關井過路油藏潛力分析

系統梳理S井過路油藏潛力，綜合分析認為K油藏具備一定剩余的油潛力。K油藏為次生底水油藏，平均滲透率637mD，地層原油粘度4.6mPa·S，S井區域受局部夾層遮擋，形成“屋檐”和“屋頂”剩余油各2m左右高度，含油飽和度40%～70%，詳見圖3和圖4。

圖3 過S井油藏剖面示意

圖4 S井在K油藏測井解釋曲線

2.3 常規合采措施面臨的問題

結合多年油田開發實踐，采取常規補孔與水平段合采的技術手段，補孔后必然面臨巨大層間干擾矛盾，不能有效動用過路S油藏的剩余油潛力。

3 超短半徑多分支井改造方案設計

3.1 地質油藏方案

為進一步提高該井產能，除水平段繼續生產M10油藏，針對S井油藏潛力及常規補孔合采面臨的矛盾，運用超短半徑多分支井技術對K油藏進行儲層改造，鉆孔2支每支長約100m，垂向上分別位于夾層上下，平面上向東南和西南向剩余油富集的方向，增大泄流面積，并進行防砂完井，與下部原水平段合采，進一步增加該井產能，見圖5。

圖5 Z油田K油藏構造井位

3.2 工藝完井方案

采用柔性鉆具與導向控制技術在S井套筒內開窗，目的層為K油藏，設計2個分支見表1及圖6。

表1 S井超短半徑多分支井設計參數

圖6 S井超短半徑多分支井技術設計示意

應用的全套超短半徑多分支井儲層改造工具全部由中海油自主研發并第一次在現場實踐。相較于之前的工具進行了多重優化，斜向器的回收由原來單一的回收桿回收，升級成回收桿、公錐、母錐三種回收方式，提升了斜向器回收的成功率；斜向器座掛、套管開窗在功能上由原來的兩趟式升級為一趟式，直接節約一趟鉆，縮短了作業工期，為整個作業降本增效；循環閥升級成連續循環使用、無次數限制，工作排量優化更加貼合旋轉導向的工作排量，大幅提升了作業安全及效率。

考慮到本區塊已投產多年，當前儲層孔隙壓力及儲層內的含水率較之前的原始狀態已有較大變化，所以需要考慮防砂措施。根據老井防砂之后的生產情況，本井K層預充填篩管擋砂精度為250μm，充填陶粒目數為16～30目。

3.3 應用效果評價

S井設計水平位移分支單支長度范圍60～80m，T1分支實際長度71m，T2分支實際長度77m。從巖屑錄取資料巖性判斷，水平分支T1在油層中有效長度為61m，水平分支T2油層中有效長度為77m，有效增加油層泄油面積。該井歷時30天，于2023年4月11日啟井復產，復產后日產液量由843m3/d上升至1709m3/d，含水率從95.2%下降到93.5%，日產油由41m3/d上升至112m3/d，增產倍比達到2.7，措施效果顯著，詳見圖7。

圖7 S井生產動態曲線

4 結束語

（1）超短半徑多分支井技術顯著增大泄油面積，同時打撈斜向器找回老井眼后把常規水平井改造成水平井+超短半徑多分支井的全新復雜結構井，最大限度釋放地層產能。

（2）創新采用超短半徑分支水平井技術解決合采層間矛盾問題，低油柱零散剩余油的油藏的開發效果取得顯著提升，并將該技術的應用領域進行新的拓寬，為類似油田的高效開發積累了寶貴的技術經驗。