浅谈水平井采油工艺技术的现状与应用研究

郭玉强GUO Yu-qiang；王丽莉WANG Li-li

（中国石油天然气股份有限公司辽河油田钻采工艺研究院，盘锦 124010）

（PetroChina Company Ltd.Liaohe Oilfield Drilling Technology Research Institute，Panjin 124010，China）

1 水平井采油技术的现状

1.1 相关配套技术概况

1.1.1 高含水油田控水稳油技术 自从控水稳油技术被提出之日起，国内多数陆上高含水区域便逐步启动了控水稳油工程。在此过程中进行了多次技术攻关，如薄油层改造挖潜、大泵和电泵井找水堵水、薄夹层防窜封窜等。在原有的技术基础上，将采油工程系统与地面工程、油藏工程相结合，从而促成了压缩式可洗井封隔器等高效分注技术，机械式可调层管柱、水溶性聚合物冻胶类化学堵水调剖剂系列、大泵和电泵井模拟找水测试等找水堵水技术，多裂缝压裂、粘砂套管防窜等油层薄夹层挖潜技术，油田的产能随之得到了保障。

1.1.2 低渗透油田高效开采技术 低渗透储量是我国石油资源的重要成分，在石油地质储量中具有举足轻重的地位。高效开采是低渗透油田的一大特点，其已有的配套工艺技术涵盖了诸多方面，例如：储层保护技术，注水技术，区块整体压裂优化设计和实施技术，丛式定向开采技术，以及加深泵挂深抽技术等。此外还有稠油油藏蒸汽吞吐配套工艺技术，高温固砂防砂技术，增油助排技术等，这些水平井配套的工艺技术已在辽河、河南、新疆等国内各大油田广泛应用，并创造了越来越乐观的产油成绩。

1.1.3 压裂技术 经过对多种完井方法的研究对比发现，套管分流压裂方法可以被推举为首选方案，它具有施工安全系数高，单次压开多条裂缝多的特点。实施套管分流压裂方案时，配合先下井的套管短节，在低密度布孔的状态下，开始大排量施工。由于吸液炮眼会产生摩阻，从而使井底压力显著提高，压裂液顺势分流，实现了一次施工压开多个层段的过程。只要具备了合理的射孔方案，准确判断压开的裂缝数目，即可保障施工顺利完成。

此外，双封隔器单卡压裂方法也呈现出较好的应用价值。该方法的工作原理是利用导压喷砂封隔器的节流压差坐封压裂管柱，上提后，一次性实现各层段的压裂。利用双封隔器单卡压裂时，应注意防止压后砂卡管柱的现象。

1.1.4 酸化技术 目前，我国针对水平井的酸化工艺是对酸的优选工作，其主要是使用多级暂堵酸化，工艺上多选择“多级注入+暂堵液+缓速液”同时使用的方法。

1.2 国内各大油田应用情况

1.2.1 辽河油田 辽河油田水平井是所有油气田集团公司中规模最大、井型最多的一个。截止到二零零三年为止，其水平井数量已经占据了总开发井数量的46.9%累计完钻水平井1178 口，其平均单井产量是直井的4.6 倍,占总产油量的26.7%。水平井技术也促进了辽河油田二次开发和立体开发的新境界，并且在不断提升着水平井的应用水平。

1.2.2 大庆油田 大庆油田低渗透油藏现已小有规模，其应用水平井开发示范区已于2012 年年底建成。最初计划的77 口井的钻井任务全部完成，其中包括17 口水平井。大庆油田一直本着“优化井网井型，优化穿层压裂工艺，优化地面建设”的高效开发模式，为水平井应用技术的运用与发展提供了保障。

1.2.3 胜利油田 胜利油田在水平井应用上近些年发展也非常迅速，在生产实践中已经形成了一套成熟的水平井地质及油藏工程设计技术。如今其水平井设计已经实现了常规原油物性的各类油藏，实现了新区产能建设和老区调整的并轨发展。

1.2.4 江苏油田 截止到二零零七年的水平井总数量已达到了29 口之多，产量增至全国水平的10%以上。水平井工艺技术在该油田得到了快速发展，油藏类型也随之而增加了，在开发低渗透薄层油藏等领域中发挥着重要作用。

1.3 面临的技术难题 水平井采油工艺与其相关的配套技术发展得并不十分先进，仍有一些技术上的难题面临解决，主要表现在：完井试油工艺技术较常规直井复杂；采油管柱组合等工艺尚不完善，常规管柱或井下工具无法满足相应的技术要求；冲砂、打捞等修井作业施工复杂。

2 水平井采油技术的应用研究

2.1 流入动态与压差 一般情况下，水平井的产能计算是由渗流稳态解析解而获取得出的，然而在实际的生产过程中，在稳态情况下生产的油藏几乎为零。可利用以下方法得到稳态解：通过泄油边界和有效井筒半径，同时伴随形态因子的概念，能够比较轻松地将稳态的结果转化为非稳态和拟稳态的结果，其结果数据可通过实验室的物理模型来验证。

2.2 生产参数的优化

2.2.1 举升方式的优选 深井泵采油方式推举为可被最优先选择的采油方式，其特点是流程简单、工艺成熟、稳定性高。但也同时存在一些不足之处，比如：能耗大、效率偏低。必要时可以使用节能型抽油机来弥补这一不足。

2.2.2 参数的确定 当水平井产量、下泵深度、抽汲参数等因素确定后，便可对抽杆、泵径等参数优选了。优选方式可分两次进行：第一次初选抽汲参数；第二次要在不同的抽汲参数下对相应的杆柱优选。另外，还要对杆柱的抽汲参数的优选结果进行再次筛选，其目的是找出最理想的组合，以确保充分利用该组参数下的每级杆的应力，同时减少抽油杆自重。

2.3 储层解堵与改造 压裂和酸化解堵技术是时下主要的储层改造措施，虽然我国的水平井酸化技术已经有一定经验，但水平井的酸化技术尚不成熟，所以进一步开发储层解堵与改造工作是必然趋势。

需要特别提出的是，钻井泥浆会对储层产生危害，它可在井壁上形成滤饼，既降低渗透率，又增加了泥浆滤液在地层中的水锁效应，故而必须找到一种可消除井壁表面的滤饼的方法。经过多次试验后发现，采用酸洗及强氧化剂来解除泥浆堵塞，能够有效减少井筒周围的地层损害。

3 总结

近些年，我国石油产业一直面临着低渗透油田开发、高含水油田开采等诸多技术难题。为逐步完成技术攻关，采油工程必须以降低原油生产成本、提高采油效率为宗旨，重视并有效发展水平井的开采技术，大力发展稠油蒸汽驱配套技术，完善低渗透油田完井、增产，逐步形成有特色的深井和超深井配套技术。各大油田也应从当地的实际情况出发，因地制宜，总结出适合自身采油技术方案。

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