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中国石油效益开发的调查与思考(中)
2013年12月27日 10:36   来源于:中国石油新闻中心   作者:张晗   打印字号
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  2006年,完钻522口;2012年,完钻1351口;2013年,完钻1620口。作为中国石油效益开发和转变发展方式的有力抓手,水平井数量由少变多、应用规模从小到大,带来了中国石油油气开发的新局面。

  然而,随着水平井建设的推进,一些苗头引起大家关注——水平井的“亚健康”问题,主要表现为部分水平井出现了关停、高含水等症状,有些水平井一年前还是高产井,一年后就成了“躺井”。水平井能否青春常驻,不仅关乎当前的开发效果,而且制约着水平井能否持续规模应用,关系着中国石油在效益开发的道路上能否走得更稳更远。

  作为中国石油最早应用水平井的油田之一,辽河油田实施水平井综合治理工程,为“亚健康”水平井号脉、诊治,让近百口水平井重归高产行列,成为效益生产的经典案例。其探索值得大家思考和借鉴。

  不容小觑的健康问题

  随着时间推移,部分水平井陆续出现低产低效等“亚健康”症状。这不是个案,而是普遍趋势。水平井的健康问题必须予以重视、及早预防,如果不及时采取措施,就可能形成“大面积伤病”

  沈630-H1226井是位于胜西低潜山带的一口开发井。因为试油产能较高,2011年11月提前完钻投产,初期日产油120吨。但由于裂缝钻遇率低和产能下降较快,这口井累计产油4125吨后便“出工不出力”,不再出油。

  辽河油田不止沈630-H1226井这一个“病号”。在辽河油田,水平井以5.7%的开井数贡献26.7%的年产量,堪称“劳模井”。这样一份数据牵动人心:截至2012年,辽河油田完钻水平井1205口,关停水平井173口,还有104口水平井在“磨洋工”——处于低产低效生产状态。

  这是辽河油田的个案,还是中国石油水平井的通病?据勘探开发研究院采油所所长熊春明介绍,目前国内水平井综合含水率达77.2%,许多水平井长期高含水生产或因水淹关停。低采出程度下的水淹显著降低了水平井开发的整体效益,海外油田如苏丹、阿曼等也面临同样难题。高含水只是水平井“亚健康”的症状之一。辽河油田是国内应用水平井最早、水平井数量最多的油田之一,随着开发阶段的深入,部分水平井出现低产、套管损坏、出砂等问题,油藏动用程度较低,影响了油田的整体开发效果。

  从中国石油整体来看,水平井处在规模应用时期,水平井的健康问题出现了一点苗头,还没有集中显现出来。这是多位油田专家的共识。

  这些停摆和低产的水平井,很多曾是辽河油田效益稳产的大户。数据显示,这些关停低效井累计产油128万吨。事物具有两面性,动用程度低意味着潜力较大。扶起这些“大头井”,为辽河油田提高产量和效益注入一针强心剂。

  水平井应用走在前列,水平井管理和治理也要走在前列。今年3月开始,辽河油田启动水平井综合治理工作,从停产低效水平井中优选128口井进行综合治理。这些水平井也不负众望,经过治理后单井产量达到9吨以上,与今年新钻水平井生产能力基本相当,百万吨产能建设投资对比新钻井下降25亿元。

  专家表示,水平井综合治理以较少的投资实现了较高产能,培育出新的产量增长点,缓解了目前新井工作量压力和辽河油田发展的效益问题,并促进了水平井配套工艺技术的发展。

  为“亚健康”水平井“号脉”

  水平井的“亚健康”问题既有先天不足,又有后天影响。辽河油田为“躺下”的水平井“号脉”后发现,油藏状况、井型结构、完井方式等都是水平井的“病因”

  人上了年纪就容易生病,体力也不如以前。水平井也是一样。随着时间的推移,水平井经历了从试验到规模应用的过程,出现停产低效井是正常的,也符合油田开发的自然规律。倒下的“劳模井”令人惋惜,找出他们“生病”的原因,才能“对症下药”。

  在对这277口停产低效井“号脉”后,辽河油田发现一些规律性的问题:从年份看,2009年以前的井占总数的79%,这是由于2009年以前试验井较多;从井型看,常规水平井比例最低,分支井和侧钻井比例略高;从油品性质看,超稠油水平井比例最低,为11.3%,普通稠油、稀油水平井比例相当;从病症看,含水井比例最高,占总数的47%。

  “水平井‘亚健康’问题既有先天不足,又有后天影响。”辽河油田采油工艺处副处长檀德库说,“在现有技术条件下,部分水平井一旦病情恶化,就像人得了癌症,无力回天,只能关停。”

