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摘 要:20多年来,胜利油田水平井技术取得很大进展,成功解决民薄油层、顶部剩余油、隐蔽油藏等复杂油气藏钻遇率低和有效动用难题,拓展了水平井技术应用范围,油藏开发类型由单一油藏拓展到多种油藏,由单水平井开发拓展到区块整体挖潜,可采油藏厚度由6米拓展到0.8米。概述了胜利油田水平井钻井技术进展,介绍了胜利油田水平井钻井技术现状,并对下一步技术发展趋势进行了展望。
关键词:胜利油田 水平井 技术进展 展望
1 水平井钻井技术发展的必要性
水平井钻井技术是在定向井技术基础上发展起来的一项钻井新技术。由于定向井、水平井能够扩大油气层裸露面积,对于提高油气井单井产量、油气采收率效果显著, 特别是对于薄层油气藏、高压低渗油藏以及井间剩余油等特殊油气藏,应用水平井开发具有明显的优势。
所谓水平井,是指井斜角达到或接近90°,井身沿着水平方向钻进一定长度的井。水平井技术在胜利油田历经22年的茁壮成长,已经从最初的常规水平井技术,逐步发展为短半径侧钻水平井技术、地质导向水平井技术和复杂结构井钻井技术,应用领域逐步扩展到各种不同类型油气藏,先后创造40多项全国第一,获得国家级奖励5项、省部级奖励17项,获授权专利150余项。
2 胜利油田水平井钻井技术进展
2.1 水平井钻井技术攻关情况
胜利油田于1991年开始进行水平井钻井研究试验第一口水平井堤科1井水平段长505 m,穿过19个油层,收到了良好效果。随着钻井数量的增加,施工经验越来越丰富,技术水平逐步提高,形成了“长裸眼”井身结构、简化钻具组合等工艺技术,先后完成了一批裸眼水平井,为降低水平井钻井成本、加快钻井速度、迅速推广水平井技术打下了良好的基础。
2.2 水平井钻井技术提高与推广
1996一2000年,胜利油田东营油区完成水平井134口,是“八五” 期间胜利油田内部完成水平井数量的3.83倍。水平井钻井技术已基本满足勘探开发各种难度油气藏的需要。
新钻井多为中半径水平井,进行了套管开窗侧钻中半径、短半径水平井的技术攻关,扩大了长裸眼应用范围,钻具组合普遍采用了弯螺杆动力钻具并得到了优化和简化,推广应用了电子单、多点测量仪器。由于工艺技术的不断完善,水平井的应用范围也不断扩大,先后成功用于砂泥岩油气藏、灰岩油气藏、高压低渗油气藏、稠油油气藏的等特殊油气藏的开发。使一些难以动用的边际油藏和超薄油藏得到了开发。
3 胜利油田水平井技术应用现状
3.1超薄油层水平井钻井技术
超薄油层主要包括薄层油藏、断块油藏、边水/底水油藏、水锥油藏等, 采用常规水平井技术难以实现有效开发, 因此胜利油田在引进F E W D随钻地层评价系统的基础上, 研究应用了超薄油层水平井钻井技术,使超薄油层得到了有效开发,也推动了水平井技术的发展。目前,胜利油田超薄油层水平井钻井技术已经成为成熟技术。
3.2大位移井钻井技术
胜利油田从1999年开始大位移井钻井技术攻关,重点是将大位移井钻井技术应用于“海油陆采” 钻井。垦东405一平1井是一口海上人工平台井, 平台距海岸线3000.00 m, 从该平台应用大位移井钻井技术继续向海上延伸钻进。在垦东12完成94口井大型海油陆采丛式井组,累计进尺19.4万米,较常规钻井节约80%以上土地资源和50%以上钻井成本。目前,胜利油田全部海上油田和部分陆上油田采用丛式井组开发。
3.3欠平衡水平井钻井技术
将水平井钻井技术应用于欠平衡井具有更好的开发效果,但同时具有更大的钻井难度。胜利油田对充气和泡沫钻井液影响MWD信号的问题进行了技术研究,针对性地解决了一些实际问题,形成了欠平衡压力钻井配套技术。
