水平井堵水技术在安塞油田浅层应用

程远新，田宝林，徐旭龙，王强强，马景萍，罗 琼

中国石油长庆油田分公司第一采油厂 （陕西 延安 716000）

通常人们把进入油气层井眼的井斜角不低于86°的井段称为水平井段，能沿油层走向形成这种水平位移的特殊定向井称为水平井。水平井具有增加油层的泄油面积，在低生产压差下开发油藏，横穿多个裂缝，有效地开发死油区，改变油藏渗流机理，减小油气渗流阻力等特点[1-2]。一般水平井产能为周边直井产能的2～3倍。水平井的开发和利用已成为安塞油田为加快产能建设速度，提高单井产能，增加可采储量的重要技术手段。但水平井的井身与油层平行，油层出水极易导致产油量骤减，含水急剧上升，严重影响水平井的开发效果[3-5]。

招平5井为桥31井区1口水平井，桥31井区位于安塞油田南部区块，主要含油层为侏罗系延9层，是由差异压实作用形成的一系列由东向西倾斜的低幅鼻状隆起，受构造、岩性双重因素控制，为典型的构造-岩性油藏。油藏为河流相沉积，延9储层位于河道主体带上，单井平均油层厚度13.9m，纵向上、平面上分布均较稳定。储层岩性为细粒石英砂岩，碎屑成分占91.4%，其中石英含量67.8%，长石含量12.8%，各类岩屑含量10.2%，填隙物成分占9.2%。储集空间属孔隙-再生式孔隙为16.5%～19.3%。

招平5井属于桥31井组，井组为10井丛式井组，其中油井9口（水平井3口，一般定向井6口），注水井1口。

桥31井于2011年9月投产，初期日产液5.19m3，日产油3.56t，含水18.3%，井组9口油井于2012年10月至2013年3月投产，井组生产动态稳定，动液面下降速度快，分析认为地层能量不足，为完善注采井网，及时补充地层能量，对桥31井实施转注。

招平5井于2012年11月20日投产，投产后一直高含水，含水95%～100%，对应注水井桥31滞后1个月注水。

招平5井投产时采用四型抽油机，抽汲参数为冲程1.8m、冲数5次/min、深井泵泵径38mm、泵深540m。理论排量14.69m3/d，实际产液量13.84m3/d，日产油0.33t，含水97.2%，动液面233m，沉没度307m,示功图正常；为使该井含水尽快降低，采取增大抽汲参数，上提泵挂措施，抽汲参数为1.8m×7次/min×44mm×405m，理论排量 19.70m3/d，实际产液量15.30m3/d，含水100%，动液面290m，沉没度115m，示功图正常。尽管采取强采强抽措施，但该井含水仍然居高不下。

招平5井眼轨迹位于油层的上部，分析认为在该井初期油层改造过程沟通上层含水层，加之固井质量是否合格,套管材质,人为操作不当等因素影响，疑似产生套损现象，进而使该井出水，于是对该井在直井段实施封上采下隔采措施，下入Y341-114封隔器，封隔器位置541.18m，深井泵位置555.80m，座封前SO42-为4 000mg/L，座封后连续取样分析，SO42-为5 444mg/L,分析认为该井无套损，隔采后无效果。

1 出水原因分析

1.1 油藏地质分析

1）不同储层物性对比分析。侏罗系延安组仅在安塞油田南部呈点状分布，连片性差，面积小，埋深350～700m，具有油层物性较好，低渗透层，孔喉分选好，高渗透孔喉的特点，其中延8、延9是主力含油层系。

三叠系延长组储层在安塞油田普遍存在，平面上连片，面积大，其中长6油层为安塞油田主要储集层和主力产油层，埋深1 000～1 300m，厚度20～25m，厚度较稳定，岩性为灰绿色厚层块状、细粒硬砂质长石砂岩，储层平均孔隙度10%～l4% ，平均渗透率(0.2～4.0)×10-3μm2，具有连片性好，分布广，厚度大，物性差，渗透率低等特点。

通过延9与长6油层对比分析，延9油层埋深浅，厚度小，连片性差，物性相对较好。说明由于受构造-岩性油藏的影响，延9油层孤立，不连续，产量递减快，易出水。

2）同一储层物性对比分析。招平5井1、2喷射点油层参数如电阻率、孔隙度、渗透率较3～7喷射点或其他井喷射点均小，尽管含油饱和度与其他喷射点相差不大，但这2个喷射点被中间差油层隔开，差油层厚度小（1.5～10.5m），含油饱和度较低，相对而言含水饱和度较高，况且每口井的喷射点都在一条近于水平直线上，在射孔的过程中数据稍有误差就会沟通隔层出水（表1）。

3）地质导向分析。由于受构造-岩性油藏影响招平5井油层出现尖灭现象，在1喷射点以下，仍有差油层和干层，而且含水饱和度均较高（见表1）。

1.2 出水水型分析

经取样化验招平5井见延10层水，分析认为，该井在钻井过程中钻穿水平油层，又在初期油层改造过程中压穿延10水层。造成底水锥进，诱发水锥出现，随着油水密度差的减小，临界生产压差减小，便形成出水优势通道，屏蔽油层渗流能力，造成油井严重出水。

