塔里木油田典型油气藏水平井的开发分析

李 猛 张烜玮 金 敏/塔里木油田公司塔西南勘探开发公司

塔里木油田典型油气藏水平井的开发分析

李 猛 张烜玮 金 敏/塔里木油田公司塔西南勘探开发公司

水平井应用在塔里木油田中，能够提高采油率，有着显著的采油优势，目前得到了广泛使用。文章主要介绍了水平井穿越多缝洞，刻画油气田，水平井技术及相关技术等。水平井技术的使用大大提高了塔里木油田的开采量，得到了广泛使用，和直井相比，优势显著。

塔里木油田；典型油气藏；水平井；开发

时间到9月15日为止，相比较塔里木地区总开发井数，塔里木油田塔中水平较高，高出70％。16井区比较适宜开发，在25口生产井中，17口水平井能够产出较高产量，达到424.67万吨，占总产量的84.6％，水平井产量是直井产量的3.8倍。塔里木盆地具有具有较深的油气埋藏，埋藏深度处多达5000米～7000米、8000米,多是一些深井或者超深井。单井开发投资金额高于1亿元或者是2亿多元，是一个现实的问题，影响了塔里木油田公司的发展，不利于实现高效开发。多种世界级难题的影响，增加井数，保障稳定生产是一种不现实的问题；水平井能采集较多的油，储层多，单井产量较高，确保塔里木油田处于稳定的状态，另外还能够提高单井产量，转变原有的“少井高效”的模式，形成一种 “稀井高产”的模式，这是转变的必然。油气田开发对象越来越复杂,采用传统的开发模式,单井产量呈下降趋势,采用水平井技术后,与同区域直井相比，平均单井产量提高了3至4倍,使得水平井开发成为转变油田开发方式、提高开发效益的重要途径[1]。

一、基于“经脉理论”，水平井穿越多缝洞

塔中Ⅰ号坡折带是我国第一个亿吨级礁滩相油气田，在2005年，塔中82井试采获高产工业油气流被发现。事实上，塔中Ⅰ号坡折带含油和砂岩油藏整体含油是不相同的，碳酸盐岩储层深埋于地下6000米，是一种“羊肉串”状的动态发育。碳酸盐岩储存空间复杂而多变，基质渗透率低非常低，实现稳产非常困难，不利于实现单井上产的好景，花费较高的钻井成本。从实现碳酸盐岩储层的效益出发，工作人员深入研究了地质，掌握了碳酸盐岩的孔洞裂缝性发育特点：溶洞和地下裂缝和人体经脉具有相似之处，有主动脉和支脉之分；“主动脉”中多分布碳酸盐岩，在“支脉”中的则是其余部分。这种形象能够用 “经脉理论”进行解释。自从今年年初到现在，塔中碳酸盐岩的“五线刻油藏”终于被塔里木油田科研人员创新出来了，该理论基于油水边界线和断层线、地层线等，精确解释油气构造、油气藏等，仔细刻画油气藏边界，熟悉碳酸盐岩油气藏。包括直井、斜井、水平井、低渗透压井等等,根据不同的地形和地质结构开发不同的油井[2]。在 “经脉理论”基础上，串“羊肉串”的水平井开发模式被塔里木油田创新使用，将多个缝洞单元穿越在同一个井眼中，保障泄油面积最大化，引导储存在“经脉”中的这些油气，保障油气的稳定增产，这是解决问题的根本。

