陳福軍

(中國石油遼河油田公司,遼寧盤錦 124010)

遼河特色水平井鉆井技術(shù)

陳福軍

(中國石油遼河油田公司,遼寧盤錦 124010)

遼河油田水平井鉆井技術(shù)的發(fā)展和應用不刻意追求高、精、尖,而是結(jié)合油田開發(fā)實際,以常規(guī)水平井為主導,堅持分支井、復雜結(jié)構(gòu)井技術(shù)攻關(guān),深入開展側(cè)鉆水平井間入式挖潛,發(fā)展配套了魚骨井、SAGD成對水平井、分支井、復雜結(jié)構(gòu)井、側(cè)鉆水平井、水平井與欠平衡集成技術(shù)等十大具有遼河特色水平井鉆井工藝技術(shù),為千萬噸穩(wěn)產(chǎn)提供強有力的工程技術(shù)支撐。

水平井 魚骨井 SAGD 分支井 復雜結(jié)構(gòu)井

1 引言

遼河油田自1992年實施第一口水平井以來，經(jīng)歷了技術(shù)攻關(guān)、現(xiàn)場試驗、擴大推廣和規(guī)模應用四個階段。水平井井型結(jié)構(gòu)：以常規(guī)水平井為主導，復雜結(jié)構(gòu)井做針對性攻關(guān)，側(cè)鉆水平井做間入式挖潛。

2 十大遼河特色水平井鉆井技術(shù)

2.1 MRC魚骨型水平井技術(shù)

魚骨型水平井為遼河油田自主研發(fā)、獨立設(shè)計，技術(shù)優(yōu)勢是儲藏接觸面積最大化[1]。自杜84-興H238井實施以來，累計完成魚骨型水平井76口。

典型井：靜52-H1Z，該井創(chuàng)分支數(shù)量最多(20個魚骨)、儲層進尺最長(4333m)兩項中石油紀錄。初期4mm油嘴，日產(chǎn)油48.4噸，是同區(qū)塊直井的24倍(如圖1、2、3)。

技術(shù)要點：魚骨分支實施順序從前往后，防止地層坍塌；裸眼懸空側(cè)鉆；確保主井眼重入，魚骨分支與主井眼采用不同鉆頭尺寸且存在垂向高差，解決完井管柱的順利下入。

圖1 靜52-H1Z結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 上翹型水平井示意圖

圖3 “Y”型分支軌跡圖

2.2 獨特的水平井井眼軌道設(shè)計技術(shù)

2.2.1 創(chuàng)新提出“魚鉤”上翹型水平井

針對邊頂水超稠油油藏特點，創(chuàng)造性地提出和發(fā)展了上翹型水平井井眼軌跡控制技術(shù)?！棒~鉤”上翹型軌道設(shè)計[2]，實現(xiàn)了技術(shù)套管對邊頂水的有效封隔。

2.2.2 創(chuàng)新提出“Y”型魚骨分支水平井技術(shù)

“Y”型魚骨分支技術(shù)是用2個魚骨代替3個魚骨， 單井節(jié)約進尺180m，口井節(jié)約鉆井成本100萬元。

2.3 水平井井眼軌跡精細控制技術(shù)

2.3.1 MGT磁導向鉆井實現(xiàn)SAGD成對水平井井眼軌跡精準控制

MGT磁導向兩項關(guān)鍵指標：水平段的水平度，上下兩口井水平段的平行度。鉆井實施上，常規(guī)儀器由于測量誤差，即使使用同一套儀器，也難以確保上下兩口井水平段的平行度。并且隨著水平段的延伸， 累計誤差將逐漸增大。為此，引進哈里伯頓MGT磁導向鉆井技術(shù)，解決了SAGD水平井井眼軌跡精準控制的難題[3]。國內(nèi)首例兩口井：杜32-興H313、杜32-興H314。

圖4 深井“瘦身”示意圖

圖5 大井眼重復利用示意圖

2.3.2 薄層油藏水平井隨鉆地質(zhì)導向技術(shù)

鉆井實施難點：入靶難、調(diào)整難、軌跡控制難。引進斯倫貝謝隨鉆地質(zhì)導向技術(shù)，使得水平井油層動用厚度從5米達到2米。累計完成薄層油藏水平井178口井，平均油層鉆遇率86.4%。

薄層水平井著陸控制要點：對于無技術(shù)套管的水平井，采用控制角度著陸技術(shù)。對于有技術(shù)套管的水平井：采用提前著陸技術(shù)。

2.4 SAGD水平觀察井鉆井技術(shù)

監(jiān)測SAGD開發(fā)油藏動態(tài)的水平觀察井對井身結(jié)構(gòu)、井眼軌跡控制、連續(xù)管的捆綁、配套工具、套管附件改造和完井井口等提出了特殊工藝要求。4口水平觀察井為SAGD開發(fā)安上了眼睛，屬國內(nèi)首例。

技術(shù)難題：(1)井身結(jié)構(gòu)異常：244.5mm技套正常Φ311.2mm鉆頭，因技套外捆綁空心桿，使用346mm鉆頭保證套管居中；(2)井眼軌跡控制：井網(wǎng)密，防碰距離小(2.5m)。井眼曲率大，狗腿度最大達14°/30m；(3)連續(xù)管的捆綁：套管外捆綁40mm空心抽油桿，套管下入過程不得轉(zhuǎn)動，套管接箍與抽油桿接箍錯開，套管與空心桿保持平行。4.特殊井眼固井：二開大井眼，技套固井難。

2.5 分支井技術(shù)

