水平井采油工艺技术的研究与应用
水平井、分支井钻井技术在油气开采中的应用

浅论水平井、分支井钻井技术在油气开采中的应用摘要:伴随着现代科技的发展进步,先进的采油技术工艺得到了空前的提高,水平井、分支井技术要属其中最具代表性的采油工艺。
其广泛运用于天然裂缝油藏、薄层油藏、存在底水锥进的气藏、存在气锥和水锥问题的油田等多种油、气藏中。
重点分析水平井、分支井采油工艺的发展现状及人工的举升方式、找水堵水技术、增产增注措施、控砂技术、防砂等。
水平井、分支井在重油的开采、水驱等可以提高采收率的措施中也起到举足轻重的重要作用。
关键词:水平井分支井采油工艺运用一、水平井、分支井采油工艺现状20世纪40年代水平井技术正式应用于油气田开采作业,经过多年的技术实践和改进一举成为油气田开发作业及提高采收率的一项重要技术手段。
1980年代水平井技术相继在加拿大、美国、法国等西方老牌工业国家得到了大规模的工业化应用,由此引发了研究、应用水平井技术的小高潮。
水平井钻井技术也随之日趋完善为一种开发低渗透油气田的成熟技术,并在此基础之上发展完善了一系列的配套技术。
在一口母井眼中钻出两口或以上多口钻井进入油气藏的分支井眼或二级井眼分支井,主井眼可以是定向井、直井,也可以是水平井,这种类型的钻井便称之为分支井。
分支井的类型种类比较多,如反向式、叠加式、鱼刺型、辐射状、y型等多种类型,在实际的开采过程中可以根据油藏的具体情况择优选择合适的分支井类型。
分支井技术与当前应用比较成熟的水平井技术相比,有着更大的优越性:它能够很好的发挥水平井高产、高效的传统优势,挖掘剩余油潜力,提高采收率,增加泄油面积,改善油田开发效果;可共用一个直井段同时开采两个或两个以上的油层或不同方向的同一个油层,在更好地动用储量的同时节约了油田开发资金。
当前世界范围内水平井、分支井技术应用较广泛、技术水平较高的仍属欧美等发达国家,但是我国的水平井、分支井钻井技术也有较大的发展进步。
国外的水平井技术主要应用在天然裂缝油藏、薄层油藏、存在底水锥进的气藏、存在气锥和水锥问题的油藏等几种油气藏。
水平井技术在薄互层稠油油藏二次开发中的研究与应用

水平井技术在薄互层稠油油藏二次开发中的研究与应用摘要:薄互层稠油油藏在进入开发后期后,普遍存在着纵向动用不均的矛盾,这些矛盾在蒸汽驱、热水驱等实验中都存在,受油藏及井况限制,平面、纵向均有剩余油无法采出,制约了开发效果的进一步提高。
因此,在二次开发之前,我们首先要通过精细油藏描述,精确认识油藏现阶段特点及剩余油分布规律,创新部署井间挖潜水平井方式,提高水平井产能,同时采取了一系列配套措施,通过注汽管柱、注汽量、采油管柱的优化及汽窜的防治,保证了水平井投产效果。
实践证明,薄互层稠油油藏吞吐后期以水平井井间加密方式进行二次开发从技术上是可行的;关键词:薄互层稠油油藏、二次开发、动用程度、剩余油分布、井间挖潜、水平井、【中图分类号】te345前言曙光油田薄互层油藏主要包括杜66、杜48块,属普通稠油,含油面积8.4km2,地质储量5629×104t。
杜66、杜48块储量基数大,储层物性好,剩余油相对富集,但吞吐效果随吞吐轮次的增加,无有效手段大幅度改善,在蒸汽驱、热水驱等转换开发方式试验无明显进展的情况下,选择适合的方式进行二次开发既是生产形势的需要,也是油藏开发的需要。
本项目通过对薄互层稠油油藏吞吐后期二次开发方式的探讨,明确了此类油藏以水平井挖潜为主的二次开发方向,为后续规模实施二次开发进行了技术准备,对曙光油田持续稳定发展具有重要的现实意义。
曙光油田薄互层油藏开发现状与存在问题1.1油藏开发现状曙光油田薄互层油藏于1979年开始勘探,1985年在1-37-35井进行蒸汽吞吐试验并获得成功。
1987杜66、杜48块相继投入开发。
其开发历史大致分为:上产阶段、稳产阶段、递减阶段。
截止2008年7月薄互层稠油油藏共有油井767口,开井582口,日产液2380t/d,日产油614t/d,综合含水74%,采油速度0.4%,采出程度20.24%,可采储量采出程度84.1%。