二、水平井新技术的应用

水平井在地下6000米以下，有着和面条一样的钻探形成，要求能够精确钻遇油层，而且穿行几百米甚至上千米的作业，需要在油层中有利位置完成，要保持水平，困难非常大，如同在6000多米的地下做“穿针引线”的工作一样。朱光亚院士有着“两弹”元勋称号，同时也是我国著名的科学家。一次，当他听取塔里木油田水平井钻井工作汇报后，发表了自己的看法：原本认为从事航天工作是一件比上天还困难的事情，然而相比较从事石油钻井“入地”作业也是一件十分困难的事情。塔中碳酸盐岩的特性为 塌、黏、等。由于这宗特点，钻遇目的层容易被疏忽，为避免这种情况的出现，技术人员运用创新思路，避开缝洞，改变过去的瞄准储层打井，形成贴着储层打井，避免井漏等。在6000多米地下，进行钻井作业，难度大。准确的地贴近储层“头皮”进行钻进作业更是相当困难。在尝试阶段，在塔中水平井段，控压钻井技术得到了使用，是一种精密程度较高的技术，借助井底随钻测压设备等手段，进一步减少了井底压力波动，在很大程度上保障井底压力具有较高的平稳性，在多个缝洞体单元中成功实现了单个井眼钻遇。到现在为止，在塔中地区，超过30口井使用了精细控压钻井技术，将窄窗口地层漏、喷、卡等复杂问题给成功地解决，相比较之前的600米塔中水平井，其长度由有所拓展，拓宽至1345米，水平井周期同比分别缩短25.9％，水平井试油周期减少了15.1％。近些见年来， 塔中地区比较关注精细控压钻井技术，这种技术是一个国家不断攻克的重点。值得庆幸的可是，对水平井完井分段改造工具，确保实现过国产化，塔里木油田取得了突破性进展。在2012年，在TZ26-H7井、中古105H井、和TZ26-H9井等自主化生产的的精确控压技术取得了成功的井现场试验。值得提到的是，在塔中26-H7井中， PCDS-Ⅰ精细控压钻井系统打破了纪录，水平段日有了提高。

三、水平井一体化技术

塔中地区创造出大型酸化压裂技术，这种技术能够满足塔中地质特色的要求，借助压裂沟通储层，产生的人工裂缝具有多条横切井筒，增大了渗流面积，形成了较高的单井产能，减少了漏油事故，对塔里木油田19口井中的127段进行了改造，工艺效果十分突出。在进行酸压改造中，将古162-H2井分成6段，日产33.9吨产油、4.2794万立方米天然气，深达7495米的酸压深度，打破了酸压施工井深的以往记录。在多年探索的基础上，在塔中地区，塔里木油田已形成了成，像 “控压钻井、伽马导向、分段改造”就是优化性的、重要的超深水平井设计，另外像完井及采油工艺、和钻井地质跟踪等也是比较先进的工艺，得到广泛使用，提高了水平井钻井技术水平，创造了巨大经济效益。地质理论不断完善，工程技术也在逐步健全，塔中地区水平井的应用中具有典型性，是一种主导开发模式，能够在塔中碳酸盐岩地区寻找、建立和培养高产井。

四、相关链接-精细控压钻井技术

精细控压钻井技术英文简称MPD，管理整个井筒压力，是一种比较先进的技术，为窄安全压力窗口钻井提供保障。钻井安全压力窗口不产生钻井事故，稳定性高，是钻井压力密度中中的一种。窄安全压力窗口具有较小的压耗。在窄安全压力窗口中，塔中Ⅰ号坡折带碳酸盐岩储层发育就是典型的例子，具有活跃的储层油气，高井控风险高。在精细钻井作业全过程中，有两种工艺是微流量监测和井口精细控压，能够适应敏感地带的接近近平衡钻进或者是欠平衡钻进，减少井漏和溢流等事故的产生。为了精确控制井底压力，在常规钻井工艺基础上，加入了一些先进的特殊工艺和设备，形成了精细控压钻井技术。相比较常规钻井技术，精细控压钻井技术可以实现不间断的循环，可以自动控制井口压力，也能够及时获取井底压力数据等。塔中精细控压优快钻井技术系列日趋完善，并将会最终走向成熟，总的来看，钻遇作业能够在多个缝体单元中进行，能实现单个井眼钻遇目的。塔里木油田也在逐渐克服工程中的难点，强化攻关力度，确保控压钻井技术优势得到充分发挥，简化工艺流程，减少本土技术人员数量，保障控压设备国产化的实现，最大程度上减少成本投入。

五、结束语：

单纯地使用直井进行开发效果并不理想,需采用与水平井相结合的部署方法[3]。水平井技术是高效的技术，能够提升塔里木油田产量，相比较直井，水平井具有显著的产能优势，有着广泛的应用领域，能减少边底水平推进，使无水采油期较长，具有显著的原油采收率。塔里木油田广泛采用了水平油井，无论是在新油田的开发，还是老油田的综合调整等，都起着十分重要的作用。

[1]张琴.高琰.马丽涛.水平井开发中的油藏工程技术要点研究[J].化工管理,2014,(24):126.

[2]娄明.浅析水平井分段压裂投球滑套的研制与应用[J].中国石油和化工标准与质量,2013,(02):106.

[3]敖海兵.王振宇.张云峰.李俞锋.程潇逸.塔中奥陶系碳酸盐岩油气藏水平井开发的研究与应用[J].油气藏评价与开发,2013,(01):36-39+54.