塔河油田碎屑岩水平井完井技术研究与应用

摘 要：塔河油田碎屑岩油藏属于低幅度背斜（边）底水油藏，埋藏深，具有强非均质性，油层厚度较薄，底水活跃，主要采取水平井开发，水平井完井方式从初期的筛管完井逐渐过渡到等密度射孔、变密度射孔到以ICD为主的多元化完井，从初期的释放产能逐渐向释放产能、先期控水、预留作业空间转化。

关键词：塔河油田；非均质碎屑岩；水平井；完井工艺

近几年来，世界石油工业面临着在降低成本的同时如何生产更多油气的挑战，水平井技术提供了一种有效的手段，它使一些用其他方法开采很不经济的油田可以进一步开发。

塔河油田碎屑岩油藏属于低幅度背斜（边）底水油藏，一般储层埋深4200-5100m，压力系数1.12-1.16，地层温度梯度2.2℃-2.3℃/100m。碎屑岩油藏层内非均质程度严重，平均孔隙度19-27%，渗透率一般为56-416mD，垂直渗透率与水平渗透率之比1∶1.34。碎屑岩油藏具有油层薄、大底水、埋藏深特点。

塔河油田目前共有水平井157口，占分公司总井数的16.53%，其中碎屑岩井口，近年来针对碎屑岩水平井作业进行了一系列研究以及现场实践，取得了良好的经验成果。

塔河油田碎屑岩油藏水平井完井技术应用得到突飞猛进的发展：

1）1998-2001碎屑岩水平井初步开发阶段：此阶段在塔河一区及塔河二区进行了水平井开发，仅完井投产7口井，因油井少，油藏厚度相对大，生产稳定。

2）2002-2007年碎屑岩水平井快速发展阶段：在塔河一区、二区基础上，新开发塔河九区、塔河及老区西大利亚开发调整，陆续投产大批开发井，此阶段为快速增长阶段，同时油层相对薄，完井方式也由筛管完井逐渐向射孔完井转变。

3）2007年-目前多元化完井方式阶段：此阶段新区块接替少，大部分为老区加密井，前期完井方式遗留下来的措施治理难度高等问题逐渐凸显，水平井完井方式逐渐向多元化发展，完井方式由快速上产转变为释放产能和先期控水及为后期治理提供有利空间为主。

1、筛管完井、射孔完井技术

1.1碎屑岩水平井筛管完井

开发初期，针对较厚油藏，采用筛管完井方式，完井尾管采用7″套管+51/2″筛管组合形式，51/2″筛管正对水平段，对上部套管进行半程固井封隔上部地层，下生产管柱后直接诱喷求产。完井生产管柱采用光管柱完井，部分气油比大的井带封隔器保护井口；生产管柱管鞋下深控制在井斜45度以内。

1.2碎屑岩水平井射孔完井技术

针对油藏条件逐渐变差问题，自2005年开始，新井采取射孔完井。完井尾管7″套管+51/2″套管组合，51/2″套管正对水平段，对完井尾管整体实施固井，下射孔生产管柱对水平段射孔，射孔后上提管柱至井斜45°部位，诱喷求产。初期采用等密度射孔，螺旋布孔和向上两方位射孔。

为进一步提高控水效果，针对前期全井笼统射开和无法分段问题，2007年开展了射孔参数优化研究，经历了4种射孔相位：水平180 °； 4方位螺旋30°、75°、285°、330°； 2方位向下120°夹角；6方位螺旋30°、75°、120°、240°、285°、330°，目前全部采用6方位螺旋方式布孔。

综合渗透率、轨迹等因素，形成了以分段射孔、避射底边、避射高渗段为核心的分段变密度射孔优化技术，高渗低射、避射，调整流入剖面，射孔优化技术延缓底水上升效果较好，但在含水进入中高阶段后失去优势。

2水平井完井技术

2.1小井眼水平井遇油膨胀封隔器完井

小井眼完井是目前完井技术的一个难题，水平井小井眼完井难度更高。塔河油田碎屑岩水平井水淹后在7″井眼内侧钻（57/8″钻头），在T912CH井首先开展了小井眼完井实验。

1）管外封隔器（遇油膨胀封隔器）优势：

（1）在柴油或原油中膨胀

（2）不需加压座封

（3）损伤自动修复，长期有效

2） 应用效果：

T912CH投产后，套压长期稳定在1.8MPa左右，说明封隔器密封良好，目前该井稳定生产2年，日产油13t左右。

遇油膨胀封隔器缺点：为防止封隔器提前座封泥浆中原油含量低于10%；膨胀时间较长，需等待涨封10天以上。

目前遇油膨胀封隔器已在6口井成功应用。

2.2调流控水筛管完井

塔河油田碎屑岩具有非均质性强特点，水平井产能相对偏低、上水快，针对此问题，结合筛管与射孔优化优点，发展ICD技术（调流控水筛管）。

1）ICD控水原理：

基于油藏特性，针对水平井完井进行合理设计，根据每口井的储层特性，优化各段筛管的喷嘴直径，现场安装；沿整个水平井段自动均衡生产压差剖面和产液剖面；见水后能够稳油控水，喷嘴限制出水量，降低含水率；达到早期控水，后期治水的需求。

2）完井管柱：

7″尾管悬挂器+7″套管+盲管+51/2″割缝筛管（或ICD管）+遇油膨胀封隔器+51/2″割缝筛管（或ICD管）+遇油膨胀封隔器+51/2″割缝筛管（或ICD管）+管鞋。

3）下入ICD施工注意事项：

井眼要求较规则，完井管柱入井前采取从小到大顺序模拟通井。

4）应用效果

2010年1月在TK7221H井应用，稳定日产原油40t，不含水，同比产量为邻井的1.6倍。

3分支井完井技术

2003年，在塔河油田布置了当时陆上最深分支水平井(TK908DH井)。本井难度达到了TAML4级，即主井筒和分支井筒都下套管并固井。第一分支井：垂深4597.02m，斜深：5234.55m，第二分支井：垂深4597.36m，斜深：5239.64m。两分支均采用了割缝衬管完井方法完井。

完井时采用HOOK套管悬挂系统，之后该井在投产第二分支一年后作业，投捞封隔器，打开第一分支双支合采，成功实现了分支井的选择性开采。

TK908DH井于2004年进行了第二分支完井作业：第一分支完钻后，下入FB-1封隔器封堵第一分支，再开窗侧钻完成第二分支，下入筛管常规完井。

1）完井难点：

（1）陆上最深分支水平井，可借鉴的经验和资料少。

（2）FB-1封隔器为永久封隔器，有中途座封风险。

2）完井过程中出现的问题：

下入封堵管串封隔器（FB-1）中途座封，提前丢手，经磨铣打捞后出井，延误工期7天。

3）FB-1封隔器组合管串：

7″回接插入密封+7″套管+转换接头（连接为一体）

陶瓷阀+密封筒+转换接头+延伸筒+FB-1封隔器+送放工具（连接为一体）

（1）下入回接筒+陶瓷阀+FB-1封隔器+送放工具+钻具

（2）回接筒插入密封插入，密封良好

（3）座封封隔器，验封，脱手。

该井进行第一分支堵塞后，开窗侧钻完成第二分支，因缺乏双支生产完井工具，于2004年5月底对第二分支下入RH封隔器后完井投产，初期日产80t，基本不含水。

参考文献

1.万仁溥，现代完井工程[M]，北京：石油工业出版社，2000。

2.万仁溥，中国不同类型油藏水平井开采技术[M]，北京：石油工业出版社，1997。