断块累积产油1139.0637×104t,累积产水1139.6088×104t,累积注汽1859.1595×104t (含转驱注汽97.4132×104t),累积注水73.4271×104t,累积油汽比0.61,累计采注比:1.09。
石油工程中新型采油技术的应用

石油工程中新型采油技术的应用随着全球石油资源的日益枯竭和对能源利用的不断需求,石油工程中新型的采油技术应运而生。
这些新技术在提高石油开采效率、减少环境污染、降低生产成本等方面发挥了重要作用,成为石油工程领域的一大趋势。
一、水平井技术水平井技术是一种通过在水平方向钻探井眼来提高采油效率的技术。
相比传统的垂直钻井,水平井技术能够更有效地开采石油储量,降低开采成本,减少钻井次数,延长油田寿命。
水平井技术广泛应用于页岩气、致密油等非常规油气资源的开发中,为解决我国石油资源短缺问题发挥了重要作用。
二、压裂技术压裂技术是一种通过向井下注入高压液体将岩石裂开来提高油气的产出率的技术。
随着原有油气资源的开采,石油储层的渗透率和产能逐渐下降,传统的采油方法已经无法满足需求。
压裂技术通过将水泥、石英砂等颗粒物质注入井下,使油层中裂缝扩大,提高油气的产出率。
这种技术不仅可以提高油田的采油效率,还可以减少环境污染,成为了当前石油工程中不可或缺的技术手段。
三、CO2驱油技术CO2驱油技术是一种通过向油田注入二氧化碳来增加油井中地层压力、改善油藏条件以提高采油率的技术。
二氧化碳是一种无色、无味的气体,在注入油藏后可以与油藏中的原油发生物理化学反应,降低原油的粘度,增加原油的流动性,从而提高采收率。
CO2驱油技术不仅可以改善油田开采条件,还可以有效地减少二氧化碳的排放,减少温室气体对环境的影响,是一种环保型的新型采油技术。
四、电磁波采油技术电磁波采油技术是一种通过向油田中注入电磁波来改变油藏中原油的物理性质从而提高采收率的技术。
电磁波可以对油藏中的原油产生共振效应,从而改变原油的粘度、流动性等特性,使原油更容易被开采。
与传统的压裂技术相比,电磁波采油技术无需注入压裂液体,对环境更加友好,可以降低采油成本,同时提高采收率。
五、多相流体控制技术多相流体控制技术是一种通过对多种不同性质的流体进行混合、控制来提高采收率的技术。
在油田开采中,不同井眼中的原油、水、气体等流体往往是混合存在的,这种多相流体过程会影响到原油的产出率和生产效率。
水平井开发配套技术研究与应用

0.2
2
0.2
3
埕东西区
储层以长石粉细砂岩、细砂岩为主,泥质胶结, 平均粒度中值0.15-0.25mm, 粘度1100.12-0.2 3133mpa.s, 岩性为粉细砂岩。粒度中值0.11-0.16mm,原油 粘度438mPa.s 储集层为中细砂岩及含砾砂岩,粒度中值 0.447mm—1.911mm ,粘度1061~3174mPa· s
400
水平井长度(m)
研究确定:稠油油藏水平井完井井段的合理长度为200-250米。
(一)、水平井防砂筛管完井技术研究应用
3、研究确定了两种防砂完井方式
1)水平段不大于250米采用整体防砂筛管完井; 2)水平段大于250米采用“套管固井+防砂筛管完井”组合的分段完井方式。
封隔器 分级箍
分级 盲板 箍 封隔 器 补偿器
陈家庄油田 30口
一、水平井开发技术应用概况
水平井具有渗流面积大、渗流阻力小、能够发挥储层潜能,增加储量控 制程度和动用程度,提高原油采收率等优势 。我厂于1991年完钻的埕科1井,
是我国的第一口水平探井,该井井深2650.13米,水平井段长505米,最大井 斜93.26,钻遇20个油层,厚度达211.5米,初期日产油230吨。目前日油5.2 吨。累积产油12.9万吨。
(一)、水平井防砂筛管完井技术研究应用
现场推广应用情况
2008年在埕东西区、陈家庄南区、太平油田、沾4区等推广 应用水平井防砂筛管完井配套工艺56口井,开井52口,日液2141
吨,日油526,含水74.9%,平均单井日液41吨,日油10 吨,