  辽河油田地质条件复杂,素有“地质大观园”之称,受地质条件的影响,影响水平井健康的因素也不一而足。“水是水平井的天敌,水平井见水后易造成暴性水淹,含水率从10%到90%的时间可能很短。”勘探开发研究院副总地质师胡永乐说。此外,辽河稠油油藏储层多为砂岩油藏,注蒸汽开采后,油层出砂严重,造成油井卡管柱、套管变形等,影响油井生产。

  完井方式对于水平井健康的影响同样不可小视。一次“完美”的完井应该既满足初期采油的需要,又考虑到后期人工举升采油的需要,还要为井下作业措施创造良好条件。在辽河油田的产量构成中,稠油和超稠油占有较大比例。鉴于固井完井容易污染稠油油层,辽河稠油水平井中90%以上采用筛管完井,这给后期找堵水、注汽、压裂、酸化等工艺配套措施带来不利的影响。

  辽河油田开发处水平井管理科科长范红招认为,当前,水平井后期配套工艺技术相对薄弱,相关技术还处在起步阶段。以水平井作业技术为例,水平井井深结构复杂、摩阻力大,不利于起下管柱和油井冲砂、打捞等复杂工序作业,目前在作业工具、作业工艺、设备、入井流体等方面缺少成熟的配套适用技术。随着水平井的增多,堵水技术和水平井的修井技术将是油田着重发展的技术。

  此外,油藏地质认识、钻井设计、井眼轨迹也间接影响水平井后期开采效果。

  “中西医”结合治“顽疾”

  水平井治理要治标,更要治本;要看手段,更要看“疗效”。钻井与采油结合、地下与地面结合,“西医手术”与“中医疗养”结合,才是水平井保持健康的良方

  6月3日,沈630-H1226井侧钻后投产,日产油55吨,不含水。

  更早些时候,辽河油田在洼38块侧钻了两口水平井,投资与一口新水平井相当,产量是新井的近2倍。

  侧钻,降低了水平井部署的储量下限,激活薄层低品位油藏,让很多低效水平井起死回生,提高了投资回报率。中国石油股份公司副总裁、勘探与生产分公司总经理赵政璋表示,侧钻水平井对老油田挖潜、濒临废弃油田的恢复意义非常重大,要把老井侧钻作为规模应用水平井的一项重要工作抓实抓细。

  侧钻为水平井治理开出了良方,但不可能包治百病。在辽河油田水平井综合治理的措施中,既有大修、完善注水等“保健”措施,又有科技含量高的“治疗猛药”和试验项目。

  实施大修作业,为水平井做“手术”。曙1-7-5平1井是辽河曙光采油厂一口高产水平井,日产油70吨,由于井内筛管错断而停产。科研人员提出冲砂、取换套、侧钻三位一体的修复方案,将井内长达70米的原井错断套管和筛管成功捞出。

  攻关找堵水技术,治理水平井“水患”。水是水平井的“欢喜冤家”,对于已经见水封“喉”的水平井,辽河油田从水平段有效分段切入,确定化学堵水的研究方向,自主研发高性能的堵水材料和分段施工工艺,破解筛管完井稠油水平井的堵水难题。应用此项技术后,新海27-H12井日产液量减少100立方米,产量不降反升,目前产量稳定在3吨以上。

  推广新型试验,让病井“脱胎换骨”。针对洼59块水平井产量逐步下降的问题,辽河油田开展低油层压力的厚稠油油藏重力辅助蒸汽驱试验,还在薄互层稠油油藏的杜66块实施直井—水平井火驱试验。

  “头痛医头脚痛医脚”还远远不够,如何根治水平井“亚健康”?辽河油田对此进行积极思考和探索。

  治标更要治本。辽河油田总工程师刘喜林认为,筛管完井是制约配套攻关的最大瓶颈,从钻井到采油工艺要通力协作,加大技术攻关,实现完井方式多样化,从根本上解决问题。

  水平井治理是一项系统工程,不仅涉及钻井、采油工艺,而且涉及油藏、地质。辽河勘探开发研究院水平井中心主任张宝龙建议,水平井治理不应停留在技术上,还需要深入地质认识,从设计源头把关。精细地质认识,做到两个可控——部署水平井地质体可控、产能可控才可打。当前,这个中心正进行水平井应用基础研究攻关。辽河油田开发处副处长于天忠认为,不能为打水平井而打水平井,要树立效益理念,从油田高效开发的角度,研究水平井与区块转换方式之间的最佳结合点。对停关水平井进行效益排队,在现行技术下科学确定治疗顺序。

  水平井综合治理这次“小考”证明,辽河油田不仅能够在水平井应用中独领风骚,而且在未来的水平井修井作业中大有作为。

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