海上油田長射孔段水源井完井技術特點及應用

王一生 冷銳 孫學友 胡天瑋

摘要：隨著海上油田的不斷開采，利用過濾海水作為注水水源已經無法滿足海上油田的開采需求。并且過濾海水會對油田管柱的腐蝕效果較為明顯，與地層之間的配伍性較差。實踐研究結果表明，館陶組水源與地層的配伍性較好，是最為優越的注水水源。在海上油田開采期間，為了能夠有效滿足油田的開發需求，需要布置水源井，并且應當用礫石充填防砂完井方式。由于水源井普遍射孔段較長，且需要采取防砂措施，射孔和防砂風險較高，需要采取合理的完井方式，才能夠確保完井作業的順利進行，能夠有效提高水源井的生命周期，確保注水水質滿足海上油田的開采需求。

關鍵詞：海上油田;完井技術;長射孔段

隨著我國海上油田的不斷開發和利用，相應的開發技術可以有效提高油井的開采效率，減少開發成本，海上油田長射孔段水源井在我國海上深井油田中的應用非常廣泛。海上油田長射孔段水源井完井具有的優勢為：可以節約套管和水泥，減少施工周期，降低施工費;能夠有效減少鉆機在下套管中的荷載，降低施工壓力，保護儲層不會受到破壞，并且能夠為海上油田的開采提供最合適的水源。

1海上水源井完井工藝特點

1.1射孔段長、射孔風險高

為了能夠有效確保海上油田的供水需求，水源井的單井產液量相對較大，因此需要射開的館陶組層段跨度大、射孔段長。在前期準備工作過程中所需要的射孔作業人員較多，場地需求較大，對射孔槍的裝配帶來了很大挑戰。另外，在下入射孔槍時耗時時間長，連接射孔槍需要將近8-10個小時左右，現場作業人員勞動強度大，對作業技術人員的操作水平要求高。連續下入射孔槍較多，在進行射孔時，由于導爆索長，可能發生斷爆現象。并且在實際射孔過程中，若地層出砂，或儲層壓力系數過低，會很容易導致管柱砂卡、壓差卡鉆現象的發生。同時館陶組的地層滲透率較高，在射孔之后地層漏失率大，容易發生井控風險。

1.2防砂斷跨度大，防砂作業難度大

水源井射孔防砂跨度大，如果采用一趟防砂管柱進行防砂作業，陶粒運輸距離長容易導致不均勻沉降，如果采取兩趟進行防砂作業會增加施工步驟，延長施工工期，因此在滿足施工安全的前提下，一般會選擇一趟管柱防砂作業，但是很難保證陶粒的填充效果。水源井防砂作業的周期時間長，設備的高速運轉，人員的高強度作業，因此會導致在實際工作過程中風險性極高。在填充過程中，由于儲層的滲透率差異性較大，吸水指數也存在明顯差異，陶粒填充效率不同，如果施工參數應用不當，很容易發生砂橋現象，導致充填系數無法滿足實際的施工需求，最終導致填充效果無法滿足實際生產需求。

1.3單井產液量較大，要求電泵排量高和合適的管柱尺寸

海上油田在開發過程中所注入的水源主要來自于地層水，而海上油田的水源井數量往往在1～2口。為了能夠有效滿足注入水井的正常注水需求，水源井的產業量會達到每日上千立方，因此需要選擇合適的電泵型號和功率以及油管尺寸等，在滿足注水的要求同時，應當降低管柱摩阻，減少電量損耗。

2海上水源井完井工藝方案的研究

2.1儲層保護與射孔工藝

水源井的目的層為館陶組屬于高滲透儲層環境，應當以防止固相損害為主，并結合儲層特點以及對油田儲層的保護經驗進行研究，推薦海上油田應當采用成熟的隱形酸完井液體系。該完井液體系屬于一種無固相完井液，能夠有效減少對儲層的危害。當完井液與油層接觸時，完井液中的黏土穩定劑可以有效防止油層中的黏土發生膨脹，減少前期作業過程中濾液所形成的沉淀。并且黏土穩定劑可以有效防止儲層發生水敏損害，能夠有效減少酸性溶劑所帶來的酸敏傷害。另外在實際使用過程中，應當注重洗井液的濁度監測，對地層與接觸的各種完井液要監測入口濁度，要求工作液、射孔液滿足實體生產需求。

水源井射孔段較長，因此需要考慮在射孔后地層漏失過大所引起的砂卡風險，從儲層保護角度出發，射孔方式可以選擇油管傳輸平衡射孔，射孔液需要選擇帶有封堵作用的射孔液。水源井進深較淺，一般采用套管完井方式，射孔槍可以較好地消除射孔槍的偏心影響，因此水源井可以選擇178射孔槍，射孔彈選擇大孔徑的常溫射孔彈。另外對于射孔管柱頂部和底部應當采用雙頭點火，從而提高點火成功率。對于射孔槍較長的部分需要采用隔板傳爆技術，隔離裝彈槍和空槍，從而傳遞引爆能量。為了能夠有效保證進口拆槍作業的安全性，防止污染射孔槍，需要保證射孔槍對準目標層后井筒打壓實現平衡失控。

2.2防砂方式

由于生產井的使用周期較長，因此為了防止地層砂過早的進入到水井中，影響水質損壞電泵。通常情況下，水源井會采用機械防砂的方式對地層中的砂礫進行處理。為了制定水源井合適的防砂方式，應當確保采水需求和大排量采水情況下的防砂有效期。通常情況下會采用礫石充填防砂方式。通過分析海上油田目標井區所統計的防砂層結果可以看出，館陶組水源井大多數采用20～40目的防砂精度較為合理。

3結束語

綜上所述，通過分析海上油田長射孔段水源井完井技術，掌握其在應用過程中所出現的問題并提高改進措施，才能夠有效增強海上油田的開采量，在實際使用過程中應選擇合理的完井工藝，增加水源井的運行效率，為海上油田的開發增強供水能力。另外，根據充填系數的相關計算結果，可以看出在充填砂量一定的情況下，水源井的射孔段越長，炮眼的實際填充砂量就會越少，密集程度會逐漸降低，充填系數也會隨之減少。同時根據礫石沉降運移規律，充填排量、砂比選擇、攜液性能和地層漏失情況會對設施充填造成較大影響，因此也是施工質量的關鍵參考因素。因此在實際使用過程中，需要根據海上油田的實際情況，選擇合適的施工參數，能夠有效增強海上油田水源井的完井水平，為增強海上油田的經濟效益和社會效益奠定基礎。

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