含水75.6%。累油8.02万吨。特别是防砂筛管挡砂精度的优化 实现了挡砂与排砂的有机相结合,最大限度的减少渗流阻力,发
水平井分段智能控水采油技术及现场应用王亚莉

水平井分段智能控水采油技术及现场应用王亚莉发布时间:2021-10-15T03:05:04.901Z 来源:《基层建设》2021年第16期作者:王亚莉[导读] 水平井通常具有见水产量下降与底水推进较快等常见问题,为了延长水平井的生产周期以及提高底水油藏水平井的开发效率,需要对水平井智能控水采油的施工工艺与现场应用进行研究,并分析此项技术的原理及实际应用情况延长油田股份有限公司富县采油厂 727500摘要:水平井通常具有见水产量下降与底水推进较快等常见问题,为了延长水平井的生产周期以及提高底水油藏水平井的开发效率,需要对水平井智能控水采油的施工工艺与现场应用进行研究,并分析此项技术的原理及实际应用情况。
目前的水平井分段技术正面临施工周期长、控水合格率低下、管柱堵塞风险较大等严峻挑战,但其本身能够根据各射孔段含水量来自动调整进液,工艺可靠、操作简单,有效地避免了油井整体含水量难以控制的情况,为分段控水采油与底水油藏的开发领域奠定坚实的基础。
关键词:水平井;智能;采油技术;现场应用引言:随着水平井相关技术的不断发展,分段注水与吸水测试等仪器的下入也愈发困难,再加上油藏的不均质性与井筒进液的非均衡性,让整体开发难度直线上升。
作为底水油藏开发的有效手段,流入控制阀技术(即ICD)已成为目前主要的采油技术之一,如要进一步提升水平井的采收效率,就必须针对水平井分段智能控水采油技术进行分析,以此为基础,探究该技术的分段隔离器与智能控水阀如何自动调节水平井各段产量及原理,才能了解射孔段控水阀的规格、进液量等,从而避免高含水量对水平井开采效率的影响。
1.水平井分段控水采油管柱设计1.1管柱分段设计及结构油藏流体渗流时,在生产压差相同的情况下,物性较好的储层渗流阻力较小,产液速度和底水脊进速度也比物性较差的快,水平井物性条件的作用也体现于此。
其分段设计原理是通过录井资料、地质认识、油藏描述等内容来分析水平井油藏储层的构造、岩性、展布等特征,并以此判断卡封井段。
辽河油田水平井发展与应用

辽河油田水平井发展与应用1. 引言1.1 辽河油田水平井发展与应用的背景辽河油田是中国大陆油田的第二大油田,位于辽宁省的盘锦市和辽阳市境内,总面积约为5000平方公里。
自1955年开始勘探以来,辽河油田已经发现了大量的油气资源,成为国内重要的油气生产基地之一。
随着油田的逐渐老化和油水比的逐渐上升,传统的采油方法已经难以满足需求。
辽河油田开始探索水平井的开发和应用,以提高油田的开采效率和产量。
水平井是一种特殊的油井钻井方式,通过在垂直井段之后转向,使井眼在水平方向延伸一定长度,从而增加了井底与油藏接触面积,提高了油水采收率。
水平井的应用能够有效延缓油田的衰老速度,提高单井产量和整体采油率,对于油田的持续开发具有重要意义。
随着技术的不断发展和成熟,辽河油田水平井的发展前景将更加广阔。
1.2 辽河油田水平井的定义水平井是指在地层中设置水平段,使井眼围绕井口点成水平方向或近水平方向的一种井构。
(Liu, 2015)水平井的定义包括两个方面:一是水平井是一种特殊类型的油气钻井,其在地表附近垂直井深度之内的井段较为平行,使井眼极度接近于水平,进而为油气的开采提供了更大的接触面积;二是水平井是一种石油勘探开发技术,通过对井眼的设计和控制,使其在地层中保持一定的水平长度,以更好地获取地下储层的油气资源。
水平井的定义在油田开发中具有重要的意义,通过水平井的设置和应用,可以有效提高油气开采率,减小地下注水量和地上设备投资,从而降低勘探开发成本,提高油田的经济效益。
水平井还可以减少地面环境破坏,减缓地下水的污染,对环境保护和可持续发展具有积极意义。
1.3 研究目的研究目的是为了深入探讨辽河油田水平井的发展与应用,分析其在油田开发中的作用和意义。