3.4分支井钻井技术
胜利油田分支井钻井起步较早,1986年与斯派里森合作完成三分支井C G 40井,分支井眼水平位移均超过220m。2004年完成的T K 908DH分支水平井, 两分支井眼完钻井深分别达到了5234.55 m和5239.64 m,两分支水平段分别为449.84 m和500m,创造了国内分支井井深最深(5239.64 m )、垂深最深(4597m ) 和累计水平段最长(950m )三项纪录。
3.5鱼骨状水平分支井
鱼骨状水平分支井技术是水平井技术的一个分支,而复杂结构井则是利用水平井或分支井挖潜厚油层剩余油,是老油田稳产增产的新“利器”。继埕北26B-支平1井之后,胜利油田先后完成中国石化10口鱼骨状水平井,累计产油24万吨、产气2693万立方米,取得了良好的开发效果。
3.6小井眼水平井钻井技术
近年来, 在胜利油田内部以套管开窗侧钻为主,在开窗工艺技术、小井眼测量和轨迹控制技术、安全钻井技术等方面不断成熟完善。
4 胜利油田水平井钻井技术展望
4.1 F EW D 、LW D的应用将更广泛
经过几十年的勘探开发,胜利油田的大型整装油田已经投入了开发,采用直井技术和常规定向井技术开发效果很差的、油层厚l m左右的薄油层的合理高效开发,将是老油田精细开发的方向。在薄油层开发中,必须采用随钻地层测量评价技术才能找到油层、保证油层钻穿率。
4.2大位移水平井钻井技术将得到发展
胜利油田有414 k m海岸线,滩海地区有1 4个油田,油气储量大。在这些地区, 因水深太浅无法采用海上钻井平台开发, 采用滩海人工岛投资太大且存在投资风险,因此大位移井钻井技术将在“海油陆采”开发中得到进一步应用与发展。
4.3旋转导向钻井技术会取得突破
旋转导向钻井技术是当今世界先进钻井技术,是大位移井和超大位移井钻井不可缺少的核心技术, 特别是超大位移井钻井必须有旋转导向钻井系统的支撑。“海油陆采”、海上平台钻井将是旋转导向钻井系统的主要应用领域。
4.4深层水平井钻井技术将得到新的发展
胜利油田的勘探开发将从浅、中深井向深井、超深井方向发展,特别是采用直井开发效果差的储层,水平井技术将越来越受到重视。采用直井开发效果很差,酸化压裂效果也不好,采用水平井扩大油层泄油面积将是理想选择。同时, 新疆地区也以深井、超深井居多。
4.5分支水平井技术将有新的进展
分支水平井技术在提高单井产量、提高钻井综合效益方面具有明显优势。对于地层情况适合的灰岩油气藏,采用裸眼分支水平井开发将有良好前景,对于砂泥岩油气藏,在达到TAM L四级完井的基础上进一步提高完井级别将是重点攻关方向。
4.6开窗侧钻水平井将得到更普遍应用
针对油气井发生损坏甚至报废不断增加的情况以及降低钻井投入的实际需要,老井的修复和侧钻将不断受到重视,水平井作为提高油气开发效率的重要手段,在侧钻井中将会得到新的发展。
4.7多井联合S A G D开发技术将会普遍应用
胜利油田罗家油田沙3上段是一个亿吨级稠油油藏,这类油藏采用常规单井蒸汽吞吐方式开发效果较差,多井联合S A G D(蒸汽辅助重力泄油) 开发新技术试验证明,产液量明显增加,大大提高了生产能力和油气采收率。因此这种开发方式将会得到普遍应用。
5 结束语
经过20余年创新发展,水平井技术已经成为胜利油田把低品位边际储量转变为经济可采储量、把低效资源转化为高效资源的“神兵利器”。胜利油田仅“十一五”期间,采用该技术在7个低渗透油藏区块开发,覆盖地质储量1300万吨,增加可采储量130万吨。在中国石化鄂尔多斯大牛地气田,解放了大牛地气田2/3尚未动用低品位探明储量,成功实现了低渗、特低渗油藏开发。
参考文献
