水平井在低幅度构造油藏开发中的应用——以塔河油田二区东为例

郭瑞，张晓

牛会玲，黄鹏 （中石化西北油田分公司勘探开发研究院，新疆 乌鲁木齐830011）

1 地质概况

塔河油田二区东油藏位于塔河盐边三叠系雁状断裂带内，构造位置隶属塔里木盆地东北坳陷区沙雅隆起阿克库勒凸起南斜坡，储层主要发育于上三叠统哈拉哈塘组下段3号砂层组 （T3h3L）。T3h3L构造圈闭特征主要表现为幅度在5～20m之间、圈闭面积小并伴有一系列羽状排列的正断层。井区发育断裂以张扭性正断层为主，主控断裂形成于印支－燕山期，并控制了大部分构造的形成，而T3h3L储层主要受北东向雁列断层控制形成多个独立的低幅度圈闭，呈条带状分布。二区东油藏T3h3L储层砂体在构造范围内分布稳定，温压系统基本相同，但不同的含油圈闭油水界面不统一，构成了各自独立的油水系统，为典型的受低幅度构造与断层控制的底水油藏。

2 水平井应用效果

为最大程度提高单井控制、动用储量及克服底水锥进，塔河油田碎屑岩油藏在水平井开发实践中总结出以导眼落实构造及油水关系，以水平段进行开发、减缓底水锥进或脊进速度的一套符合低幅度构造底水油藏特点的布井方式［1］，且水平井技术在二区东开发实践中得到广泛应用。截至2012年9月30日，二区东T3h3L油藏共投入生产井17口，其中水平井7口，斜直井10口。

利用水平井与斜直井结合整体部署，有效抑制了油藏边底水突进，实现二区东T3h3L低幅度构造油藏高效开发。投产初期水平井单井日产量约为斜直井的1．8倍，油藏水平井生产井数占区块总井数的41．2%，但水平井已累计生产原油14．1×104t，占全区块累计产油量的51．5%，成为油气高效开采主导技术之一。截至2012年9月30日，区块水平井日产油100．7t，占区块日油产量的72．3%，单井日产油量是斜直井的3．7倍，且无水采油期及供液能力均好于斜直井，分析认为水平井技术的应用对提高区块产能和采收率方面均取得了显著效果。

3 水平井开发效果影响因素

3．1 水平段长度

理论研究表明水平段长度越长，采油指数越大。但是受实际油藏构造的制约，在油藏构造较陡的区域，为了保证水平段长度，势必以降低水平段的避水厚度为代价，反而导致水平井临界产量降低而影响水平井的开发效果［2，3］。因此，考虑到二区东储层平面非均质影响，在建立地质模型的基础上，取相同的位置和方向，设计了200、250、300、350、400、450m 等6个水平段方案。通过对塔河油田低幅度构造油藏进行的模拟计算认为水平段越长，非均质影响越大，优化结果认为该井区水平井的水平段射孔长度设计为250～350m比较合适 （图1）。结合油藏构造幅度、圈闭形态以及钻井过程中的跟踪调整情况，二区东水平井实钻水平段长度平均为278m。

图1 水平井不同水平段射孔长度与累计产油对比曲线

3．2 井眼轨迹

水平井的井眼轨迹控制是借助钻头导向工具、井底信息遥控系统及地质目标识别软件，使钻头实时沿设计地质目标钻进的工艺技术［4］。合格的井眼轨迹是保证水平井目标砂体有效避水程度的基本条件，也决定水平井后期投产测试情况和无水采油期的长短。数值模拟结果表明：水平段的避水程度80%是开发指标变化的拐点，当避水程度小于80%，水平段避水厚度小，底水脊进快，油井生产效果变差。

部署在二区东油藏同一圈闭且构造位置相似的TK7220H井和TK7221H井油层厚度均为13m，TK7221H井水平轨迹控制较为平稳 （图2），水平段垂深最大落差仅为0．8m，轨迹距离油层砂顶1．5～2．0m，避水厚度87%，2010年1月投产至今仍不含水，无水采油期980d，目前日产油33t，累产油3．7×104t。而TK7220H井由于实钻水平段轨迹与设计相差较大，轨迹在目标砂体中控制较差，垂深最大落差达到8．2m，最低避水高度仅为3．8m，对应避水程度为30%，2010年1月水平段投产后无水采油期仅为1个月，目前日产油7．4t，含水86%，累产油1．7×104t。结合开发地质和钻井工艺综合分析认为井眼轨迹的精确控制是水平井提高避水程度达到高效生产的关键因素。

