水平井技术交流2007.4.25

塔河油田碎屑岩油藏水平井生产现状及找堵水技术探索中石化西北分公司二〇〇七年四月汇报提纲1.塔河油田水平井应用现状2.碎屑岩水平井产出特征的初步认识3.碎屑岩水平井堵水工艺探讨4.存在问题及下步方向截至2007年3月，油田共有水平采油井170口，开井148口，水平井占油田采油井26％；水平井日产达到4022t/d，占整个油田日产的29.2％；水平井单井平均日产为28t/d。塔河油田水平井应用现状051015202530200120022003200420052006比例％020406080100120140160200120022003200420052006井数口水平井产油产总产油比例历年水平井总数碎屑岩油藏水平井完井技术碎屑岩油藏水平井68口碳酸盐岩油藏水平井/侧钻水平井77口天然气（砂岩）水平井25口塔河油田水平井本文只针对碎屑岩油藏水平井进行找堵水技术初探索碎屑岩油藏水平井完井技术尾管射孔完井割缝筛管完井碎屑岩油藏水平井完井技术适用于厚油层适用于具有薄油层、大底水特征的油藏截至2007年3月底，分公司共有碎屑岩水平井68口，开井66口。完井方式主要为割缝筛管和尾管射孔方式两种。评价区38%塔河1区26%塔河2区9%塔河9区17%西达里亚8%雅克拉2%割缝筛管完井共有32口井采用了该方式完井：评价区5口、塔河1区16口、塔河2区6口、塔河9区13口、雅克拉：2口；西北分公司碎屑岩水平井不同区块分布图碎屑岩油藏水平井完井技术井身结构均采用三开井身结构133/8″×95/8″×7″＋51/2″割缝筛管，其中油井7″套管未回接，气井7″套管回接至井口。名称规格割缝筛管筛管外径（mm）圆周缝数（条/周）割缝缝隙（mm）割缝长度（mm）缝轴间距（mm）缝型139.7360.4－0.456040桥式缝割缝筛管完井管柱碎屑岩油藏水平井完井技术28%4%7%61%水平180º4方位螺旋30º、75º、285º、330º向下2方位夹角120º6方位螺旋30º、75º、120º、240º、285º、330º尾管射孔完井共有36口采用该完井方式：评价区28口；塔河1区7口；塔河2区2口；塔河9区2口；西达里亚7口。西北分公司碎屑岩水平井射孔完井不同射孔相位井数比例图碎屑岩油藏水平井完井技术尾管射孔完井管柱完井管柱普通P110材质EUE扣油管光管柱完井；采用带封隔器的普通P110材质EUE扣油管完井；采用带封隔器、井下安全阀的P110材质FOX管柱完井。井身结构碎屑岩水平井均采用三开井身结构133/8″×95/8″×7″＋51/2″尾管，其中油井7″套管未回接，气井7″套管回接至井口。碎屑岩油藏水平井完井技术射孔工艺优选在实践过程中，对射孔完井参数进行了不断的优化，从2方位完善为目前的6方位，目前全部采用6方位螺旋方式补孔。在射孔孔密方面也依据固井质量好坏优选，孔密分布在8－16孔/米，整体略微偏低。水平180º射孔方位图4方位螺旋射孔方位图2方位向下夹角120º射孔方位图6方位螺旋射孔方位图碎屑岩油藏水平井完井技术碎屑岩油藏水平井生产现状整体概况截至2007年3月底，分公司共有碎屑岩水平井68口，开井66口，日产液4286m3，日产油1917t，综合含水53％。未含水的碎屑岩水平井有11口，其余57口碎屑岩水平井均已见水。区块西达里亚塔河一区塔河二区塔河九区评价区合计井数72381515682007年1月日产液m3/d381.51694.2408.61033768.742862007年1月日产油t/d180860.9187589.299.91917综合含水%55.842.944.637.853.653水平段长（m）201179281300250∕完钻井深（斜深m）47925200500550744774∕与2006年同期对比，综合含水上升18个百分点，由35％上升到53％。