[1]刘显太 胜利油田水平井开发技术 《油气地质与采收率》 2002 第4期
[2]赵景山胜利油田薄油层水平井钻井技术 《石油钻探技术》 2003 第5期
作者简介:张吉平,男,高级技师,1965年出生,大专文化,长期从事滩海钻井生产管理工作。
关键词:胜利油田 水平井 技术进展 展望
1 水平井钻井技术发展的必要性
水平井钻井技术是在定向井技术基础上发展起来的一项钻井新技术。由于定向井、水平井能够扩大油气层裸露面积,对于提高油气井单井产量、油气采收率效果显著, 特别是对于薄层油气藏、高压低渗油藏以及井间剩余油等特殊油气藏,应用水平井开发具有明显的优势。
所谓水平井,是指井斜角达到或接近90°,井身沿着水平方向钻进一定长度的井。水平井技术在胜利油田历经22年的茁壮成长,已经从最初的常规水平井技术,逐步发展为短半径侧钻水平井技术、地质导向水平井技术和复杂结构井钻井技术,应用领域逐步扩展到各种不同类型油气藏,先后创造40多项全国第一,获得国家级奖励5项、省部级奖励17项,获授权专利150余项。
2 胜利油田水平井钻井技术进展
2.1 水平井钻井技术攻关情况
胜利油田于1991年开始进行水平井钻井研究试验第一口水平井堤科1井水平段长505 m,穿过19个油层,收到了良好效果。随着钻井数量的增加,施工经验越来越丰富,技术水平逐步提高,形成了“长裸眼”井身结构、简化钻具组合等工艺技术,先后完成了一批裸眼水平井,为降低水平井钻井成本、加快钻井速度、迅速推广水平井技术打下了良好的基础。
2.2 水平井钻井技术提高与推广
1996一2000年,胜利油田东营油区完成水平井134口,是“八五” 期间胜利油田内部完成水平井数量的3.83倍。水平井钻井技术已基本满足勘探开发各种难度油气藏的需要。
新钻井多为中半径水平井,进行了套管开窗侧钻中半径、短半径水平井的技术攻关,扩大了长裸眼应用范围,钻具组合普遍采用了弯螺杆动力钻具并得到了优化和简化,推广应用了电子单、多点测量仪器。由于工艺技术的不断完善,水平井的应用范围也不断扩大,先后成功用于砂泥岩油气藏、灰岩油气藏、高压低渗油气藏、稠油油气藏的等特殊油气藏的开发。使一些难以动用的边际油藏和超薄油藏得到了开发。
3 胜利油田水平井技术应用现状
3.1超薄油层水平井钻井技术
超薄油层主要包括薄层油藏、断块油藏、边水/底水油藏、水锥油藏等, 采用常规水平井技术难以实现有效开发, 因此胜利油田在引进F E W D随钻地层评价系统的基础上, 研究应用了超薄油层水平井钻井技术,使超薄油层得到了有效开发,也推动了水平井技术的发展。目前,胜利油田超薄油层水平井钻井技术已经成为成熟技术。
3.2大位移井钻井技术
胜利油田从1999年开始大位移井钻井技术攻关,重点是将大位移井钻井技术应用于“海油陆采” 钻井。垦东405一平1井是一口海上人工平台井, 平台距海岸线3000.00 m, 从该平台应用大位移井钻井技术继续向海上延伸钻进。在垦东12完成94口井大型海油陆采丛式井组,累计进尺19.4万米,较常规钻井节约80%以上土地资源和50%以上钻井成本。目前,胜利油田全部海上油田和部分陆上油田采用丛式井组开发。
3.3欠平衡水平井钻井技术
将水平井钻井技术应用于欠平衡井具有更好的开发效果,但同时具有更大的钻井难度。胜利油田对充气和泡沫钻井液影响MWD信号的问题进行了技术研究,针对性地解决了一些实际问题,形成了欠平衡压力钻井配套技术。
3.4分支井钻井技术
胜利油田分支井钻井起步较早,1986年与斯派里森合作完成三分支井C G 40井,分支井眼水平位移均超过220m。2004年完成的T K 908DH分支水平井, 两分支井眼完钻井深分别达到了5234.55 m和5239.64 m,两分支水平段分别为449.84 m和500m,创造了国内分支井井深最深(5239.64 m )、垂深最深(4597m ) 和累计水平段最长(950m )三项纪录。
