水平井开采技术配套及应用

水平井开采技术具有增加油气井的泄油面积，延缓底水锥进提高油气井产量和采收率，增加可采储量，开发薄层、难动油藏等优点，已成为老油田调整挖潜提高采收率、新油田实现少井开发的一项重要技术。近年来，滨南采油厂不断配套完善水平井开发技术，形成了以裸眼筛管完井、酸洗解除泥饼堵塞、底部充填防砂、均匀注汽、举升配套等一系列水平井开采配套技术，对改善水平井生产效果起到了积极的作用。

一、水平井开采技术现状

随着水平井应用规模的不断扩大，水平井开采工艺技术也得到了快速发展，通过不断地完善与配套，逐步形成了4项配套开采技术。

1. 裸眼筛管完井项部注水泥完井技术

该技术是利用裸眼封隔器。分级箍、盲板、洗井阀等特殊完井工具在水平井造斜段实现注水泥，根据油藏情况利用裸眼封隔器和大通径筛管对油层部位进行分段完井的一项完井技术，具有较强的适应性和优点，优点体现于以下几点：

①油层段以上注水泥，高效封堵造斜段干扰层。

②油层段不固井，采用筛管完井，既避免了固井对油层的污染，又避免了射孔对油层的二次污染，同时还可以节省射孔费用。

③裸眼段采用大通径精密微孔滤砂管，可有效减缓或防止油层出砂、堵塞。完井后管柱内径大，基管为4177.8mm粪管，方便后期作业管柱的下入，降低了油井后期作业的难度。

④长井段利用管外封隔器进行分段，可实现油层的分段开采。

⑤洗井、座封封隔器一次管柱完成，施工简单、可行。

2. 酸洗解除泥饼堵塞工艺技术

为了解除钻井过程中的泥饼、泥浆堵塞，沟通油流通道，实施了水平井酸洗工艺。通过多级皮碗封隔器，迫使酸液进入地层与堵塞物反应，残酸及堵塞物通过底部洗井阀排出。多级皮碗封隔器的使用实现了最大程度地清洗筛管周围堵塞物，提高了近井地带渗透率。

3. 热采水平井均匀注汽技术

水平井笼统注汽工艺出汽点过于集中，造成局部地层吸汽量过多，影响了整个水平段的吸汽。同时，多轮次吞吐后，蒸汽会优先进入已被加热的或枯竭的通道，使地层吸汽不均，容易造成油井的过早汽窜或水淹。为此，配套应用了多点均匀注汽管柱，实现了水平段的均匀注汽，提高了热利用率和油层动用程度。

4.单113块特超稠油HDCS开采技术

HDCS开采技术是指水平井(Horizontal Well)+油溶降黏剂(Dissolver)+ C02(Carbon dioxide)+亚I临界蒸汽(Steam)开采技术，C02具有膨胀、降黏、降低油水界面张力、改善储层渗透率及减小原油密度等作用;油溶性降黏剂与CO，配合使用，能够提高地层弹性能量、降低近井地带原油黏度，从而改善超稠油蒸汽吞吐开发效果。所以，HDCS开采技术能够扩大蒸汽热波及体积、高效降黏、增加能量以及扩大水平井泄油面积，从而提高油井产能，为单113块超稠油的有效开发动用提供了保障。

二. 技术改进及应用

在水平井开采配套技术应用过程中，逐渐暴露出一些问题，为进一步改善水平井生产效果，滨南采油厂对部分工艺进行了改进和完善，取得了较好的效果。

1. 酸洗封隔器的改进应用

为防止在起洗井封隔器时形成抽吸作用，以往的洗井封隔器在本体加工有5道流通槽，反酸洗过程中，会造成大部分酸液直接通过流通槽到达井底，然后通过防砂管由洗井阀进入油管.起不到彻底酸洗解堵的目的。

为改善酸洗效果，对酸洗封隔器进行了改进：在洗井封本体加工4个流通孔，下井过程中流通孔处于开启状态，当下部密封插管进入洗井阀后，加压2-3t，关闭流通孔，酸洗施工时，在洗井封的作用下，迫使酸液经过地层;酸洗施工结束后，上提管柱，打开流通孔，油套环空连通，不会形成抽吸作用。

2. 完井投产工艺改进

以往水平井大都采用裸眼筛管完井、酸洗投产，也取待了一定的效果，但从林樊家油田上半年投产水平井效果看，部分井表现为低液、低产，投产效果不理想。在酸洗投产水平井中，注采完善区的9平10井和12井投产效果较好。9平7井和8井由于出砂影响了生产效果。9平9井分级箍漏失导致酸洗不彻底，生产效果差，其余6口井投产效果不理想。经分析，除了钻井、固井工艺存在问题外，主要有以下原因：

(1)筛管堵塞

林樊家油田水平井都采用4层滤网结构筛管，筛管过滤精度基本按照地层砂粒度中值的60% - 70%来选择(林樊家油田地层砂粒度中值0.12mm，采用80µm挡砂精度)。但由于各井的地层砂粒径有一定差异，如过滤精度过小，会造成细粉砂镶嵌，堵塞筛管，影响油井供液，而一旦滤网产生堵塞，将难以解除。

(2)地层压力低

通过林中9块测压情况看，平均地层压力6.0MPa，地层压降较大，是影响油井生产效果的原因之一，应加快方案内水井投注及油井转注工作，补充地层能量。

(3)地层漏失，酸洗解堵不彻底

由于地层漏失，大部分酸液漏进地层，导致解堵、返排不彻底，如9平1 9井酸洗返排出口不返液。针对酸洗投产效果不理想的状况，采用砾石充填能够提高井眼的稳定性，可以在防砂管周围充填上致密的砾石层，起到保护防砂管，支撑井壁、提高近井地带渗透率、降低表皮系数的作用;还能抑制部分地层细粉砂的运移，使油井在较长时间内保持稳产。

