新形势下复杂条件下的石油开采技术研究

延长油田股份有限公司南泥湾采油厂 陕西 延安 716000

1 引言

据国家统计局数据显示,2020年1-11月国内原油累计产量达1.8亿吨,同比增长1.6%。虽然经济放缓,但是国内对石油能源的需求量却稳步增长。我国现阶段尤其资源大多属于非常规、深层及海洋深水区等南开采油气储量,地下条件复杂,开采难度大。采油行业已经进入到难开采油气时代,对于采油企业而言,必须通过技术突破才能提高开采效率和效益。

2 石油开采面临的复杂条件分析

现阶段,我国石油开采面临的复杂条件主要包括以下方面:一是非常规油气藏的储层压力比常规油气藏的储层压力低,渗透率低,石油流动性差或者难以流动,因此在开采的过程中必须要打水平井,同时还要对水平井实施大规模的分段压裂,通过人为工程改造让底下油藏流动起来,这不仅需要更高的工程成本,同时对工艺技术也提出了更高的要求。二是钻井过程中,不仅要满足井眼轨迹的目标要求,同时还要在生产使用过程中尽量保持油气藏的完整性,否则就难以提升油田单井产量,难以实现较高的采收率。三是油气藏所处位置位于生态保护区内,在这种情况下必须确保石油开采和生态保护双赢目标的实现,通常采用的是在距离生态保护区一定范围以外的地方进行钻采作业。这种情况无疑增加了开采位移,需要实施大位移钻井工程,给石油开采增加了难度。四是井眼空间狭小,存在振动、冲击、腐蚀等复杂工况,各种不确定性因素增加了开采作业风险。

3 石油开采技术分析

井漏封堵技术:首先降低泵排量,减小泥浆密度,观察泥浆循环情况,当不再井漏时再慢慢增加泵排量到正常值。对于浅层中的砂石层,具有胶结性差的特点,渗透性强,因此在这种情况下可通过将泥浆的粘度调高,增加泥浆的量来阻止井漏现象继续。对于深层中的井漏,应首先确保井壁稳定性,然后在此基础上减小泥浆的粘度,降低钻井激动压力。当泵压过高时容易憋漏地层,此种情况下可降低泵排量,减小泵压力。如果泥浆粘度过高、开泵负荷过大或者加重不均匀所导致的井漏,可先起钻停止,然后逐步分段下钻,同时调整和控制泵压和下钻加速度,避免再次出现井漏。如果是自然漏失原因造成的井漏现象,可以采取桥接堵漏的办法,如循环法和挤压法。循环法适用于渗透性小的多漏层段井漏位置,向泥浆中加入适当堵漏剂然后泵入漏层。挤压法适用于一些漏层清晰的漏井,根据漏井的实际情况设计和配制备好泥浆,然后泵入泥浆进行堵漏,过程中应控制好环空压力,不能超过地层和井口的承压负荷,压力稳定后进行泄压。如果井漏十分严重,可先泵入泥浆的一半量,然后静置2～4小时继续小排量泵入剩下泥浆的一半量,如果压力还是不够,再泵入剩下泥浆。此外抗高压堵漏剂结合了化学堵漏和桥接堵漏两种优势,具有延时膨胀的特性以及较好的粘弹性,因此具有极大的抗压能力,能够满足实际钻井井漏需求,在溶洞性井漏以及破碎性井漏情况中有较好表现。复合型堵漏剂主要成分是沥青和石英砂,稳定性好,能够耐受较高温度,具有良好流动性,能够根据现场情况调节凝结时间和凝结强度。

水平井完井技术:对不同油藏类型水平井的完井方式进行优选,建立更加精细的完井技术体系。稠油沙砾岩油藏的原油粘度大,采用固井射孔完井技术;裂缝油藏的碳酸盐岩致密,采用筛管完井技术和关外封隔器加筛管完井技术;砂岩油藏中胶结程度较好的情况,采用预钻孔筛管完井技术或割缝筛管完井技术,胶结程度疏松的情况,采用固井射孔后滤砂管防砂完井技术、裸眼内滤砂管防砂完井技术或套管内绕丝筛管砾石充填完井技术;水淹油藏的油水关系复杂,采用筛管顶部注水泥完井技术;薄层低渗油藏中的水平段较长可采用分段压裂的方式,采用带封隔器的套管顶部注水泥完井技术。

钻井液技术:在大造斜率井以及大井眼曲率的情况下,必须确保钻井施工具有较低的摩擦阻力,对施工润滑性提出了更高的要求。既要考虑到降摩阻,同时还要兼顾到环保性,可采用随钻膜润滑的思路以及强挤压点复合润滑的思路来实现较好的润滑性。采用有机环保润滑剂和纳米处理剂代替原油修复接触面,形成高强度润滑膜。钻井液选择具有良好的耐高温性能,能够抗温180℃,同时纳米粒径范围在1～50μm,摩擦阻力低、绿色环保型的钻井液。减阻剂使用方式采用智能化囊包的形式,使其能够在高摩擦力和较强剪切力的情况下破裂,在需要的位置释放润滑剂,实现定点润滑的效果,提升润滑剂使用效率。

4 石油开采技术具体实施途径

分段射孔的长井段水平井或水平段贯穿多有层的水平井,如果其中一段出现水淹就会影响到整个水平段的生产。为了解决这一问题,采用分段卡封、分段采油工艺技术可提高开采质量和效率。当需要对下段油层进行封堵时,管柱可采用带双向卡瓦支撑的封隔器进行封堵,使用丢手工具实现丢手。还可以采用皮碗封隔器对封闭层进行封堵,使用水平井丢手工具实现丢手,全部关注支撑在人工井底,上部采用方落伍关注插入丢手接头,避免管柱位置移动,这种卡封技术适用性强,可以对任意油层进行封堵。此外,在分段采油工艺中,采用多级封隔器和液控开关可以实现对水平井分段开采的目标。通过液压控制井下开关的开启关闭,满足合采和选择性开采的多样化需求。

5 结语

综上所述,石油需求在能源市场中仍旧占有很大的比重,而我国石油产业已经进入到高难度开采阶段。面对越来越复杂的条件,采用更科学的开采技术成为确保生产安全和采油效率的关键途径。未来的石油开采将更多地与现代化技术结合起来,总结和积累越来越多的实践模型,推动石油开采水平不断提升。