高升油田难动用区块水平井开发技术应用

O唐莹莹（中国石油长城钻探地质研究院 辽宁 124010）

高升油田难动用区块水平井开发技术应用

O唐莹莹
（中国石油长城钻探地质研究院 辽宁 124010）

高升油田存在难动用区块，油层薄且出砂，储量动用程度差，针对此种情况，对这些区块进行综合地质研究发现，具备动用的基础，因此利用水平井技术部署实施了水平井，并获得成功，达到了提高采收率的目的，取得了稠油藏边部难动用储量开发技术重大突破。

水平井开采；难动用区块；高升油田；提高采收率

1.概况

高升油田自2005年2月以来共投产水平井11口，主要分布在高3块边部、高246注水区块、高10块边部等储量动用程度差、难动用区域。因此利用水平井不仅能提高单井产能，还可以充分动用油层储量，从而提高油藏采收率。

高3块油藏埋深-1510—-1690m，油层平均有效厚度78．9m，探明含油面积5．0km2，石油地质储量4730．4×104t，原油属稠油，共部署水平井2口，井号为高3613CH、高3662CH。高246块油藏埋深-1600—-1670m，油层平均有效厚度30m，为一块状砂岩底水油藏，50℃脱气原油粘度900-3000mpa·s，共部署水平井5口，井号为高2565CH、高2-莲H1、高2-莲H2、高2-莲H3、高2-莲H404。高10块油藏埋深-1490—-1550m，油层平均有效厚度15m，为块状纯油藏，50℃脱气原油粘度2883mpa·s，共部署水平井3口，井号为高3417CH、高3-莲H1、高3-莲H2。雷11块油藏埋深-1796～-2353m，油层厚度最大为54米，最小为7米，一般为25米，50℃地面原油粘度平均为76．08mPa·s，共部署1口井，井号为雷11-莲H701。

11口井中，高3417CH为侧钻双支水平井，高2565C H、高3613CH、高3662CH为侧钻水平井，其余为水平井。完井方式均为筛管完井，平均有效厚度241．3m。投产方式高2565CH、高3417CH、高3-莲H1为直接投产，其余为注汽投产。最大泵挂深度1800m，抽油泵下入最大井斜角80°54’，最大泵径φ70mm，最小泵径φ44mm，抽油杆采用了2、3级组合。

2.生产状况

目前，高升油田水平井开发方式主要为蒸汽吞吐。最高注汽轮次2轮，平均注汽轮次1．4轮。初期平均单井日产液量22t/d，平均单井日产油量9．7t/d，平均单井累计产液量4014t，平均单井累计产油量1877．6t，累计产液量36126．1t，累计产油量16898．5t。

从目前水平井生产情况来看，主要表现出以下两方面的特点：

(1)从区块产能对比看，高246块的3口井初期产能高，注转抽最高日产油平均为17．6t/d，产量相对稳定，稳产期长。如高2-莲H1已生产两个月，目前日产油量仍保持在10t左右。而高10块的三口水平井除高3417CH外，其余两面口井都表现出初期产能高，但产量递减快，如高3-莲H1 在1轮注汽后最高日产油14．6t/d，但只生产38天，产量降到0．3t/d，高3-莲H2在1轮注汽后最高日产油19．6t/d，60天后产量降到1．2t/d。高3块投产的两口水平井不仅初期产能相对较低，而且稳产期短，产量递减快。初期最高日产油平均为5．9t/d，平均生产周期仅67天。

(2)从注汽质量上看，高246块的3口水平井注汽效果最好，高3块次之，高10块最差。高246块每轮平均注汽量为7804t，平均注汽压力16．4Mpa，平均注汽温度346．9℃，平均注汽干度为68．2%，基本上达到了设计要求。而高10块的两口注汽投产井设计每轮注汽量平均为5750t，而实际每轮注汽量平均为1829t，比设计注汽量相差了3921t。从注汽压力上看，注汽压力平均为19．51MPa，最高注汽压力为20．28MPa，平均注汽温度302℃，平均注汽干度为47%，最低注汽干度为19．2%，注汽质量差，严重影响了注汽效果。分析原因主要有两个方面：

①高3块边部地层压力低，物性差，流体在油层中流动性差，导致供液能力差而低产。

②高10块储层物性差，导致注不进汽，无法提高蒸汽干度，严重影响注汽效果，油井注转抽后供液能力不足而低产。

3.水平井注采配套技术

(1)注汽工艺

①注汽参数优化:蒸汽吞吐初期油层处于原始状态，吸汽能力较差，采用低排量注汽，目的在于预热、解堵油层。吸汽能力增强后，采用大排量注汽，逐轮提高注汽强度。

②注汽管柱:Φ89mm导锥+Φ89mm筛管+Φ89mm油管+Φ89mm真空隔热管+Φ114mm真空隔热管。

③隔热方式:采用油套环空氮气隔热方式，从油套环空注入氮气。要求现场施工时每小时记录一次氮气排量、氮气温度、氮气纯度、累注氮量、油压、套压以及注汽参数等施工参数。当套压上升1MPa时，需补氮。

(2)举升工艺

①机、杆、泵参数优化:依据地质情况及现场实际，选择有杆泵生产。根据油井机、杆、泵参数优化计算结果，并参照该块已投产邻井生产情况，为达到地质设计配产指标，确定采用工作制度。

②采油管柱:Φ89mm导锥+Φ89mm筛管+Φ89mm油管+柔性金属泵+Φ89mm油管。

③抽油泵:目前高升油田水平井均采用柔性金属泵。既将游动凡尔更换为浮环泵的活塞，固定凡尔采取如上的复位弹簧结构，更适合出细粉砂的水平井举升。其主要优点就是单级密封单元采用软-硬摩擦副实现柱塞与泵筒之间的零间隙密封；设计上允许砂粒进入泵内任何空间；应用特殊的密封结构实现液力自紧密封及磨损量自动补偿。