尚林油田属于细粉砂含量较高的油藏，地层砂粒度中值在0.09-O.llmm。采用独立筛管完井、酸洗投产难以达到好的生产效果，因此，在尚林油田后期投产的水平井应用了裸眼筛管完井、管外挤压充填防砂技术和套管射孔完井，管内挤压充填防砂技术，以提高水平井生产效果，延长生产周期。通过大排量、高砂比充填，在筛管周围形成高渗透性的挡砂屏障，同时起到改造地层，提高远井地带渗透率以及抑制地层细粉砂运移堵赛的作用。另外，遵循适度防砂理念，加大了筛管挡砂精度，由80µm提高到120µm.允许部分细砂排出，减少细粉砂堵塞。

裸眼筛管完井、管外挤压充填防砂技术的技术特点：水平段采用逆向充填，工艺简便，安全性高，能够在在不锈钢精密筛管与井眼环空之间形成高渗透性的挡砂屏障，提高近井地带的导流能力，改善生产效果。施工工序：首先下服务管柱打开底部充填通道，然后从油管泵入砂浆，加砂比由小到大，最后打开套管闸门进行不锈钢精密筛管与井眼环空之间充填，当压力升高到一定值时停止加砂;防砂施工结束后上提服务管柱，关闭底部充填通道，反洗井，洗出多余的砂浆。

套管射孔完井，管内挤压充填防砂技术可以有效穿透钻井、固井造成的污染带，在近井地带形成高渗透的人工砂墙。同时，将原来一级挡砂屏障改为三级挡砂屏障，形成了地层、井筒、精密滤砂管三个层次的连续稳定的砂墙，减弱了流体携带粉细砂对筛管的;中击，延长了筛管的使用寿命。施工工序：首先下入防砂管柱，座封，丢手悬挂封隔器，然后下服务管柱打开防砂管柱底部充填通道，从油管泵入砂浆进行地层挤压充填，最后打开套管闸门对精密筛管与套管环空之间充填，当压力开高到一定值时停止加砂;防砂施工结束后上提服务管柱，关闭底部充填通道，反洗井，洗出多余的砂浆。

3.引进同心双管注汽技术

水平井多点均匀注汽技术部分缓解了蒸汽分配的矛盾，但是由于压力系统单一，无法解决蒸汽锥进的问题。因此为了达到全段均匀配汽、减少热损失、提高隔热效果，今年，滨南采油厂还引进了辽河油田水平井同心双管注汽工艺。该工艺技术机理是在等干度分配的情况下，形成两个压力场，当达到一定注汽强度后，两端压力场趋于平衡状态，在水平段形成两个相互联接的蒸汽腔，从而达到全段均匀配汽的目的。

4.水平井井筒举升工艺配套

针对目前水平井受井斜限制、下泵深度较浅、沉没度低的状况，引进了水平泵采油技术。水平泵采用相互完全独立的多级密封单元，各级之间相互独立，并强开强闭，单体密封单元与中心杆及杆柱之间处于游离状态，水平段举升时，杆柱的偏心力作用于导向块，由导向块承受偏磨，可有效消除井下泵密封单元的偏磨。该泵具有较强的排砂功能，适合于防排结合的防砂工艺及水平井抽油。技术特点：①适用泵挂位置井斜达到75。，适用于大斜度井、水平井;②携砂能力强，不砂卡，含砂量2%可保证正常生产;③泵效高，弹性间隙密封，密封间隙自动补偿，漏失量相对普通泵(同一间隙等级)降低50%以上;④柱塞整体结构为多级强开强闭，具有防气功能。

另外，通过采用杆柱防偏磨技术，即配套防弯抗磨副、同曲率固体润滑扶正器来解决杆管失稳弯曲与磨损的问题。

同曲率固体润滑导向技术：滑动式固体润滑抽油杆扶正器工作面为三个与油管内壁曲率相同的圆弧曲面;外表面采用金属固体润滑涂层，管杆间的摩擦阻力降1低50%-60%;往复对磨次数可以达到750万次i最高工作温度可以达到260℃以上。

三、水平井投产效果

2011年，滨南采油厂加大了水平井应用力度，新老区、低品位区块共部署水平井106口，其中稠油水平井76口，常规稠油水平井30口。截至2011年11月10日，共完钻水平井79口，下泵投产55口。初期平均单井35.5/7.9/%;峰值38.3/16.3/57. 5%;目前开井35口，平均单井28.1/8 .6/69.4%.累计产油58628t，平均单井产油1066t，以下为分区块投产效果。

1. 林中9块

林中9块计划新钻水平井19口，已全部完钻，完井工艺采用裸眼筛管完井。目前投产水平井15口，初期平均单井19.2/38/80.2%;峰值21.7/8.4/54%;目前开井13日，平均单井17/4.7/72.4%，，累计产油12429t。其中9平3井、11井、15井和17井等4口井采用筛管外挤压充填防砂投产，其余井采用采用泡沫酸洗投产。从投产效果看，筛管外挤压充填防砂投产井初期产液量明显好于酸洗投产井，由于部分井投产时间较晚，生产效果还有待继续观察。

2.尚12-41块

尚12-41块计划新钻水平井10口，已全部完钻，完井工艺采用裸眼筛管完井(尚12平10井采用套管射孔完井)。目前投产水平井5口，除12平5井外，均采用筛管外挤压充填防砂投产。初期平均单井21.2/5/76.3%;峰值14.9/8.4/43.6%;该块由于原油黏度较高，冲次较低，目前平均单井18.4/7.2/60.9%.累计产油108lt.总体投产效果较好。