分支井技術(shù)核心在于窗口力學完整性、窗口水力完整性、分支再進入能力。

典型井：小35-H1Z，該井實現(xiàn)了用一口雙分支水平井開發(fā)不同壓力系統(tǒng)兩個斷塊、三個油層。本井五開井身結(jié)構(gòu)，分支互為反向，階梯水平井眼軌跡，分支上翹垂深相差100m。Z1分支水平段長850m，Z2分支水平段長320m。

2.6 復雜結(jié)構(gòu)井技術(shù)

在分支井的基礎(chǔ)上整合魚骨井技術(shù)，發(fā)展了分支＋魚骨為特點的復雜結(jié)構(gòu)井技術(shù)。該技術(shù)目前處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。技術(shù)要點：

(1)井眼軌跡優(yōu)化設(shè)計及控制技術(shù)：懸空側(cè)鉆、套管開窗、軌跡控制技術(shù)，確保第二分支井眼施工安全。(2)中完前隨鉆堵漏技術(shù)及中完潛山段固井技術(shù)，確保技術(shù)套管固井質(zhì)量，滿足開窗要求。(3)優(yōu)化完善多分支井完井系統(tǒng)，完井水平達到TAML4級。(4)應用多級滑套完井管柱，實現(xiàn)分段改造。

復雜結(jié)構(gòu)井整體開發(fā)邊臺潛山：邊臺潛山儲量1805×104t，儲層裂縫發(fā)育程度較差、物性差，為難采儲量區(qū)塊，直井產(chǎn)能低，不能有效開發(fā)。2008年開始先后嘗試實施了水平井、魚骨水平井、多分支魚骨水平井，實現(xiàn)了該塊儲量的有效動用和低品位潛山油藏的經(jīng)濟開發(fā)。區(qū)塊日產(chǎn)油由42噸上升到294噸。

2.7 水平井井身結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)

2.7.1 推廣應用“三開變二開”井身結(jié)構(gòu)

常開式注水泥關(guān)閉裝置配合ECP，實現(xiàn)了水平井上固下不固的完井工藝。口井節(jié)約投資50～80萬元。

2.7.2 深井“瘦身”節(jié)能降耗(如圖4、5）

單井節(jié)省套管99.46t、巖屑少返114.51m3、節(jié)省水泥98.64t?？捎肸J40替代ZJ50，鉆井周期可加快18天，口井鉆井成本可節(jié)省300萬元。

2.7.3 大井眼完井為老井重復利用打下伏筆

陳古潛山采用7寸篩管大井眼完井，二次利用可口井節(jié)約費用4100萬元。

2.8 水平井完井技術(shù)

(1)水平井篩管防砂技術(shù)，針對不同的儲層類型，研發(fā)了多種防砂篩管，滿足了開發(fā)需求。(2)ECP分段完井技術(shù)，解決巨厚潛山完井技術(shù)難題，突破水平井后期酸化壓裂改造的技術(shù)瓶頸。

該技術(shù)采用懸掛器、分級箍、遇水膨脹封隔器組合進行上部注水泥固井，水平段采用遇油膨脹封隔器+篩管分段完井工藝。興隆臺潛山完成25口井。

2.9 側(cè)鉆水平井技術(shù)

側(cè)鉆水平井是側(cè)鉆井與水平井技術(shù)的結(jié)合，具有低投入、高回報的特點。

攻克了以下技術(shù)難題：合理環(huán)空間隙優(yōu)選技術(shù)，側(cè)鉆井擴孔技術(shù)，套管居中技術(shù)，異徑窄間隙固井技術(shù)，熱采井套管損壞防治技術(shù)。

解決了以下開發(fā)難題：長停井復產(chǎn)，低產(chǎn)低效井二次開發(fā)，事故井處理，開發(fā)剩余油，改善井網(wǎng)。可以說增油效果顯著，側(cè)鉆井和側(cè)鉆水平井20年累計增油1174萬噸。

2.10 兩井結(jié)合:水平井與欠平衡集成技術(shù)

欠平衡鉆井是中國石油繼規(guī)模推廣水平井技術(shù)之后第二項拳頭鉆井技術(shù)。隨著欠平衡技術(shù)的不斷發(fā)展，遼河油田摸索出了欠平衡與水平井技術(shù)結(jié)合應用的一條特色之路，有效解決了低壓潛山油藏的開發(fā)難題。

哈3區(qū)塊：哈3-H3、哈3-H4欠平衡鉆井與哈3-H2井對比：鉆井提速22%，鉆井周期縮短5天，單井產(chǎn)量提高10倍。

3 結(jié)論與建議

本文重點介紹了遼河油田特色水平井鉆井技術(shù)。但隨著油田勘探開發(fā)的不斷深入，新的技術(shù)難題與挑戰(zhàn)將會不斷出現(xiàn)，需要鉆井人扎實工作，開拓創(chuàng)新，進一步完善和提高水平井鉆井工藝技術(shù)配套，為創(chuàng)新遼河特色水平井技術(shù)貢獻力量。

[1]李慶,耿應春,王敏生.MRC技術(shù)及其在勝利油田的應用[J].石油鉆采工藝,2009,31(4):109-112.

[2]高富成.上翹型水平井開發(fā)邊頂水稠油油藏[J].斷塊油氣田,2007,14(5):70-71.

[3]楊明合,夏宏南,屈勝元.磁導向技術(shù)在SAGD雙水平井軌跡精細控制中的應用[J].鉆采工藝,2010,33(3):12-14.

陳福軍,1978年生,2003年畢業(yè)于江漢石油學院石油工程專業(yè),獲學士學位,工程師,主要從事油田鉆井科技攻關(guān)與技術(shù)管理工作。