整体概况碎屑岩油藏水平井生产现状项目总井数生产井日产液(m3)日产油（t）含水（％）2006年3月434130571717352007年3月68664286191753相差2525122920018项目塔河9区井数日产液日产油含水2006年3月151247.0966.715.42007年3月151033.0589.237.8相差0-214.1-377.522.4从上面分析可知，在2006年3月到2007年3月的一年时间里，塔河油田碎屑岩油藏水平井综合含水上升了18个百分点，如塔河9区的自然递减21.99%，综合含水上升22.4个百分点。含水上升成为影响水平井产油量的重要因素，因此，需要在充分了解地层出水情况的基础上，开展堵水工作，为实现碎屑岩油藏高效开发，进一步提高油藏采收率提供技术支撑。碎屑岩油藏水平井生产现状汇报提纲1.塔河油田水平井应用现状2.碎屑岩水平井产出特征的初步认识3.碎屑岩水平井堵水工艺探讨4.存在问题及下步方向塔河油田砂岩水平井找水技术及认识水平井找水技术－－储层评价测井从2002年至今，已完成10口砂岩水平井生产测井，对水平井测井工艺技术取得了一定认识。储层评价测井（7口）采用油管推入法PND测井产液剖面测井（3口）找水技术爬行器输送（应用）连续油管输送（未用）水平井找水技术－－储层评价测井储层评价测井能解决的问题PND方法能够较真实评价A点以上剩余油分布储层评价测井存在不足压井液侵入严重情况下，PND测井对水平段的油水分布评价准确性较差井例：测井前含水43.0％。产出与测井解释之间存在明显矛盾。只有A点附近显示含有剩余油评价结果为水塔河油田砂岩水平井找水技术及认识TK113H井测井前自喷生产，日产液26.4m3/d左右，含水43.0％。测井结果显示只在A点附近含剩余油，A点下部显示为水。测井后转抽，总液45m3/d左右，含水55%，稳产近两年。产出情况与测井解释之间存在矛盾。压井液的侵入集中在水平井井眼的低部位原因一水平井找水技术－－储层评价测井水平井侵入剖面测井仪器均贴近底部,难以真实反映水平段剩余油的分布状况。原因二塔河油田砂岩水平井找水技术及认识单纯依靠储层评价测井不能完全满足找水需要，2007年开展了水平井产液剖面测井。水平井找水技术－－产液剖面测井方法筛选通过水平井测井技术交流、筛选与可行性技术论证，认为爬行器输送方式适合塔河油田水平井的实际情况。公司名称仪器爬行器类型流量测量持率测量国内使用情况斯伦贝谢Schlumberger伸缩式涡轮＋氧活化流体剖面＋脉冲中子9井次威德福英国Sondex滚轮式涡轮普通持水＋流体剖面国内未用长庆测井英国Sondex滚轮式涡轮普通持水＋全井眼持气率3井次国内市场技术现状塔河油田砂岩水平井找水技术及认识水平井找水技术－－产液剖面测井仪器测量要点塔河油田砂岩水平井找水技术及认识伸缩式爬行器输送仪器：为测井仪器提供动力RST储层饱和度测井仪：测量水流速和三相持水率阵列成像持水率仪：8个探针全井眼持水率成像水平井找水技术－－产液剖面测井测井典型实例TK926H井：两端产量较高。前段1-2号段占总产液的44.57％，油水同出；尾段5～6号段占总产液的33.81％，以产水为主。井眼轨迹从A点到B点总体下倾，后半段渗透率相对较高，产水占到总水量的64.69%。产出剖面与渗透率和井眼轨迹之间有一定关系。实施结果截至4月，完成了3口不同含水的砂岩水平井的产液剖面测井。塔河油田砂岩水平井找水技术及认识西南石油大学以非稳态油藏渗流理论为基础，将水平井的油藏渗流与井筒流动视为一个相互作用的整体，建立油藏与井筒耦合条件下的不稳态流动数学模型。理想条件下理论计算水平井流率（每米产量）分布如图：碎屑岩水平井产出特征的初步认识093.005186.01279.01372.02465.02558.03651.03744.04837.04930.05井筒长度x[m]0.30870.43050.55230.67410.79590.9177流率q(x)[(m3/d)/m]AIWT试井软件理论计算水平井流率分布图水平井流率分布为水平井跟部（A点）和指部（B点）大，在水平井的中间部位小，流率分布呈U型。