通过对辽河油田水平井的定义和特点进行研究,揭示其优势和应用领域,探讨关键技术与发展趋势。
进而总结辽河油田水平井在油田开发中的重要性,展望其未来的应用前景。
通过本研究,旨在为辽河油田水平井的进一步发展提供理论支持和技术指导,促进油田勘探与开发工作的持续进步和提高。
辽河油田水平井发展与应用
辽河油田水平井发展与应用辽河油田是中国重要的油气资源基地之一,其水平井开发与应用对于提高油田开发效率和增加产量具有重要意义。
本文将就辽河油田水平井的发展历程、技术特点以及应用情况进行介绍。
一、辽河油田水平井发展历程辽河油田是中国最早开始水平井开发的油田之一。
上世纪90年代初,辽河油田就开始了水平井的尝试,随着技术的逐步成熟,水平井在辽河油田得到了广泛应用。
尤其是在辽河油田一些难以开采的区域,水平井技术的应用更是发挥了巨大的作用。
在长期的实践中,辽河油田逐步攻克了水平井的关键技术,并且建立了较为完善的水平井管理体系。
水平井开发成果的不断显示,为辽河油田油气资源勘探与开发提供了强有力的支撑。
1. 结构复杂性:辽河油田的油气藏一般具有较为复杂的地层结构,油层分布不均匀,岩性不同,孔隙度和渗透率也不尽相同。
这就要求水平井需要针对地质结构复杂的特点进行优化设计,确保在复杂地质条件下仍能够实现有效的油气开采。
2. 高渗透油层:辽河油田的部分油层具有较高的渗透率,水平井技术能够更好地利用这些高渗透油层,提高采油效率。
3. 超稠油开发:辽河油田部分区域存在超稠油的油藏,传统的垂直井难以有效开采,而水平井技术可以有效解决这一问题,提高了超稠油的开采效率。
4. 高含水气田:辽河油田部分气田含水量较高,水平井技术可以将含水气田的开采效率提高到较高水平。
上述特点也是辽河油田水平井开发与应用的技术难点,因此辽河油田在水平井技术的研发和应用上投入了大量的精力和资金。
辽河油田水平井技术已经在实践中得到了广泛的应用,取得了明显的经济效益和社会效益。
水平井应用区域主要包括如下几个方面:2. 超稠油开发:针对辽河油田的超稠油资源,水平井技术应用取得了较为突出的成绩,提高了较低的地面投资。
3. 复杂构造部署:辽河油田一些较复杂的构造地质部署,垂直井难以准确收敛地层,而水平井技术能够很好地应对这一情况,提高了勘探开发效果。
4. 深层油气藏开发:在辽河油田的深层油气藏开发中,水平井技术得到了广泛应用,提高了勘探成本和开采效率。
采油工程技术的应用与发展
采油工程技术的应用与发展随着石油资源的不断开采,采油工程技术在近年来得到了快速的发展与应用。
采油工程技术是指通过一系列的工程手段来实现石油地层的开采和生产。
在石油行业中,采油工程技术一直是一个重要的领域,它直接关系到石油资源的开发与利用。
本文将从采油工程技术的应用现状以及未来的发展趋势等方面进行探讨。
一、采油工程技术的应用现状目前,随着石油勘探技术的不断提升,油田地质勘探能力的不断提高,石油资源的开采难度也在不断增加。
随着石油资源的逐渐枯竭,虽然原油价格不断上涨,但是对于油田开采技术的要求也在不断提高。
在这样的背景下,采油工程技术变得越发重要。
目前,采油工程技术主要可分为常规采油技术、增产采油技术和非常规采油技术三大类。
常规采油技术主要包括传统的抽油机采油技术、水平井采油技术、多级压裂采油技术等。
增产采油技术主要包括CO2驱替采油技术、聚合物驱替采油技术、油藏压裂技术等。
而非常规采油技术则包括页岩气开采技术、油砂开采技术、CO2储存技术等。
在这些技术中,水平井采油技术可以有效地提高油田的产量。
通过水平井的钻探与完善的油井压裂技术,可以有效地提高原油的产量。
与此多级压裂技术也可以有效地提高油田的产量,从而实现增产。
对于增产采油技术而言,CO2驱替采油技术是一种先进的技术手段。
它通过向油田注入二氧化碳气体,从而提高原油的粘度,并推动原油向井口移动。
这种方法不仅可以提高原油产量,同时也可以将二氧化碳气体固定在地下,达到环保的效果。
非常规采油技术是近年来得到了快速发展的一种技术手段。
