胜利油田水平井完井采油技术

胜利油田分公司采油工艺研究院2007.5胜利油田水平井完井采油技术报告人:王民轩一、胜利油田水平井完井采油技术概述二、胜利油田水平井完井采油技术三、存在的问题与下步研究工作目录一、胜利油田水平井完井采油技术概述胜利油田水平井完井采油技术“八五”国家级课题：水平井完井采油技术研究“九五”国家级课题：侧钻水平井完井采油技术研究“十五”集团公司科技攻关项目：分支井完井采油技术研究大位移井完井采油技术研究通过研究攻关和技术配套，形成了具有胜利特色、国内领先、适合不同油藏和工艺要求的水平井完井、采油技术一、胜利油田水平井完井采油技术概述截止到2007年4月，胜利油田共实施短半径侧钻水平井22口，造斜点最大垂深3225.33m，水平段最长214.6m，最大造斜率达到3.6°/m。侧钻水平井产量为同区同层相临直井的3倍以上，取得了很好的效果。胜利油田于1990年完钻第一口科学试验水平井－埕科1井，截止到2007年4月，累计投产各类水平井620口，约占全国总数的50%，累产油868×104t；2003年水平井年产油突破百万吨大关，2006年产油113×104t，为胜利油田增产稳产发挥了重要作用。10项水平井完井采油技术水平井裸眼完井技术水平井割缝（或钻孔）筛管完井技术水平井固井射孔完井技术水平井套管内砾石充填防砂完井技术水平井滤砂管裸眼防砂完井技术水平井分段开采技术水平井分段压裂技术水平井增力打捞技术热采水平井注汽技术鱼骨状分支水平井完井技术一、胜利油田水平井完井采油技术概述两个转变：完井技术由单一的固井射孔完井方式发展了筛管完井方式等适应不同油藏类型特点的配套完井工艺，提高了油井的完善程度、降低了完井成本。开采工艺由全井射孔投产发展成满足油藏及工艺要求的分段开采工艺技术，实现了分段采油、分段卡堵水，提高了采收率。一、胜利油田水平井完井采油技术概述三项技术突破：疏松砂岩油藏水平井裸眼防砂、完井一体化技术水平井管内砾石充填防砂完井技术低渗透油藏水平井分段压裂技术一、胜利油田水平井完井采油技术概述二、胜利油田水平井完井采油技术三、存在的问题与下步研究工作目录二、胜利油田水平井完井采油技术胜利油田水平井完井采油技术二、胜利油田水平井完井采油技术•水平井固井射孔完井技术•水平井滤砂管裸眼防砂完井技术•水平井套管内砾石充填防砂完井技术•鱼骨状分支水平井完井技术•水平井分段压裂技术•水平井增力打捞技术•热采水平井注汽技术胜利油田水平井主要采用三种完井方式：固井射孔完井、筛管完井、裸眼完井。截至2006年底，胜利油区共有各类水平井524口，大部分采用了固井射孔完井。完井方式井数百分比固井射孔完井46087.8筛管完井5610.7裸眼完井81.5固井射孔87.8％筛管完井10.7％裸眼完井1.5％1、水平井固井射孔完井技术水平井套管固井完井技术水平井尾管固井完井技术水平井射孔工艺及定向射孔技术胜利油田水平井大部分采用固井射孔完井方式，经过攻关、配套和大量的应用，该项技术已趋成熟。1、水平井固井射孔完井技术二、胜利油田水平井完井采油技术1、水平井固井射孔完井技术△P全井段射孔完井后部油层段的产能得不到充分发挥部分井段水淹后，卡堵水困难提高各射孔段的开发效果有利于各种工艺措施实施提高最终采收率△P△P根据地质特点、测井资料、井身轨迹、固井质量等资料，优化设计水平井分段数量、段长、产能、射孔参数二、胜利油田水平井完井采油技术分段射孔参数优化系统：优选出不同射孔段的孔深、孔密和射孔枪弹等参数对影响产能的12个有关参数进行敏感性分析进行负压射孔设计根据不同的生产制度对近井地带进行油藏数值模拟，提供压力和产量变化曲线以及不同时间的含油（水）饱和度分布图。1、水平井固井射孔完井技术二、胜利油田水平井完井采油技术1、水平井固井射孔完井技术二、胜利油田水平井完井采油技术根据辛151平1井的地质特点、测井资料、井身轨迹、固井质量等资料，进行了水平井分段射孔优化，设计该井水平井段长248m，分两段射孔，第一段147m，第二段长31.5m，射孔参数采用全相位螺旋布孔。