④防偏磨技术:水平井抽油杆柱的偏磨是水平井采油技术中关注的难点问题。就偏磨问题，目前采用抽油杆防偏磨器及抗弯防磨副，可在一定程度上缓解水平井抽油杆柱偏磨，延长采油周期。

抽油杆防偏磨器:滚轮Ⅱ型抽油杆扶正器是替代滚轮式扶正器的一种新型井下工具。由于其独特的结构设计，使得它具有高强度、长效的特点（使用寿命可达2个检泵周期）。常规的滚轮式扶正器轴向尺寸大，不能解决其对油管的伤害。这是因为其滚轮长时间在油管内壁的固定地点往复运动，使油管被磨成沟槽而造成伤害。滚轮Ⅱ型抽油杆扶正器，由于采用四排每排三个小滚轮的结构，与油管内壁形成多点接触，大大地减小了扶正器对油管的伤害，同时减少了由于抽油杆接箍磨损所造成其断脱事故的发生频率。该工具为金属结构，具有承受较大径向载荷的能力，可适用于各种井况。滚轮Ⅱ型抽油杆扶正器将对延长油井免修期、降低机采系统能耗起到积极的作用。

抗弯防磨副:工作原理为滑套在抽油杆往复运动中自动定位于油管内壁的合适位置处，摩擦杆在随抽油杆柱上下往复运动中与滑套形成摩擦副，这样就将抽油杆与油管之间的摩擦转变为抗磨副的滑套和摩擦杆之间的摩擦，从根本上改善杆管磨损。而滑套内壁具有坚硬耐磨层，摩擦杆外表面经热喷涂处理也具有较高的耐磨性，摩擦杆与滑套之间的摩擦副具有高的磨损寿命，同时摩擦杆制作成空心杆具有高的抗弯性能，防止在抽油过程中弯曲对油管造成伤害。

4.存在的问题

(1)在注汽压力高的区块高10块，注汽困难，不能达到设计注汽参数，注汽质量得不到保证。目前采用高压炉注汽，平均注汽压力19．51MPa，最高注汽压力达20．28MPa，注汽干度低。注汽质量差势必影响油井产能。

(2)水平井在生产一段时间后，地层砂及其它胶结物会随液体沉积在水平井段内，造成井筒堵塞或部分堵塞，因此为了恢复油井产能，在作业施工中，冲砂是关键。但是在高3块，由于地层压力低，水平井区域地层压力仅为4MPa，因此在冲砂过程中，存在冲砂漏失严重，冲不出砂的问题。

(3)从生产情况看，高3块、高10块水平井稳产期短，产能递减快，而目前水平井主要开发方式为蒸汽吞吐，增产措施比较单一，缺少有效的进一步提高油井产能的措施。

(4)泵下到井斜角度数较大的位置，不能保证油井正常生产。高2565CH泵深下到1630m，井斜角为53．58度，造成卡井检泵，泵下到1600m，井斜角为40．57度，转抽后油井能正常生产。

(5)完井方式不能满足热采要求：高2565侧钻水平井7＂套管坏，下5＂套管，由于5＂套管未进行预应力处理，该井注汽时，致使5＂套管变形（700m左右），造成油井大修。高3417双支侧钻水平井完井时因未固井，不宜进行蒸汽吞吐，如注汽易造成侧钻井段套管错位，致使油井大修。

(6)侧钻水平井水平井段井眼小：高3417井双支侧钻水平井悬挂器以下连接的光管和割缝筛管内径均为∮86mm，由于井径小，限制了泵的下深，并且给以后的修井作业带来了一定的困难。

5.研究方向

(1)针对高10块注汽压力偏高，造成注汽困难，无法提高蒸汽干度，蒸汽温度低，严重影响注汽质量的问题，研究如何通过改善油层条件，保证注汽质量，提高注汽效果，从而提高油井产能。

(2)举升工艺还有待进一步配套，通过进一步研究大斜度抽油泵及防偏磨技术，改善井下管柱运行状态，以满足抽油泵在大斜度井段油井的生产需要。

(3)通过简易连续冲砂装置的研究，配合其他辅助措施，实现水平段的冲砂作业；开展水平井负压冲砂技术研究，彻底解决低压区块水平井冲砂问题。利用现有防砂技术，结合水平井的实际生产情况，进行生产过程中的防砂技术研究。

(4)开展水平井增产措施技术研究。通过改造油层，提高油层供液能力，从而进一步提高油井产能。

[1]张方礼等.辽河油区水平井开发技术[J].辽河油田勘探开发优秀论文集,石油工业出版社,2005.

[2]王家宏.中国水平井应用实例分析[M].北京:石油工业出版社,2003.

[3]万仁溥.中国不同类型油藏水平井开采技术[M].北京:石油工业出版社,1997-12．

Application of Horizontal Welled Mining Development Technology in Gaosheng Oilfield Hard-to-employ Block

Tang Yingying
（Petrochina The Great Wall Drilling Geological Institute, Liaoning, 124010）

Gaosheng oilfi eld has the hard-to-produce block, and the oil layer is thin and has shakeout, besides, the reserves have a bad employ degree, for which situations, after taking comprehensive geological study of the blocks, we fi nd that they own the employ foundation, the refore using the horizontal well technology to deploy the horizontal wells, and succeed, and then we achieved the goal of improving oil recovery and got the development technology breakthrough of heavy oil hard-to-employ reserves.

horizontal welled mining；hard-to-employ block；Gaosheng oilfi eld；improving oil recovery

T

A

唐莹莹（1984～），女，中国石油长城钻探地质研究院，研究方向：地面工程设计。