尤其是页岩气开采技术,可以有效地提高天然气资源的开采率,从而为石油资源的可持续利用提供了可喜的助力。
二、采油工程技术的未来发展趋势在未来,随着石油资源的开采难度不断增加,采油工程技术将会得到更为广泛的应用与发展。
随着油藏勘探技术的不断提升,我们将会不断发现新的大型油田。
对于这些大型油田的开采,将会需要更为先进的采油工程技术来实现。
水平井采油工艺现状分析与发展趋势研究
水平井采油工艺现状分析与发展趋势研究摘要:主要介绍了水平井在国内外的应用概况,水平井技术主要应用在天然裂缝油藏、薄层油藏、存在底水锥进的油藏、存在气锥和水锥问题的油藏等这几种油藏。
水平井在水驱、开采重油、提高采油率等方面发挥着越来越重要的作用。
对水平井的采油工艺现状进行了分析,水平井采油工艺有人工举升、增产增注措施、防砂控砂技术、找水和堵水技术等。
并且对水平井采油工艺进行了展望。
关键词:水平井采油工艺现状分析发展趋势一、国内外水平井的应用概况1.国外水平井的应用概况在国外水平井技术的发展有两个比较大的特点:第一,单个的水平井正在转向整体的井组开发,水平井向多底井和分支井转变,第二,欠平衡钻井技术可以缩短钻井液对油层的浸泡时间,可以减轻对油层的伤害,减少井下的矛盾,使水平井在简化的完井技术下达到高产的效果。
国外的水平井技术主要应用在天然裂缝油藏、薄层油藏、存在底水锥进的油藏、存在气锥和水锥问题的油藏等这几种油藏。
水平井在水驱、开采重油、提高采油率等方面发挥着越来越重要的作用。
2.国内水平井的应用概况中国是发展和应用水平井钻井技术比较早的国家之一。
在六十年代的时候就在四川地区打成了磨三井和巴二十四井,但是因为当时的技术水平有限,这两个水平井并没有取得应有的效益。
在“八五”和“九五”期间对水平井技术进行了研究,还在不同的类型的油藏进行试验和推广应用,并且取得了不错的成果。
截止1999年底,我国完钻水平井有293口。
我国的水平井的数量正在逐年增加,特别是胜利油田,胜利油田的水平井发展特别迅速,已经完成了水平井214口,并且取得了显著的效果。
大庆油田也取得了不错的效果,自1992年共完钻水平井6口。
塔里木油田是应用水平井技术最多的油田,截止2003年底,水平井一共有139口,在这其中有常规的水平井110口,侧钻井有5口,双台阶井有24口。
水平井技术在塔里木油田得到了广泛的应用,水平井不仅仅应用于采气和采油,而且还成功的在哈得4油田薄层油藏注水,成为了塔里木油田开发领域中一项非常关键的技术。
埕岛油田水平井采油工艺技术研究
技 术 研 发
r 缸 科 j 0 7- 期 9 女 ’ 6 20 ̄第5 j 3
埕 岛油 田水 平 井 采 油 工 艺 技 术 研 究
叶俊 红① 赵 元 伟 ② 刘 忠 胜②
f 中 国 石 油 大学 ( 东 )石 油 工 程 学 院 ② 胜 利 油 田海 洋 采 油 厂 ) ① 华
3 水 平井的射孔工艺技术
31 选择 10下 相 位射 孔 技 术 . 8“
该油藏砂体 为水层 ,油层太薄 ,供液也不充分 ,含水较高 ,出液能
力弱。 6 建议
对 水平 井而 言 , 道在 水平井 眼圆周 上均 匀分布并 不一 定有 孔 利。对手胶 结疏松砂岩来 说 。 防止井 简上侧射孔后岩石碎屑下落 应 或地 层出砂 下落堵塞 井简 。水平井的射孔 只能 限制在 下半侧射孔 ,
采 用 技 术 为 综 合 录 井 、无 线 随 钻 ( MWD) 、地 质 导 向 ( WD)、 转防喷器 、数据实时 远传等 .保障 了海上水平井 钻 L 旋 井成功 。其 中C 6 一 井层位 为下古生 界 ,属于潜山油藏 .为尽 B D 平3 可能 多钻遇 油层裂缝 ,采用了 “ 弧形 ”轨迹 设汁 , 原i汁两个靶 将 殳 点优 选调整为三个靶点 。该井在钻井过程 中出现井 漏 .为保护 油层 未采取任 何堵漏措施 ,通过井 口旋转防 喷器实 施边 漏边钻工艺 , 连 续钻进3 0 0 米直至完钻 。
业过程中严把入井液质量关 ,避免深层污染 。
22 防砂 工 艺技 术 .
