塔里木油田典型油氣藏水平井的開發分析

李 猛 張烜瑋 金 敏/塔里木油田公司塔西南勘探開發公司

塔里木油田典型油氣藏水平井的開發分析

李 猛 張烜瑋 金 敏/塔里木油田公司塔西南勘探開發公司

水平井應用在塔里木油田中，能夠提高采油率，有著顯著的采油優勢，目前得到了廣泛使用。文章主要介紹了水平井穿越多縫洞，刻畫油氣田，水平井技術及相關技術等。水平井技術的使用大大提高了塔里木油田的開采量，得到了廣泛使用，和直井相比，優勢顯著。

塔里木油田；典型油氣藏；水平井；開發

時間到9月15日為止，相比較塔里木地區總開發井數，塔里木油田塔中水平較高，高出70％。16井區比較適宜開發，在25口生產井中，17口水平井能夠產出較高產量，達到424.67萬噸，占總產量的84.6％，水平井產量是直井產量的3.8倍。塔里木盆地具有具有較深的油氣埋藏，埋藏深度處多達5000米～7000米、8000米,多是一些深井或者超深井。單井開發投資金額高于1億元或者是2億多元，是一個現實的問題，影響了塔里木油田公司的發展，不利于實現高效開發。多種世界級難題的影響，增加井數，保障穩定生產是一種不現實的問題；水平井能采集較多的油，儲層多，單井產量較高，確保塔里木油田處于穩定的狀態，另外還能夠提高單井產量，轉變原有的“少井高效”的模式，形成一種 “稀井高產”的模式，這是轉變的必然。油氣田開發對象越來越復雜,采用傳統的開發模式,單井產量呈下降趨勢,采用水平井技術后,與同區域直井相比，平均單井產量提高了3至4倍,使得水平井開發成為轉變油田開發方式、提高開發效益的重要途徑[1]。

一、基于“經脈理論”，水平井穿越多縫洞

塔中Ⅰ號坡折帶是我國第一個億噸級礁灘相油氣田，在2005年，塔中82井試采獲高產工業油氣流被發現。事實上，塔中Ⅰ號坡折帶含油和砂巖油藏整體含油是不相同的，碳酸鹽巖儲層深埋于地下6000米，是一種“羊肉串”狀的動態發育。碳酸鹽巖儲存空間復雜而多變，基質滲透率低非常低，實現穩產非常困難，不利于實現單井上產的好景，花費較高的鉆井成本。從實現碳酸鹽巖儲層的效益出發，工作人員深入研究了地質，掌握了碳酸鹽巖的孔洞裂縫性發育特點：溶洞和地下裂縫和人體經脈具有相似之處，有主動脈和支脈之分；“主動脈”中多分布碳酸鹽巖，在“支脈”中的則是其余部分。這種形象能夠用 “經脈理論”進行解釋。自從今年年初到現在，塔中碳酸鹽巖的“五線刻油藏”終于被塔里木油田科研人員創新出來了，該理論基于油水邊界線和斷層線、地層線等，精確解釋油氣構造、油氣藏等，仔細刻畫油氣藏邊界，熟悉碳酸鹽巖油氣藏。包括直井、斜井、水平井、低滲透壓井等等,根據不同的地形和地質結構開發不同的油井[2]。在 “經脈理論”基礎上，串“羊肉串”的水平井開發模式被塔里木油田創新使用，將多個縫洞單元穿越在同一個井眼中，保障泄油面積最大化，引導儲存在“經脈”中的這些油氣，保障油氣的穩定增產，這是解決問題的根本。

二、水平井新技術的應用

水平井在地下6000米以下，有著和面條一樣的鉆探形成，要求能夠精確鉆遇油層，而且穿行幾百米甚至上千米的作業，需要在油層中有利位置完成，要保持水平，困難非常大，如同在6000多米的地下做“穿針引線”的工作一樣。朱光亞院士有著“兩彈”元勛稱號，同時也是我國著名的科學家。一次，當他聽取塔里木油田水平井鉆井工作匯報后，發表了自己的看法：原本認為從事航天工作是一件比上天還困難的事情，然而相比較從事石油鉆井“入地”作業也是一件十分困難的事情。塔中碳酸鹽巖的特性為 塌、黏、等。由于這宗特點，鉆遇目的層容易被疏忽，為避免這種情況的出現，技術人員運用創新思路，避開縫洞，改變過去的瞄準儲層打井，形成貼著儲層打井，避免井漏等。在6000多米地下，進行鉆井作業，難度大。準確的地貼近儲層“頭皮”進行鉆進作業更是相當困難。在嘗試階段，在塔中水平井段，控壓鉆井技術得到了使用，是一種精密程度較高的技術，借助井底隨鉆測壓設備等手段，進一步減少了井底壓力波動，在很大程度上保障井底壓力具有較高的平穩性，在多個縫洞體單元中成功實現了單個井眼鉆遇。到現在為止，在塔中地區，超過30口井使用了精細控壓鉆井技術，將窄窗口地層漏、噴、卡等復雜問題給成功地解決，相比較之前的600米塔中水平井，其長度由有所拓展，拓寬至1345米，水平井周期同比分別縮短25.9％，水平井試油周期減少了15.1％。近些見年來， 塔中地區比較關注精細控壓鉆井技術，這種技術是一個國家不斷攻克的重點。值得慶幸的可是，對水平井完井分段改造工具，確保實現過國產化，塔里木油田取得了突破性進展。在2012年，在TZ26-H7井、中古105H井、和TZ26-H9井等自主化生產的的精確控壓技術取得了成功的井現場試驗。值得提到的是，在塔中26-H7井中， PCDS-Ⅰ精細控壓鉆井系統打破了紀錄，水平段日有了提高。