3.5鱼骨状水平分支井
鱼骨状水平分支井技术是水平井技术的一个分支,而复杂结构井则是利用水平井或分支井挖潜厚油层剩余油,是老油田稳产增产的新“利器”。继埕北26B-支平1井之后,胜利油田先后完成中国石化10口鱼骨状水平井,累计产油24万吨、产气2693万立方米,取得了良好的开发效果。
3.6小井眼水平井钻井技术
近年来, 在胜利油田内部以套管开窗侧钻为主,在开窗工艺技术、小井眼测量和轨迹控制技术、安全钻井技术等方面不断成熟完善。
4 胜利油田水平井钻井技术展望
4.1 F EW D 、LW D的应用将更广泛
经过几十年的勘探开发,胜利油田的大型整装油田已经投入了开发,采用直井技术和常规定向井技术开发效果很差的、油层厚l m左右的薄油层的合理高效开发,将是老油田精细开发的方向。在薄油层开发中,必须采用随钻地层测量评价技术才能找到油层、保证油层钻穿率。
4.2大位移水平井钻井技术将得到发展
胜利油田有414 k m海岸线,滩海地区有1 4个油田,油气储量大。在这些地区, 因水深太浅无法采用海上钻井平台开发, 采用滩海人工岛投资太大且存在投资风险,因此大位移井钻井技术将在“海油陆采”开发中得到进一步应用与发展。
4.3旋转导向钻井技术会取得突破
旋转导向钻井技术是当今世界先进钻井技术,是大位移井和超大位移井钻井不可缺少的核心技术, 特别是超大位移井钻井必须有旋转导向钻井系统的支撑。“海油陆采”、海上平台钻井将是旋转导向钻井系统的主要应用领域。
4.4深层水平井钻井技术将得到新的发展
胜利油田的勘探开发将从浅、中深井向深井、超深井方向发展,特别是采用直井开发效果差的储层,水平井技术将越来越受到重视。采用直井开发效果很差,酸化压裂效果也不好,采用水平井扩大油层泄油面积将是理想选择。同时, 新疆地区也以深井、超深井居多。
4.5分支水平井技术将有新的进展
分支水平井技术在提高单井产量、提高钻井综合效益方面具有明显优势。对于地层情况适合的灰岩油气藏,采用裸眼分支水平井开发将有良好前景,对于砂泥岩油气藏,在达到TAM L四级完井的基础上进一步提高完井级别将是重点攻关方向。
4.6开窗侧钻水平井将得到更普遍应用
针对油气井发生损坏甚至报废不断增加的情况以及降低钻井投入的实际需要,老井的修复和侧钻将不断受到重视,水平井作为提高油气开发效率的重要手段,在侧钻井中将会得到新的发展。
4.7多井联合S A G D开发技术将会普遍应用
胜利油田罗家油田沙3上段是一个亿吨级稠油油藏,这类油藏采用常规单井蒸汽吞吐方式开发效果较差,多井联合S A G D(蒸汽辅助重力泄油) 开发新技术试验证明,产液量明显增加,大大提高了生产能力和油气采收率。因此这种开发方式将会得到普遍应用。
5 结束语
经过20余年创新发展,水平井技术已经成为胜利油田把低品位边际储量转变为经济可采储量、把低效资源转化为高效资源的“神兵利器”。胜利油田仅“十一五”期间,采用该技术在7个低渗透油藏区块开发,覆盖地质储量1300万吨,增加可采储量130万吨。在中国石化鄂尔多斯大牛地气田,解放了大牛地气田2/3尚未动用低品位探明储量,成功实现了低渗、特低渗油藏开发。
参考文献
[1]刘显太 胜利油田水平井开发技术 《油气地质与采收率》 2002 第4期
[2]赵景山胜利油田薄油层水平井钻井技术 《石油钻探技术》 2003 第5期
作者简介:张吉平,男,高级技师,1965年出生,大专文化,长期从事滩海钻井生产管理工作。