埕岛 油 田水平井 中C 6 一 3 油层较 深 ,压 实 和胶结 程度 BD 平 井 好 ,不易 出砂 ,凶此未采取 防砂措 施 。其它水平 井岩 层为泥质胶 结 ,胶结疏 松 ( 层内聚 力平均为 1 MP ),地层渗透 率大 ,孔 地 , a 5 隙度 高且差异大 ,C 26 一 l B 4A 平 井原 油粘 度高 ,这些 素都会 引起 出砂加剧 ,凶此 。必须采取有效的防砂措施 。由于国外水平井是砾 石充填和压裂充填费用昂贵 。考虑到海上挂滤砂管防砂 J生产防砂 井 的7 %。产品技术经验都相当成熟 ,凶此 果用滤砂管防砂技术 。 1 其工艺特点为 :施工简单 . 性能可靠 ,技术成熟 , 工成功率高。 施
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水平井采油工艺技术的研究与应用摘要:80 年代后期进行的水平井科研攻关, 促进了水平井开采技术的发展, 取得可喜的成果。
初步形成了不同类型油气藏水平井适应性筛选方法、深层特稠油油藏水平井开采技术、砂砾岩稠油油藏水平井开采技术、浅层超稠油水平井开采技术、低渗透油藏水平井开采技术、火山岩裂缝性油藏水平井开采技术和水平井物理模拟与数值模拟技术等7 套技术, 包括油藏地质研究、完井、射孔、测井、举升、防砂增产等主要技术。
同时, 在侧钻水平井中进行分段酸化,调剖堵水、冲砂技术也在现场试验成功。
对水平井成功地进行了限流法压裂和暂堵法分段压裂, 取得了施工技术的成功, 也取得了油田应用的好效果。
关键词:水平井;采油;工艺目录1前言 (3)2国内外水平井应用概况 (1)2.1国外 (1)2.2国内 (1)3水平井采油工艺技术 (4)3.1人工举升方式 (4)3.2水平井采油技术 (4)3.3水平井采油相关配套技术 (5)3.3.1 高含水油田控水稳油工艺技术 (5)3.3.2 低渗透油田高效开采工艺技术 (5)3.3.3压裂技术 (6)3.3.4酸化技术 (7)3.3.5防砂技术 (7)3.3.6找水与堵水 (7)4.水平井采油工艺研究与应用 (8)4.1水平井流入动态及合理生产压差确定 (8)4.2水平井生产参数的优化 (8)4.2.1水平井举升方式优选 (8)4.2.2举升工艺参数的确定 (8)4.3水平井储层解堵与改造探索研究 (10)4.3.1措施优选 (10)4.3.2酸洗方案选择 (10)4.4水平井采油工艺的应用 (11)结论 (12)参考文献 (13)致谢 (14)1前言二十世纪八十年代后期,由于水平井具有穿透油层长,泄油面积大、生产压差低、产量高、投资回收期短、经济效益显著等优点,受到国内各大油田重视,各油田相继开始了水平井技术研究。
JS油田利用水平井技术开发始于1996年,成功完钻了G6P1井,但由于水平井开发初期经验和对油藏的认识不足,导致G6P1井投产后效果不理想。
进入二十一世纪以来,随着国内外水平井技术的发展,JS油田加大了水平井的研究力度,2002年实施了油田自行设计施工的第一口水平井—AP1井,并且开发获得成功。
到2007年,全油田水平井数已增至29口,原油产量达全油田生产水平的10%以上。
水平井技术得到了迅速发展,水平井开发的油藏类型也在不断拓展,被用来开发低渗透薄层油藏、边底水油藏等等。
水平井为油田的持续稳产发挥着越来越重要的作用。
但由于水平井井身结构复杂,使采油工艺面临许多技术难题,水平井采油工艺及配套技术滞后于生产需要,主要表现在以下几个方面:(1)水平井完井试油受井身结构影响,其工艺技术较常规直井复杂;(2)水平井射孔工艺研究起步晚、起点低;(3)水平井采油技术滞后于生产,采油管柱组合等配套工艺还不完善,常规管柱、管材、井下工具无法满足相应的技术要求;(4)水平井措施改造、工艺技术实施难度大,如分层段开采工艺、增产增注工艺措施等;(5)水平井修井工艺方面滞后于生产,修井、作业施工复杂,如冲砂、打捞等。
