利用浅层大平台钻井技术挖潜扶余油田压覆区储量
——以城平12区块为例
2012-09-15何增军林燕萍李桂娟
何增军,林燕萍,李桂娟,张 莉,王 鑫
(中油吉林油田公司,吉林 松原 138000)
利用浅层大平台钻井技术挖潜扶余油田压覆区储量
——以城平12区块为例
何增军,林燕萍,李桂娟,张 莉,王 鑫
(中油吉林油田公司,吉林 松原 138000)
地面压覆区的特殊地理条件造成了油水井井况差、井网不完善、措施挖潜难度大、储量无法有效动用等现状,影响了扶余油田的综合调整。针对此问题,以城平12块油藏为例,开展了浅层大平台水平井技术在扶余油田的试用研究。该项技术在有限的地面条件下得到了成功应用,地下储量得到充分动用。该研究为扶余油田增加可采储量、实现“十二五”稳产奠定了坚实基础。
浅层大平台;压覆油藏;城平12区块;扶余油田
1 城平12区块地质概况
城平12区块位于松原市区,处于地面压覆区。在构造上位于扶余Ⅲ号构造中南部,其构造形态为被多条南北向正断层复杂化的背斜构造,西侧为向西倾没的单斜,东部为被数条南北向正断层切割而形成的多个条带状断块构造[1-3]。区块面积为1.35 km2。处于城市中心区,油水井套变、套管外返油气水严重,安全环保问题十分突出。区块开发效果很差,采出程度为10.1%,采油速度只有0.2%,若不采取积极有效措施,采收率仅为14.7%,区块开发水平较低[4]。
2 城平12压覆区开发存在问题
2.1 油井产能低,储量动用程度低
城平12压覆区于1971年投入开发,1976年开始注水,1981至1986年进行了一次加密调整,1995至1998年进行了二次调整。目前,压覆区因安全因素影响封井,导致井网极不完善。目前采出程度仅有10%,与油田23%的采出程度相比还差很多。目前平均单井日产液为4.2 t/d,日产油为0.8 t/d,综合含水为67%。
2.2 井况差,开井率低,井网不完善
由于地面原因,在城区进行各种作业及维护都很困难,致使城区生产井井况较差,开井率低,导致目前区内井网极不完善,其中套管变形井165口,套管外返油气水井24口,占46.9%;目前开井数占总井数的40.7%。
2.3 地层压力逐年降低,产量递减过快
由于注水状况逐年变差,地层压力从1999年的4.28 MPa下降到2002年的2.21 MPa,2005年底为2.40 MPa、2007年6月为1.90 MPa。年产液从1997年的34.4×104t降到2002年的27.5× 104t,2007年为4.8×104t;年产油由1997年的12.3×104t下降到2002年的5.9×104t,2007年为3.2×104t,自然递减率高达20%。由于注采井数比过高,注采井网不完善,地下亏空严重,地层能量不足,影响了城区内区块的整体开发效果,近年来注水、产液及产油量大幅度下降。
2.4 地面协调难度大,依靠直井开发难度大
压覆区大部分地面被建筑物占据,协调难度较大,因此依靠直井很难形成对储量的有效控制。
2.5 剩余储量丰度较高,油田潜力大
目前剩余储量丰度为156×104t/km2,平均单井控制储量为21.3×104t/口,为下一步挖潜提供了物质基础。
为了使城区压覆区资源得以动用,利用较小的地面区域,采用大平台水平井技术对压覆区储量进行最大化控制及动用。
3 精细地质设计以实现对储量的最大控制
在精细落实构造、精细储层研究基础上,利用沉积学原理结合钻井数据,对目的层的砂体分布特征和有效厚度分布特征进行预测,并预测砂岩内的夹层分布特征以及隔层分布特征。平面上,进行沉积微相研究,精细刻画油层发育状况[4-5];纵向上,精确预测储层砂体展布,将水平段部署在主力层有效厚度大于3 m的区域。通过优化井位部署[6],扶余城区特大平台城平12设计32口井(其中水平井23口、定向井9口),动用储量502×104t,建产能3.56 ×104t。设计井深最深达1 050 m,最浅为600 m。
4 利用浅层大平台钻井技术实现对压覆资源的有效动用
平台12采用浅层大平台钻井技术使位于城区、河道等征地困难区域的地下剩余储量得到有效开发。施工难点:①地面面积有限、油藏垂深浅、钻井数量多,平台布井困难,造斜点位置调整受到很大限制;②地下井眼轨迹密集,防碰问题极为突出;③地下形成多压力层系,极易发生井漏、井塌、水侵等复杂情况。
