提高水平井水平段动用程度研究

提高水平井水平段动用程度研究

吴松毓 

（中油辽河油田锦州采油厂  辽宁 凌海  121209）

摘  要：该成果针对稠油水平井水平段动用程度差、含水高和套损套变逐年增多的问题，建立稠油水平井温压数据库，综合分析油井生产数据，结合测试结果，形成三类水平井类型，分别为动用不均型、汽窜型和水窜型。研究高强度凝胶堵水剂、可降解液体桥塞、高强度封口剂的复合堵水体系，设计实施管柱、优化施工工艺，提高水平井调剖效果。对复合辅助吞吐措施和水平井筛管液压整形与加固工艺进行攻关，有效提高了水平井动用程度。

关键词：水平井  堵水  温压数据库  套损

1 研究背景

水平井因井深结构特殊，水平段长，具有高投入高产出的特点而备受关注。我厂共有水平井84口，其中稠油50口，稀油34口。由于稠油水平井开发方式与稀油不同，需要注汽，措施费用高。锦州采油厂稠油水平井共有50口，开井37口，随着开发的深入，注汽轮次的增加，一些生产问题也随之凸显。日产油逐年降低，含水不断升高，目前平均单井日产油仅为2.2t，含水高达89%。

2 存在主要问题

2.1水平井水平段动用程度差

由于长期固化的传统注汽模式，注汽点在脚跟部位，使得水平井段高温区域较少，结合数据可以得出，水平段动用程度较差，仅为42%，严重影响稠油水平井整体产量。

2.2部分稠油水平井含水高

稠油水平井大多部署在断块边部，受边底水影响，部分稠油水平井含水高，其中含水大于90%的有16口，占开井数的47%。

2.3套管损坏变形逐年增多，制约油井高效开发

由于水平井是井斜大于86度的油井，注汽过程中注汽点单一，采液强度大，造成在作业过程中水平段筛管损坏变形严重，影响措施的实施。目前套损井12口，占比24%，日产油11.96吨。为了更深入了解套损情况，我们对套损位置进行了统计，得出套损在大曲率段5口。脚跟附近5口，水平段中部2口。

3 技术对策

3.1 建立了稠油水平井温压数据库

通过大力推进水平井温压测试工作，初步建立了稠油水平井温压数据库，综合分析油井生产数据，结合测试结果，形成三类水平井类型，分别为动用不均型、汽窜型和水窜型。

3.1.1动用不均

动用不均型，多年来，水平井采用脚跟注汽方式，使得水平段脚跟A点附近形成高温区域，脚尖B点附近温度较低。为解决问题这种问题，我们建立了两种注汽模型，模型一：针对水平井段井温差异小、最高温度和最低温度比值小于等于1.2的油井，采用脚尖注汽和多点注汽，调整蒸汽出口位置，改善水平段动用程度。模型二： 针对水平井段井温差异较大、最高温度和最低温度比值小于1.2的油井，采用分段注汽。2020年，通过立项攻关小直径软密封阻隔器，开展分段注汽试验，结合井温曲线，科学分配各段注汽量，实现效益注汽。

3.1.2汽窜型和水窜型

另外，我们通过现场注汽情况，结合井位图以及测温曲线综合分析，得出部分井影响因素为汽窜型。对于锦612块南部，受边水侵入影响，2019年以来含水不断上升，结合井压情况，判断该块水平井影响类型为水窜型。

3.2 改进堵水措施

水平井堵水措施主要采取化学堵水，但是仍存在如下不足：采用弱凝胶调剖体系，封堵强度低，已经不能满足出水逐年加剧的情况，有效期短；弱凝胶调剖体系，耐温性能差，高温水化失效快，堵水效果降低。针对此类问题，开展水平井调剖技术的改进与应用课题，研究高强度凝胶堵水剂、可降解液体桥塞、高强度封口剂的复合堵水体系，设计实施管柱、优化施工工艺，提高水平井调剖效果。

配方选用由分子量在200万-300万之间的聚丙烯酰胺、树脂交联剂、增强剂等。为了提高凝胶堵水体系的堵水性能，解决层内出水问题，研究了一种可降解的液体桥塞。该液体桥塞的作用为形成暂堵屏障，使挤注的高强度凝胶堵水剂发生绕流，提高堵水剂的波及体积。具有可降解功效。为了提高注入效果，将原来统注管柱更改为专用注入管柱。该管柱包括液压扩张封隔器、扶正器、注入阀等。可实现不同堵剂定位注入到预定层段，实现目的性封堵管柱。

3.3 复合辅助吞吐措施

针对汽窜、水窜以及地层能量不足等开发矛盾，形成了以高温三相泡沫封堵汽窜、水窜通道为主的封堵措施及以二氧化碳辅助吞吐为主的补充地层能量措施。以一口典型井为例，该井汽窜型，本轮实施封窜调剖+CO2辅助吞吐技术，地层能量得到补充，注汽压力由10.6MPa升至11.3MPa，效果明显。

3.3 成功攻关水平井筛管液压整形与加固工艺

针对套损井，我们成功攻关水平井筛管液压整形与加固工艺 ，锦612-兴H11井水平段筛管3处变形严重（最小Ø108mm）。利用小修设备配合液压整形技术，历经10天43次打压整形至人工井底，完成了310m的水平段筛管整形与加固处理。目前该井已正常生产，日产液21.9方，日产2.42吨。该技术取了以下三项创新，利用小修作业替代大修作业，减少施工周期15天，投入费用减少60万元。创造了利用小修作业实现300m以上水平段筛管液压整形与加固的技术试验。针对不同筛管变形尺寸，设计并配套使用Ø118mm~142mm不同等级的变径液压合金胀头，满足修井需要。

4 现场应用效果

2020年实施脚尖和多点注汽27井次，累计增油6167.6t。该典型井实施脚尖注汽后，生产周期延长247天，周期产量增加2280吨。锦7-兴H13井2020年11月实施分段注汽后，生产周期延长69天，周期产量增加125吨。 各项技术在现场实施53井次，累计增油5639吨。

5 结论及建议

（1）水平井温压数据库的建立，为稠油水平井“一井一策”治理提供了数据支持，实现了从经验治理向精细管理的转变。

（2）多种水平井注汽工艺模型和复合+吞吐措施的研究与应用，为提高稠油水平井水平段动用程度提供了技术支持。

（3）锦612-兴H11井的成功复产，开创了小修液压整形修复套损水平井先河，为套损水平井治理提供了方向。

参考文献

[1] 熊有全,刘明国,时国林.   中原油田水平井技术应用及发展方向 [J]. 断块油气田. 2002 (03)

[2] 李旭东,彭玮,魏尚武,杨均奇,康毅.   吐哈油田水平井新技术应用效果浅析 [J]. 吐哈油气. 2007 (03)

[作者简介]吴松毓：中级工程师，2013年毕业于东北石油大学地球化学专业，学士学位。现任辽河油田锦州采油厂工艺研究所技术员。