而国内外一些油田的相关技术已达到了一定的水平并取得了一定的成果和经济效益,因此有必要在本油田范围内开展水平井相关技术的研究,同时借鉴国内外油田的成功经验,形成适合于JS油田的水平井采油工艺及配套技术。
2 国内外水平井应用概况2.1 国外国外的水平井技术主要应用在以下几种油(气)藏:薄层油藏、天然裂缝油藏、存在气锥和水锥问题的油藏、存在底水锥进的气藏。
另外,水平井在开采重油、水驱以及其他提高采收率措施中也正在发挥越来越重要的作用。
国外水平井技术发展有2大特点:一是由单个水平井转向整体井组开发,由水平井向多底井、分支井转变;二是应用欠平衡钻井技术,缩短钻井液对油层的浸泡时间,减轻对油层的伤害,加大机械钻速,减少井下矛盾,使水平井、分支井在较为简化的完井技术下达到高产。
2.2 国内中国是发展水平井钻井技术较早的国家之一,6o年代中期在四川打成磨3井和巴24井,限于当时的技术水平,这2口水平井未取得应有的效益。
“八五”和“九五”期间开展了对水平井各项技术的研究和应用,并在不同类型油藏进行了先导试验或推广应用,取得了很多成果。
自1965年到1999年8月,国内总计完钻水平井293口,包括大多数油藏类型,绝大部分水平井较直井显示出巨大的优越性,且已取得显著的规模效益,如胜利油田的草桥地区和塔里木油田的塔中地区等。
之后在2000年、2001年、2002年、2003年、2004年上半年中石油完钻水平井数量分别为26口、28口、5O口、68口、74口。
塔里木油田是中石油应用水平井最多的油田。
截至2003年底,共有139口,其中常规水平井110口,双台阶井24口,侧钻井5口;水平井、分支井日产油7046 t,占全油田日产油量的49%。
塔里木油区已开发主力油田油藏埋藏深(4000~6000 m)、油层薄(<50 m)、油水关系复杂、地面条件恶劣,因此采取“稀井高产”的开发原则,这便为水平井的大规模应用创造了条件。
自1995年1月第1口水平井TZ4—17一h4投产,水平井在塔里木油田得到了广泛应用,不仅以水平井为主高效开发了塔中4、塔中16、哈得4等新油田,在轮南、东河等老油田的综合调整中也取得了巨大成效;水平井不仅应用于采油、采气,还成功应用于哈得4油田薄砂层油藏注水,成为塔里木油田开发领域中一项成熟的关键技术,所形成的水平井开发技术主要有:优化设计、钻井地质跟踪与优化调整、采油工艺配套、动态分析等。
冀东油田自2002年以来,相继在柳102区块、高104—5、高63、庙北等浅层油藏部署常规水平井52口,侧钻水平井9口,已投产常规水平井42口,侧钻水平井1口,水平井井口日产油已达到1153 t,占浅层油藏的63.7%。
另外,还在高5、柳北等中深层油藏部署了水平井进行试验。
水平井开发有效提高油层动用程度,提高单井产量,提高油藏采油速度,缩短开发周期,在油田快速上产中发挥决定性作用。
同时,较好地解决浅层疏松砂岩油藏出砂和堵塞问题,有效控制油藏含水上升速度,使部分低效储量得到有效开发动用,平均提高油藏采收率5~10个百分点。
(从已投产水平井的效果看,浅层油藏的水平井的单井投资是直井的1.8~2.8倍,)投产初期平均水平井单井产量是定向井的2.3~4.5倍。
大庆油田到2004年10月,共完钻28口水平井和侧钻井,其中,正式投产约20口(2口井关井,6口井未投产,部分井的生产情况目前无法落实)。
从2003年到目前新完井的水平井开发情况看,中区厚油层水平井挖潜的效果不好:2口井含水偏高(五厂、六厂),1口固井质量差尚未投产(一厂);外围以八厂为代表,情况好于中区:产能情况高于直井(直井产量2~3 m /d),完井的13 VI 水平井中,3 VI井由于地面流程一直未完成,所以没有投产。
