大庆油田水平井多种完井方式探讨.doc

04 大庆油田水平井多种完井方式探讨 卫秀芬 （大庆油田有限责任公司 采油工程研究院 大庆油田有限责任公司）水平井表皮系数是影响单井产能的主要因素之一，提出开展水平井多种完井方式现场试验及优选方法研究、开展裸眼系列完井条件下的解除钻井液滤饼与水力喷射压裂提高水平井单井产能及降成本的发展设想。 关键词：水平井；完井方式；发展设想 20世纪80年代国际石油界迅速发展并日臻完善水平井开采配套技术，水平井开采具有接触更大油藏面积的能力，与垂直井相比，泄油面积增大，能提高单井产量、提高对油藏的控制程度，水平井产能比邻井直井提高2～6倍。大庆油田水平井技术研究应用开始于“八五”期间国家重点攻关项目，在外围特低渗油田钻井4口，进入“十五”，为探索老区厚油层顶部剩余油和外围低渗透、低丰度、薄互层储量有效动用途径，又重新开展水平井技术研究，截止到2005年底，大庆油田累计钻水平井38口，预计2006年将突破70口井。随着水平井开采规模的增加，提高单井产能、降低完井成本技术尤为重要，还需要不断发展完善。 1 技术现状 为探索水平井开发低渗透且有多个薄互层油藏的应用开展了水平井酸化等工艺技术试验攻关，Joshi(1988)的研究成果，水平井产的计算公 式中 ——油层渗透率各向异性系数； ——油层水平、垂向方向的渗透率； ——长度为的水平井所形成的椭球形泄流区域的长半轴； ——水平井水平段钻遇砂岩有效长度； ——水平井表皮系数； ——水平井的泄流半径； ——水平井控制泄油面积。水平井表皮系数是影响水平井产量主要因数之一，水平井完井方式可以控制完善程度、对油层的污染程度、完井成本。 2.1 水平井完井 完井方式决定了油层与井筒的连接方式，不同的完井方式其完善程度不同，由于受到钻井损害和完井过程的损害及打开性质的不同，对油层部位的油气流向井底的附加渗流阻力不同，总表皮系数不同，导致油井的产能不同，且不同的完井方式其成本也不同，导致水平井的开采效益不同。 目前国内外常用的水平井的完井方式有5种，裸眼完井、钻孔/割缝衬管完井、带管外封隔器的钻孔/割缝衬管完井、固井射孔完井和砾石充填防砂完井。 2.2.1 水平井裸眼完井 水平井裸眼完井属于打开性质的完善井，完善程度高，成本低。采用裸眼完井的产层只受到钻井液的伤害，表皮系数最小，若采用欠平衡钻井或零滤失性保护油层的钻井液并将泥浆滤饼完全消除，油层直接和井筒相连，原油流线可顺畅到达井内，渗流阻力小，钻遇的有效砂岩段均能发挥作用，单井产能高。 大庆油田对于致密油气层，井眼不可能坍塌的地层尝试采用裸眼完井。使用可膨胀式双封隔器，实施分段选择性作业。 2.2.2 水平井钻孔/割缝衬管完井 钻孔/割缝衬管完井可以防止井塌，成本相对较低，产层只受到钻井液的伤害，在钻孔/割缝衬管使储层砂自然分选形成砂桥堆积层，将造成一定的附加压降，完善程度相对较高，水平井段与油层充分接触，发挥水平井无限导流能力泄油通道的作用，表皮系数较小，可提高单井产能，但不能实施分段开采和增产增注作业。 新疆塔里木哈得4油田发育中泥岩段薄砂层和东河砂岩两套含油层系，2号砂层厚度一般为0.6～1.20m ，4072m，3号层厚度主要分布在1.5～1.70m之间，4074m，2、3号砂层之间的夹层为厚度分布稳定的泥岩，厚度为3.4m左右。2、3号砂层平均孔隙度分别为11.82%15.78%，平均渗透率分别为46.21×10-3μm2、131.25×10-3μm2，属于中孔、中渗储层。17.9×104t/km2，评价为边际油田，整体采用双台阶水平井的注采井网开采薄油层油藏。双台阶水平采油井采用筛管完井,水平注水井上台阶采用固井射,下台阶采用割缝筛管20口井，正常生产时稳定产量在60～80 t/d之间，均超过了方案设计单井2003年7月累积产油64.2×104t。水平井表皮系数，以利于提高单井产能，建议发展水力喷射压裂、泥浆滤饼解除等适应裸眼完井条件下的提高单井产能及增产技术。 2.3.1 发展水力喷射压裂技术 水力喷射压裂是一种将水力喷射与水力压裂结合起来的工艺，此工艺可以按照需要精确地布置不同尺寸的多条裂缝，并且还不需要使用机械分隔或密封等。 水力喷射压裂工艺将专门的喷射工具沿着水平井井身下在含油饱和度高等指定的地方定位，首先利用液体动能在油藏岩石中喷射出一条通道，然后将这些通道发展成裂缝，液体能量隔离这些液体使之流进裂缝中。在一口井中某一位置完成措施后，可以将喷射工具移到下一个需要进行压裂的地方，此工艺可以在不使用机械或化学隔离方法的情况下重复进行。 应用此方法，可以沿着井眼精确地布置多条水力裂缝，只要需要，此工艺可以多次重复，在一口井上布置多条裂缝并准确定位的能力，并且其施工规模可以随需要而改变。 国外油田已研究应用，