4.1 平台井优化设计
4.1.1优化井口位置及整拖方位
由于地面受限,地面井口位置不可能正处在所有靶点的中央位置,各个方位上的靶点密度不均衡,给各井井口选择带来很大难度。在地面条件受限制下,只能进行井口优化排布,实现平台布井最优化(图1)。
根据靶点方位与整拖方位之间的关系造斜点,在15~30 m范围内灵活调整,使造斜点在有效空间内得到最优选择而不是石油行业标准的50 m,有效地解决了造斜点问题(图2)。
图1 平台12井点地面示意图
图2 平台12井口靶点方位与整拖方位示意图
4.1.2优化造斜位置,实时防碰扫描、不断预测,实现防碰绕障
排除了不同井排轨迹相互干扰问题:设计时下方的井加深造斜点、减小造斜率,使轨迹始终在下方运行,实现防碰绕障;先实施井眼轨迹在上方的井排,提高钻井施工的安全性,减少为防碰而增加的轨迹控制难度。
存在防碰绕障的井段,采用实时防碰扫描、预测并重新设定井眼轨迹的方法,同时充分利用随钻定向仪器磁干扰现象,来判断与老井井眼的相对距离,确保绕障成功。城平29井施工时,根据以上方法,判断防碰井段与老井中8-54最近距离仅为0.44 m,绕障成功。大平台未发生相碰事故。
4.2 开展扩展窄安全密度窗口防漏堵漏钻井液技术研究
平台12在施工前期5口水平井中有4口发生不同程度漏失,为此开展了扩展窄安全密度窗口防漏堵漏钻井液技术研究,制订出相应的综合治理措施,实现安全钻井。漏失原因:平台井处于老区井网内,由于长期注采以及套管断裂,地下形成多压力层系,储层砂岩连通性较好,同时由于注水井开发过程中的重力分异作用,形成了顶部剩余油层和底部水淹层,施工中极易发生井漏、井塌、水侵等复杂情况[7-8]。
5 地质、工程、现场导向相结合,实现大平台井钻遇率及安全
5.1 地质导向技术在扶余浅层水平井、大位移井中的应用
(1)靶前位移一般控制在30~50 m,针对扶余油层埋藏浅的特点,井斜角控制在84°进行探油顶,井斜角的控制根据地层倾角的大小和所钻遇目的层而定,这样既能保证在进入水平段之前,较少的损失靶前位移,又有利于随时调整[6,9]。
(2)进入目的层后的轨迹控制。根据岩屑反映及荧光、气测值的分析,及时修正窗口位置,下达地质调整指令,及时调整。进入窗口后,随时观察岩屑录井、LWD随钻测井曲线,结合邻井资料、地震剖面,随时分析并做出正确调整,确保砂岩钻遇率[8-10]。
5.2 地质、工程密切配合,完成钻井任务,实现区块有效开发
32口新井周围遍布“老井”,为防止交叉相错的井之间发生“碰撞”,提高井身质量,施工中,通过轨迹的优化调整来有效控制扭矩和摩阻;分析设计施工方案,优选钻头、严格执行安全操作规程及井下事故预防工作,较好地控制了滑动钻进与复合钻进的比例,保证井眼的圆滑;推广应用了随钻承压、井壁稳定、抗油气污染等多项成熟的钻井液工艺技术,有效解决了井眼上部地层“缩径”、地层压力“不均衡”等施工难题,确保了每口井顺利施工。通过精细地质导向,精确地控制井身轨迹,取得了极高的中靶精度。
6 实施效果
城平12大平台的成功,使吉林油田在浅层陆基平台井的技术方面处于国内领先水平。实际工期比预计工期提前42 d投产,平均单井日产油为4.3 t/d,是直井的4倍,老井的7.1倍。节省占地面积19×104m2,节约占地、地面建设、安全环保协调等各类费用合计9 258×104元。采用浅层大平台钻井技术使位于城区、河道等征地困难区域的地下剩余储量得到有效开发。
7 结 论
(1)大平台水平井技术能有效地动用压覆区储量。
(2)地质、工程、现场相结合是实现大平台钻井钻遇率及安全性的关键。
(3)水平井钻井绕障技术在实现压覆区储量动用中至关重要。
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编辑 付遥
TE243
A
1006-6535(2012)04-0144-03
10.3969/j.issn.1006-6535.2012.03.038
20111104;改回日期:20120105
中油吉林油田分公司科技专项“扶余油田100×104t稳产配套技术研究”(jy20111161)
何增军(1980-),男,工程师,2003年毕业于西南石油学院自动化专业,现主要从事地质动态分析工作。