理论计算产出特征对已经取得的三口砂岩水平井和国内某油田数口砂岩水平井的产液剖面资料进行综合分析，初步得出认识：实际产出特征塔河油田砂岩水平井找水技术及认识对于碎屑岩油藏，水平井的流率呈U型分布是其基本的产出特征；水平井的产出分布又是完井方式、表皮、渗透率、井眼轨迹等诸多因素影响的综合影响结果。塔河油田砂岩水平井找水技术及认识水平井水脊的形成底水向上脊进主要是由于油井生产时产生的压力降所致。即在生产过程中，油层下部形成了近似垂直向上的压力梯度，使得水带向上运动，当油井产量超过临界产量（无水产出的最大产量）水脊就变得不稳定，井底逐渐降低，不可避免的造成水向井中突破，达到另一种平衡。产液剖面测井存在问题水平井找水工艺－－产液剖面测井对于水平段完全射开的水平井：1）持率和水流速度测量均要受到地层流入的影响导致一定失真。2）稳定流动为基础的水平井测井模型，用于非稳定流动的解释，不仅存在一定的难度，也会产生误差。塔河油田砂岩水平井找水技术及认识汇报提纲1.塔河油田水平井应用现状2.碎屑岩水平井产出特征的初步认识3.碎屑岩水平井堵水工艺探讨4.存在问题及下步方向堵水技术发展简况第一阶段：2002年开始堵水工艺试验1、注水泥封堵：TK201H井在2002年进行了PND测井，根据测井结果，决定采用注水泥的方式封堵水平段，同年10月施工一举成功，取得了砂岩水平井割缝筛管挤堵工艺的突破。2、卡封封堵：2002年TK202H井高含水，根据PND测井及生产情况，2003年3月采用了封隔器封堵水平段的堵水工艺，施工成功。第二阶段：扩大试验阶段2006年根据前期的施工经验先后在TK119H、TK247H、TK933H、TK925H分别采用挤注水泥、打桥塞等工艺进行了水平井封堵转层，取得了显著的效果。塔河油田堵水技术发展简况分隔注入封堵技术定位注入封堵技术笼统注入封堵技术注入封堵技术通过研究认为，目前水平井堵水工艺主要有三种情况：水平井堵水工作进展预堵剂预堵剂TK925H井井身结构示意图水平井挤水泥封堵作业（实例TK925H）堵水工艺及效果分析根据该井的PND测井结果与常规测井对比，该井割缝筛管完井井段4775.39-5026.0m已经为强水淹层。对原生产段笼统挤注水泥，对4920-5026m重复射孔，目前初步效果良好。水平井堵水技术水平井挤水泥封堵作业（实例TK925H）堵水工艺及效果分析水平井堵水技术堵水后含水由98％降为40％，产油由5t/d增加到50t/d，堵水效果显著。射孔完井水平井堵水工艺方案探讨1234堵水工艺：下挤注封隔器挤水泥后，丢手封隔器。难点分析：①封隔器座封不严密，将会发生堵剂回流，导致施工管柱被卡；②若固井质量不好，将会导致堵剂管外回流，要控制挤注压力。1）出水部位在前端（即B点附近）预堵剂预堵剂射孔完井水平井堵水工艺方案探讨堵水工艺：用可钻桥塞保护前端，用挤注桥塞保护后端，挤封中间部位。难点分析：①桥塞座封井段，若固井质量不好，可能导致堵剂在管外窜至被保护层段；②若固井质量不好，将会导致堵剂管外回流。2）出水部位在中间射孔完井水平井堵水工艺方案探讨堵水工艺：用可钻桥塞保护中、前端，用光管柱挤封后端。难点分析：桥塞座封井段，若固井质量不好，可能导致堵剂在管外窜至被保护层段；需钻铣桥塞及重新射孔。3）出水部位在后端（即A点附近）射孔完井水平井堵水工艺方案探讨预堵剂堵水工艺：在A点附近选择合适位置座封可钻桥塞，然后在水层与桥塞之间射孔进行挤水泥作业，封堵水流通道。4）A点上部水层出水难点分析：从固井质量分析，射孔后，有可能发生挤堵困难的问题堵水工艺：①下入挤注封隔器，挤堵B点②在A点出水段以后，选择合适位置座封可钻桥塞③挤堵A点附近出水段5）前、后端同时出水难点分析：桥塞座封井段，若固井质量不好，可能导致堵剂在管外窜至被保护层段；射孔完井水平井堵水工艺方案探讨堵水工艺：采用笼统方式挤注，然后针对油层及井眼轨