三、水平井一體化技術

塔中地區創造出大型酸化壓裂技術，這種技術能夠滿足塔中地質特色的要求，借助壓裂溝通儲層，產生的人工裂縫具有多條橫切井筒，增大了滲流面積，形成了較高的單井產能，減少了漏油事故，對塔里木油田19口井中的127段進行了改造，工藝效果十分突出。在進行酸壓改造中，將古162-H2井分成6段，日產33.9噸產油、4.2794萬立方米天然氣，深達7495米的酸壓深度，打破了酸壓施工井深的以往記錄。在多年探索的基礎上，在塔中地區，塔里木油田已形成了成，像 “控壓鉆井、伽馬導向、分段改造”就是優化性的、重要的超深水平井設計，另外像完井及采油工藝、和鉆井地質跟蹤等也是比較先進的工藝，得到廣泛使用，提高了水平井鉆井技術水平，創造了巨大經濟效益。地質理論不斷完善，工程技術也在逐步健全，塔中地區水平井的應用中具有典型性，是一種主導開發模式，能夠在塔中碳酸鹽巖地區尋找、建立和培養高產井。

四、相關鏈接-精細控壓鉆井技術

精細控壓鉆井技術英文簡稱MPD，管理整個井筒壓力，是一種比較先進的技術，為窄安全壓力窗口鉆井提供保障。鉆井安全壓力窗口不產生鉆井事故，穩定性高，是鉆井壓力密度中中的一種。窄安全壓力窗口具有較小的壓耗。在窄安全壓力窗口中，塔中Ⅰ號坡折帶碳酸鹽巖儲層發育就是典型的例子，具有活躍的儲層油氣，高井控風險高。在精細鉆井作業全過程中，有兩種工藝是微流量監測和井口精細控壓，能夠適應敏感地帶的接近近平衡鉆進或者是欠平衡鉆進，減少井漏和溢流等事故的產生。為了精確控制井底壓力，在常規鉆井工藝基礎上，加入了一些先進的特殊工藝和設備，形成了精細控壓鉆井技術。相比較常規鉆井技術，精細控壓鉆井技術可以實現不間斷的循環，可以自動控制井口壓力，也能夠及時獲取井底壓力數據等。塔中精細控壓優快鉆井技術系列日趨完善，并將會最終走向成熟，總的來看，鉆遇作業能夠在多個縫體單元中進行，能實現單個井眼鉆遇目的。塔里木油田也在逐漸克服工程中的難點，強化攻關力度，確?？貕恒@井技術優勢得到充分發揮，簡化工藝流程，減少本土技術人員數量，保障控壓設備國產化的實現，最大程度上減少成本投入。

五、結束語：

單純地使用直井進行開發效果并不理想,需采用與水平井相結合的部署方法[3]。水平井技術是高效的技術，能夠提升塔里木油田產量，相比較直井，水平井具有顯著的產能優勢，有著廣泛的應用領域，能減少邊底水平推進，使無水采油期較長，具有顯著的原油采收率。塔里木油田廣泛采用了水平油井，無論是在新油田的開發，還是老油田的綜合調整等，都起著十分重要的作用。

[1]張琴.高琰.馬麗濤.水平井開發中的油藏工程技術要點研究[J].化工管理,2014,(24):126.

[2]婁明.淺析水平井分段壓裂投球滑套的研制與應用[J].中國石油和化工標準與質量,2013,(02):106.

[3]敖海兵.王振宇.張云峰.李俞鋒.程瀟逸.塔中奧陶系碳酸鹽巖油氣藏水平井開發的研究與應用[J].油氣藏評價與開發,2013,(01):36-39+54.