图2 TK7220H井与TK7221H井水平段实钻轨迹示意图

3．3 夹层分布

在油井水平段之下、油水界面之上若发育有隔层或夹层，可以有效地抑制底水锥进。水平段设计在隔夹层之上，可以有效提高避水效果，延长无水采油期。TK7216H井所处圈闭通过构造精细解释认为存在10m左右的构造幅度。该井设计在高部位钻斜导眼以落实构造解释精度及油水分布特点，通过实钻斜导眼仅在顶部钻遇垂厚1．7m油层，而油层下部发育0．6m泥质夹层。在调整设计水平段过程中，分析认为油气层下部的泥质夹层可减缓底水锥进，采用钻井地质导向LWD （随钻测井）技术贴着油层顶部在构造高部位完钻水平段。该井自2009年10月水平段投产后，初期单井产能较高，日产油33t，含水较为稳定，目前累产油1．9×104t。

TK7216H井西部构造特征类似的低幅度圈闭上部署的TK7219X斜井，在钻遇垂厚4m油层，2009年11月斜井段投产后初期日产油15t，含水65%，目前日产油0．2t，含水99．6%，累产油0．9×104t。由于该井所处圈闭面积、构造幅度和控制储量均优于TK7216H井，但受井型和夹层影响，单井产能及开发效果却不如TK7216H井。

3．4 完井方式

二区东油藏水平井完井技术主要包括尾管射孔和调流控水筛管两种完井方式［5］。相对于常规射孔完井技术，调流控水筛管完井工艺主要应用于油藏厚度小于5m、避水高度小于3m、储层非均质性较强的强底水碎屑岩油藏。该技术利用盲管和筛管组合，配合管外封隔器实现分段筛管完井。技术特点是通过在盲管上预留的井下节流器实现水平井段的均衡流入，并可控制底水上升速度。采用调流控水筛管完井的TK7230H井水平段最低避水高度仅1．6m，水平轨迹在中部钻遇高渗透率储层，而A、B端位置钻遇储层物性较差，渗透率较低，综合考虑水平段的避水高度及储层物性，利用遇油膨胀封隔器将水平段分为3段进行完井。截至2012年9月该井已投产7个月仍不含水，相比同区块的射孔油井无水采油期较长。

4 结论和建议

1）水平井的明显优势主要体现在单井控制储量较大，增加原油的可采储量，具有比斜直井更长的完井层段，能够产生较大的泄油区，可以改造储层砂体的连通性，能够有效的抑制底水的水锥。另外由于水平井在提供产能方面所体现出的优势，笔者认为在二区东井控程度较低部位可适当进行加密部署水平井，排除底水锥进的影响因素，井距并不是制约井网的必要因素可适当缩短，以此提高区块原油产量和采收率。

2）二区东油藏水平井生产效果主要受水平段长度、合格的井眼轨迹、夹层分布以及完井方式等因素影响，因此要求地质研究人员应加强随钻综合研究，及时调整靶点和水平段在储层中的位置，工程研究人员实时指导入靶角度和控制轨迹垂深，以保证避水高度及井眼平滑稳定达到地质设计要求。

3）二区东低幅度构造油藏水平井初期产能高，无水采油期较长，总体开发效果好，是提高单井产量和采收率、实现区块高效开发的重要手段。水平井开发技术在二区东油藏中的成功应用进一步推动了该技术在油田工区低幅度圈闭油藏中的应用和发展。

［1］张志强，盛海波，先伟 ．水平井在塔河油田三叠系油藏开发中的应用 ［C］．北京：水平井油田开发技术文集，2010．336～339．

［2］朱美，彭江苏，谭连山 ．水平井地质设计方法及应用 ［J］．内蒙古石油化工，2009，19（11）：62～63．

［3］陈建宏，马宏伟 ．塞392区长6油藏水平井开发效果分析 ［J］．油气藏评价与开发，2011，1（6）：45～46．

［4］胡文瑞 ．水平井油藏工程设计 ［M］．北京：石油工业出版社，2008．202～204．

［5］张梦华，刘练，胡勇 ．塔河油田九区三叠系下油组水平井试油诱喷影响因素分析 ［J］．石油天然气学报 （江汉石油学院学报），2011，33 （5）：209～210．