但是,外围水平井的产能仍然偏低,八厂10口生产井中有5口的沉没度为0(液面在泵人口)。
总的来说,大庆油田的水平井开发效果不是很理想。
胜利油田是国内水平井技术发展最快、应用规模最大的油田,水平井数量占全国的80.5%,在生产实践中初步形成了一套比较成熟的水平井地质及油藏工程设计技术。
截至2003年8月,胜利油田已累计钻水平井(含侧钻水平井)372口,累计产油4368×10 t,取得了良好的挖潜增油效果。
胜利油田水平井的发展可划分为2个阶段:1991—1994年为科技攻关试验阶段,针对稠油热采的特点逐渐形成一套从油藏类型筛选、精细描述剩余油分布、水平井轨迹优化设计到钻井采油工艺较成熟的水平井配套技术;1995年以后为大规模推广应用阶段,水平井设计从单一稠油油藏推广到常规原油物性的各类油藏,从老油田挖潜转向新区产能建设和老区调整共同发展。
胜利油田在水平井的发展过程中,实现了设计理念的3个转移:第1个转移是水平井油藏类型的转移,由稠油油藏向常规油藏中的边、底水断块油藏、裂缝性油藏、整装高含水油藏、地层不整合油藏等多油藏类型发展,水平井在老油田挖潜增效、提高采收率中起到了巨大的作用。
该转移的实现大大拓展了水平井设计及应用的范围。
第2个转移是在常规油藏设计中,由单井设计转向老油田区块的整体水平井改造,并同时兼顾了老油田挖潜和新区产能建设。
第3个转移是随着钻井技术尤其是地质导向技术的发展,水平井设计由从6 m以上的厚油层向3 m以下的薄油层、薄互层转移。
经过10多年的应用和发展,基本实现了水平井地质设计、钻井轨迹设计、跟踪分析的计算机化,为水平井的发展提供了良好的技术支撑。
国内各油田经过几十年的开发后大部分主力区块的主要产层都进入高含水状态,在高含水油藏内剩余油分布零散,平面上主要分布在断层附近、微构造高点及井网不完善区域,正韵律油藏剩余油主要分布在油层上部。
高含水油藏打的水平井可以采出正韵律油藏顶部和非主力油层的剩余油,改善老区块的开采效果。
国内在高含水油藏中所钻的水平井主要有:胜利油田32口,塔里木油田5口,大庆油田7口。
辽河油田截至2003年12月实施侧钻井1837井次。
3.1 人工举升方式国内广泛采用的水平井人工举升方式是电潜泵和杆式泵。
由于电潜泵能在井底压力下大排量举液,在水平井开采中会起到特别重要的作用,但为全面体现电潜泵水平安装的好处,必须考虑其特殊的应用准则,还需配备特殊的装置。
用于水平井开采的电潜泵系统除了有常规开采所需的泵体、分离器、密封段及电机等部件外,还需配置地面操作的电机变速控制器及可随时记录井下压力及温度的传感器。
国内用于水平井的杆式泵装备主要有斜直井后置式游梁抽油机、斜直井前置式游梁抽油机、井架式无游梁长冲程斜直井抽油机。
杆式泵是最常见的人工举升方法,也是水平井中最常用的开采技术。
在水平井举升中,抽油杆和油管的摩擦是影响杆式泵系统性能的主要因素,为减小井下设备的摩擦力采取了2种技术措施:(1)在抽油装置上安装气动补偿器,减少水动力摩擦力,由此可减少整个有杆泵的摩擦力;(2)采用带差动柱塞的杆式泵,当抽油杆柱上行时,将井口和井筒倾斜组合段之间的液体段截断,并分段上举到井口。
人工举升技术在现场的应用表明,短曲率半径的水平井的举升设备只能下在直井段,中长曲率半径的水平井的人工举升设备下人的位置大都在第2造斜点以上或者将井下泵下在斜直井段的位置。
3.2水平井采油技术水平井开采工艺在“ 八五”期间取得了重大突破, 主要是水平井定向射孔技术、防砂冲砂技术、压裂设计和实施技术、机采方式选择技术、完井技术、蒸汽吞吐热采技术以及水平井工艺筛选技术。
这些技术已分别在全国65口水平井上试验应用, 基本获得成功。
为“ 九五”期间扩大水平井应用规模奠定了坚实的基础。