1998年4月先射开第一段投产。初期日油81t/d，含水0.4％。2002年7月含水97％，累计产油8.53万吨。卡封后补射水平段31.5m。初期日产油82t，含水下降到32％。该井累计产油10.3×104t，效益显著。分段射孔开采实例二、胜利油田水平井完井采油技术•水平井固井射孔完井技术•水平井滤砂管裸眼防砂完井技术•水平井套管内砾石充填防砂完井技术•鱼骨状分支水平井完井技术•水平井分段压裂技术•水平井增力打捞技术•热采水平井注汽技术2、水平井滤砂管裸眼防砂完井技术二、胜利油田水平井完井采油技术优点油层段不固井，提高了井底完善程度51/2in或7in滤砂管裸眼防砂，井眼内径大，延长滤砂管寿命；筛管完井，不污染油层，同时节省射孔费用利用管外封隔器可实现油层的分段开采造斜段注水泥，高效封堵造斜段干扰层坐封封隔器和洗井一次管柱完成，节省施工时间大通径精密微孔滤砂管2、水平井滤砂管裸眼防砂完井技术二、胜利油田水平井完井采油技术过滤精度：60-350μm（根据地层砂的粒度组成确定）；精密复合过滤（多层过滤网＋导流网），过滤层及外管均为不锈钢材料。具有带侧流孔的保护套，过滤面积大，流动阻力小。滤孔均匀，渗透率高，防堵能力强，堵塞周期是普通筛管的2～3倍。采用不锈钢防砂层及厚壁保护套，强度高，寿命长。内通径大，便于后期措施的实施。二、胜利油田水平井完井采油技术水层油层51/2in或7in套管51/2in或7in筛管分级箍管外封隔器管外封隔器下入完井管柱盲板施工工艺二、胜利油田水平井完井采油技术水层油层膨胀封隔器二、胜利油田水平井完井采油技术水层油层打开分级箍二、胜利油田水平井完井采油技术水层油层注水泥二、胜利油田水平井完井采油技术水层油层注水泥二、胜利油田水平井完井采油技术水层油层注水泥二、胜利油田水平井完井采油技术水层油层碰压关闭分级箍关闭分级箍二、胜利油田水平井完井采油技术水层油层候凝二、胜利油田水平井完井采油技术水层油层钻塞二、胜利油田水平井完井采油技术水层油层钻塞二、胜利油田水平井完井采油技术水层油层起出钻塞管柱二、胜利油田水平井完井采油技术水层油层下入洗井、酸化、胀封一次管柱洗井封隔器胀封总成洗井总成二、胜利油田水平井完井采油技术水层油层洗井，酸化采用反循环方式，岩屑、砂粒等从底部多功能循环阀经油管排出，防止滤砂管堵塞。二、胜利油田水平井完井采油技术水层油层坐封二、胜利油田水平井完井采油技术水层油层起出管柱，生产二、胜利油田水平井完井采油技术工艺特点完井、防砂一体化完成，工艺简便，完井成本低大通径精密微孔滤砂管裸眼防砂完井，防砂寿命长效果好，渗流面积大流动阻力小，可满足大排量生产及稠油开采的需要采用管外封隔器进行水平段有效封隔，为选择性生产、后期措施提供条件采用酸洗+暂堵段塞工艺解除全井段泥饼堵塞，打开油流通道，同时又可清除泥砂对滤砂管的堵塞二、胜利油田水平井完井采油技术2、水平井滤砂管裸眼防砂完井技术根据胜利油田不同的油藏特点，进行技术完善和集成配套，在孤岛中1区、桩西桩1块、滨南单2、河口沾18等油田进行规模化推广应用，达到高效开采的目的。目前已完成水平井滤砂管裸眼防砂完井18口，效果明显。现场应用情况二、胜利油田水平井完井采油技术2、水平井滤砂管裸眼防砂完井技术二、胜利油田水平井完井采油技术二、胜利油田水平井完井采油技术2、水平井滤砂管裸眼防砂完井技术沾18-平5：目的层为沾18断块Ng下2砂层，粒度中值0.22mm，孔隙度为34.3%，渗透率为2047×10-3μm2；地面原油粘度8185mPa.s，压力系数0.98。1月2日投产，φ57mm泵900m（电热杆伴热）工作制度：4.2m×1.5液量16.8m3，油15m3，含水9﹪。目前已累产油1902t，生产正常。二、胜利油田水平井完井采油技术单54－平1：目的层馆陶组Ng12，孔隙度30.9%，平均空气渗透率969×10-3um2，粒度中值0.15mm。