提高水平井单井产能技术研究

张红岗，刘向伟，景文杰，张宁利，李晓明，陈康林，石 琳，周亚亚

（中国石油长庆油田分公司第三采油厂，宁夏银川 750006）

1 水平井低产原因分析

1.1 受裂缝影响，高含水井所占比例较大

随着水平井开发在油田大规模的应用，水平井开发矛盾也逐渐增多，对于注水开发油田，由于天然裂缝、人工裂缝以及非均值性等因素，容易造成部分层段注水突进现象明显，目前含水大于70%井27口，占总井数的47.4%。

1.2 高含水井出水层位不明确

水平井井网与定向井井网交错分布，井网局部水井密集，井网不规则、不完善，导致水平井区域油水对应关系复杂，难以判断出水位置，影响单井产能。7口水平井动态反应强烈，很快见水，影响整体开发效果。

1.3 部分井初期改造段数偏少

三叠系水平井主要集中在塞392、吴420区块，由于初期改造段数偏少，且部分层段改造不充分，单井产量较低。与邻井产量相比，增产倍数大于邻井2倍的井7口。

1.4 层内剖面矛盾突出，水驱动用程度低

水平井对应部分注水井吸水状况差，存在尖峰状、指状、一段不吸状况，注入水易沿高渗段推进，水驱动用程度低（67%），严重影响水平井开发效果。

表1 水平井对应注水井水驱状况统计表

2 提高水平井单井产能技术研究

2.1 水平井重复压裂技术

水平井重复压裂采用水力喷射压裂技术，该技术结合了水力射孔和水力压裂的新型增产工艺。该工艺由水力喷砂射孔、水力压裂（通过普通油管或钻杆或连续油管）以及环空挤压（通过另外一个泵）三个过程共同完成。根据伯努利方程，射流出口附近的流体速度最高，压力最低，故出口附近的流体不会漏到其他地方，而环空的流体则在压差作用下被吸入地层，维持裂缝的伸展。

2.1.1 采用“水力喷砂+小直径封隔器+连续混配”为主体的水力喷砂工艺技术 应用自主研发的最大外径为105 mm的K344小直径封隔器，形成了水力喷砂与小直径封隔器联作工艺，提高了分隔有效性，扩大了水力喷砂压裂的应用范围。

该封隔器主要由上接头、下接头、中心管、胶筒、滤网内套等部件组成（见图1）。

图1 水力喷砂与小直径封隔器联作管柱组成图

K344封隔器座封采用节流压差形式实现，座封压差只需1.5 MPa以上，油管泄压后封隔器自动解封，并且作业管柱没有水力锚，不存在钢性硬卡，反循环后有利于管柱拖动连续多段作业。试验表明，K344-105封隔器能够承受70 MPa中心管压力，58 MPa套管密封压差。

配套应用连续混配车，在单井压裂段数增加的情况下，施工天数由5.5～6天/井下降至4天/井。

2.1.2 水力喷砂射孔与小直径双封隔器联作工艺技术水平井双封单卡分段多簇压裂主要是利用导压喷砂器产生的节流压差使封隔器坐封，压裂液通过喷砂器进入地层，完成目的层压裂，停泵，封隔器胶筒回收，反洗后，上提至第二个目的层进行压裂，如此逐层上提，实现多段压裂。

2.1.3 实施效果 2011-2012年共实施水平井重复压裂3口，措施有效率100%，累计增油615.92 t，单井增油205.4 t。

2.2 水平井酸化技术

针对投产初期产能较高，产量突降的水平井，实施土酸酸化恢复单井产能，施工时准备800 m倒角油管下在管柱最下端，下斜尖探砂面过程中必须下两根油管上提一根油管；下钻限速20根/小时，观察指重表变化，洗井时采取两部水泥车反循环冲砂洗井。2009-2012年共实施8口井，日增油19.4 t，单井日增油2.4 t，累计增油3 194.52 t。

2.3 水平井找水技术

水平井堵水，首先要分析油藏出水类型，预判出水部位，采用找水工艺或生产测井确定出水层段。目前采油三厂采用多级智能找水工艺判断出水层段。

表2 2011-2012年水平井压裂效果统计表

表3 2009-2012年水平井酸化效果统计表

2.3.1 水平井找水关键技术

2.3.1.1 智能开关器 主要由桥通体和开关器芯体两部分组成，上下与油管连接。工作时，设定时间,由微电脑给微电动机驱动系统发出指令,使驱动系统带动开关阀打开或关闭。

2.3.1.2 皮碗封隔器 该封隔器是一种自封封隔器，依靠皮碗与套管内壁的过盈接触达到封隔油套环空，无解封负荷。有效解决了水平井段多级封隔器座封及解封的困难。

表4 皮碗封隔器技术参数

2.3.2 找水管柱设计 （1）在井下工作时，皮碗封隔器可以将水平井射孔段卡开；（2）智能开关器根据地面设定开关采集时间在井下定时开启和关闭；（3）地面抽油机连续生产，地下单层采油，求出各段产液量、含水、压力及温度等数据，为分段分析和评价提供依据。

2.3.3 实施效果 2012年实施油井找水措施6口，其中6口水平井通过找水测试，已判断出水层位。2013年计划对吴平11井实施堵水措施。

吴平11井原始地层水矿化度为70 000 mg/L左右，分段找水测试数据显示，各层段含水均较高，且矿化度均30 000 mg/L左右，远远低于地层水矿化度，由此综合分析该井为全井段见水，其中喷点3高含水层段已水淹，含水为100%；喷点1、喷点2含水为40%左右。初步分析认为，该井全井段见水，但主要出水层段为根部喷点3。由注采关系分析可知，喷点3只对应注水井旗01-41井，且注水井在喷点3裂缝展布方向上，喷点3见水可能来自旗01-41井。

图2 多级智能找水管柱示意图

表5 吴平11井找水测试结果表

3 结论及认识

（1）水平井找水手段仍然比较单一，在采用多级智能找水工艺的基础上，结合水平井产液剖面测试、示踪剂监测、干扰试井等多种手段，判断水淹层位和主要来水方向。

（2）水平井找堵水管柱需要进一步优化。

（3）需要研制高强度凝胶堵剂，对水平井出水层段进行深部堵水。

（4）结合油藏储层特征，分析水平井低产低效的主要原因，进一步攻关水平井重复压裂技术。

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