2 堵水试验

2.1 实施堵水

由上述分析初步断定，该井第1、2喷射点为出水点，因此对喷射点1、2、3实施封堵，降低该井含水，提高单井产能。施工过程如下：

1）通井，管柱组合：Φ118mm通井规（带倒角）×1.5m+Φ73mm油管短节×油 10×油8变扣×0.20m+Φ73mm外加厚油管×98根×936.16m+油补距4.4m；通井过程畅通无遇阻现象，通井深度：942.76m。起出通井管柱，观察通井规内外壁无划痕，无变形。

表1 桥31井区水平井油层数据表

2）冲砂洗井，管柱组合：Φ73mm 斜尖×0.50m+油10×油8变扣×0.20m+Φ73mm外加厚油管×98根×936.16m+Φ73mm外加厚油管方入 4.6m+油补距4.40m。 探砂面深度945.86m，座自封封井器，连接上水及放喷管线冲砂洗井，泵压3～5MPa，排量800L/min，返出物为油水混合物、污水、砂水、活性水，历时82min，用活性水65m3，待进出口水色一致停泵，冲砂过程中共接换单根油管1根，终探砂面深度956.65m，冲砂进尺10.79m。

3）下桥塞，管柱组合：Y445-114 桥塞×1.44m（上部×0.64m： 下部×0.80m）+油 10×油 8 变扣×0.20m+扶正器+Φ73mm外加厚油管×86根×823.93m+Φ73mm外加厚油管方入0.33m+油补距×4.40m.桥塞深度830.00m。

打桥塞，投球，连接水泥车管线，启动水泥车，排量 500L/min；打压至 8、12、20、22MPa 压力持续上升，当打压至25MPa时压力突降，桥塞与丢手接头分离，座封过程完成。

下探桥塞管柱，管柱组合：Φ73mm斜尖×0.50m+油 10×油 8变扣×0.20m+Φ73mm外加厚油管×86根×823.93m+Φ73mm外加厚油管方入2.07m+油补距4.40m。 探桥塞深度831.10m，工具无位移，说明座封可靠。

4）按下泵方案设计下泵生产。

2.2 实施效果与分析

招平5井堵水后生产状况：抽汲参数1.8m×5次/min×32mm×405.83m， 日产液 8.71m3/d， 日产油3.48t，含水 52.5%，动液面 375m，沉没度 30m，示功图表现为供液不足。堵水取得了较好的效果。

从堵水后生产参数及生产状况分析看，在同一泵挂深度下 （405.83m），在堵水前强采强抽措施下（抽汲参数：1.8×7×44×405.83m），日产液 15.21m3/d，沉没度91m，示功图表现为正常；而堵水后抽汲参数调小，日产液下降，含水下降，沉没度由91m反而下降至30m，示功图表现为供液不足，这说明堵水是成功的，由于招平5井水平油层延续长度短，堵水后，油层渗流能力只能靠本油层提供，而无外援，因而油井就会出现沉没度下降，油井供液能力变差现象。

招平5井堵水后，间隔一定时间取样分析，与延9层标准水型相比较为接近，而与延10层标准水型相比相差甚远，再一次验证堵水的成功性和可靠性。

3 取得的认识

1）水平井的开发和管理还处于初级阶段，尤其对安塞油田浅层来说还停留在浅显的认识水平上，对今后水平井的开发和管理要在不断认识和摸索的基础上，由浅到深逐步提高。

2）水平井堵水，首先摸清出水类型（注入水或地层水，地层水是哪一层位的）；其次查找出水原因和确定出水位置。通过静动态资料（包括油藏、钻井、射孔、压裂、试油、生产、化验）等记录分析和现场测试（工程测井）确定出水原因和位置，最后制定堵水方案，实施堵水作业，经堵水后并验证堵水的准确性和效果。

3）机械堵水技术在套管射孔完井方式的水平井水平段应用取得较好的效果。

4）从油藏物性上，对非均质性油藏，由于水平井井身结构的原因，水平井在开采过程易有出水现象。同一油层垂向渗透率的不同，水平段轨迹高低起伏，底水从垂向上较高渗透率区域进入油井，从点状出水发展曲面出水，从而使水平井含水率迅速上升，造成严重的出水问题。

5）由于水平井井身结构和完井方式的特殊性，给水平井堵水带来很大的困难，堵水技术及现场工艺有待提高和完善，以提高水平井堵水成功率。

6）结合桥31井区井网布局，后期桥31井组一旦注水见效，招平1、招平2、招平5井水淹概率大，对应定向井因不能补充能量，开发效果将变差。针对水平井开发矛盾，应开展水平井注水开发试验，探索水平井注水开发规律和经验。

[1]刘新菊，董海英，王凤，等.特低渗油藏水平井开发效果评价及影响因素研究[J].石油天然气学报，2011，33(6)：318-323.

[2]王小玮，祁丽莎，幸明刚，等.底水油藏水平井底水锥进理论研究[J].石油地质与工程，2013，27（1）：104-105.

[3]吴乐忠.水平井堵剂及堵水技术研究[D].北京：中国石油大学，2009.

[4]李洪，牛丽，谢小蓉，等.一种新型的水平井智能找堵水技[J].内江科技，2012（5）：94-97.

[5]郭洪志，李冬梅.Flagship在中高含水期水平井中的应用研究[J].西南石油学院学报：自然科学版，2009，31（1）：107-110.