原油粘度为35355709mPa.s（50℃）。完井方案：该井为一口试验井，设计水平段为200m，前100m进行注水泥固井，后100m下入精密微孔滤砂管进行裸眼防砂完井，酸洗打开油层。满足热采要求。采用多点注汽管柱，使水平段能均匀动用，提高油层动用程度。该井1月2开始注汽，压力16MPa，200t/d，设计注入量4500t。投产后，日产油23t，累计产油1608t。0204060801001202007-2-92007-2-142007-2-192007-2-242007-3-42007-3-92007-3-142007-3-192007-3-242007-3-292007-4-32007-4-82007-4-132007-4-182007-4-232007-4-282007-5-32007-5-8井口温度℃日产液量(t)油量(t)含水(%)二、胜利油田水平井完井采油技术•水平井固井射孔完井技术•水平井滤砂管裸眼防砂完井技术•水平井套管内砾石充填防砂完井技术•鱼骨状分支水平井完井技术•水平井分段压裂技术•水平井增力打捞技术•热采水平井注汽技术3、水平井套管内砾石充填防砂完井技术关键技术：砾石充填工具及管柱研究低密度充填材料研制水平段砾石充填流动规律研究现已取得较好技术进展，在完成室内模拟试验的基础上进行了5口水平井砾石充填防砂现场试验。二、胜利油田水平井完井采油技术二、胜利油田水平井完井采油技术自2004年2月至2006年12月，水平井砾石充填防砂工艺已经完成了5口水平井的防砂施工试验，均取得了成功。从统计的生产效果可以看出，单井平均日产液量达到了24.6t/d，井口化验含砂量都小于0.01%，达到了防砂设计的要求。热采0.0168.18.827.62006.10138Ng35营47-平1热采0.0148.918.736.670*6*1.82005.569.21ED2胜3-热平10.0121.513.617.144*4*32005.1258.38Nm3西H10.0123.417.723.1螺杆泵2004.8.106.8ED1营13-平20.0127.915.521.5螺杆泵2004.2.55.6ED1营13-平1井口含砂(%)含水(%)日产油(t/d)日产液(t/d)生产参数备注防砂后生产情况防砂施工日期充填井段长度(m)生产层位井号70*6*2.2二、胜利油田水平井完井采油技术•水平井固井射孔完井技术•水平井滤砂管裸眼防砂完井技术•水平井套管内砾石充填防砂完井技术•鱼骨状分支水平井完井技术•水平井分段压裂技术•水平井增力打捞技术•热采水平井注汽技术4、鱼骨状分支水平井完井技术二、胜利油田水平井完井采油技术胜利油田依靠自身的技术实力，已相继完成了CB26B－ZP1、KD34C－ZP2、KD34C－ZP1、桩129－ZP1鱼骨状分支水平井的实施。CB26B－ZP1日产油95.6t/d，含水2.5％，是周围井的3倍多。目前桩129－ZP1已完井准备投产。主井眼采用悬挂大通径精密微孔滤砂管裸眼防砂，分支井眼采用裸眼完井。采用无固相钻井完井液体系，保护了油层，提高井眼清洁、井壁稳定、润滑能力。二、胜利油田水平井完井采油技术•水平井固井射孔完井技术•水平井滤砂管裸眼防砂完井技术•水平井套管内砾石充填防砂完井技术•鱼骨状分支水平井完井技术•水平井分段压裂技术•水平井增力打捞技术•热采水平井注汽技术段二段一关键技术研究：水平井分段压裂优化技术（限流、分段、射孔等）水平井分段压裂工艺管柱及配套工具水平井压裂参数优化5、水平井分段压裂技术二、胜利油田水平井完井采油技术二、胜利油田水平井完井采油技术完成K344封隔器、PS节流器、安全接头、压力温度计安装短节、单流阀等配套工具的研制，其中K344封隔器密封压差达到60Mpa,满足了现场试验要求。完成了大牛地气田DP35-1压裂试验，取得成功。DP35-1水平井段长1011.67m，水平段