摘 要:隨著科學技術的不斷進步,水平井采油工藝在油田勘探中得到了越來越廣泛的應用,且已經(jīng)建立了適應于不同類型油藏的開采技術體系。與傳統(tǒng)采油工藝相比,水平井具有穿透油層長、泄油面積大、經(jīng)濟效益高等優(yōu)點,如何改善水平井采油工藝及配套技術,已經(jīng)成為油田勘探中亟待解決的問題。本文主要闡述了水平井采油工藝的概念及改善措施,分析了水平井采油工藝的應用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢,重點研究了水平井采油工藝的配套技術,以期為水平井采油工藝的發(fā)展提供理論指導。
關鍵詞:水平井采油;工藝;配套技術
1 水平井采油工藝概述
1.1 水平井采油的概念
水平井是在油井垂直或傾斜地鉆達油層后,井筒與油層保持平行,轉達接近于水平,從而保證在長井段的油層中鉆進直至完井。傳統(tǒng)的油井往往是垂直或傾斜地穿過油層,因此油層中的井段往往較短,采油效率較低,而水平井采油工藝通過較長的通過油層的盡段,生產(chǎn)能力較傳統(tǒng)油井提升明顯,在最近幾年的油田開采中得到了極為廣泛的應用。水平井采油工藝是一項綜合性的油田開采技術,針對不同類型的油藏,需要配置相應的配套技術便于油田的勘探與開發(fā),從而極大得提升了水平井采油的質量與效率。當前我國的水平井采油工藝的發(fā)展尚處于起步階段,但在壓裂技術、水平定向射孔技術、防砂沖砂技術以及完井技術方面都取得了一定的成就,也大大促進了我國油田產(chǎn)能的提高。
1.2 水平井采油工藝的改善措施
水平井采油工藝的改善措施主要包括以下三個方面的內容:一是合理確定水平井流入動態(tài)及生產(chǎn)壓差,這也是與水平井產(chǎn)能息息相關的技術指標;在水平井的實際生產(chǎn)活動中,水平井滲流穩(wěn)定狀態(tài)的分析對提高油田產(chǎn)能有著重要意義,在水平井經(jīng)過不同類型的油藏時,由于滲透率的不同,水平井會形成相應的泄流區(qū)域,該區(qū)域半軸與水平井長度具有一定的相關性;水平井在實際的采油過程中,多處于不穩(wěn)定狀態(tài)下,需要不斷調整流入動態(tài)及生產(chǎn)壓差,保證轉化結果的精確性,以此來提高水平井采油的質量的與效率。二是優(yōu)化水平井生產(chǎn)參數(shù),實際的優(yōu)化措施種類繁多,結合水平井油田實際的工作狀態(tài),選擇深井泵采油技術等措施,簡化采油技術流程,提高采油效率;結合水平井的臨界產(chǎn)能及不同開發(fā)階段的產(chǎn)能變化,有針對性得改進抽油機及配套設備參數(shù),從而保證水平井產(chǎn)能;另外,在實際的采油過程中,結合采油進度定期核對生產(chǎn)參數(shù),保證水平井采油設備滿足生產(chǎn)實踐的要求。三是解堵并改造水平井儲層,由于當前采用的壓裂和酸化技術會破壞井筒結構,會給采油過程帶來諸多不可控因素,在實際的生產(chǎn)活動中可以引入水力壓裂技術及酸化方式對水平井段堵塞物進行清理,從而保證水平井開發(fā)的順利進行。
2 水平井采油工藝的應用與發(fā)展
2.1 水平井采油工藝的應用現(xiàn)狀
國外對于水平井采油工藝的應用較早,早在20世紀20年代就開始了采用水平井來提高油田產(chǎn)能,并在80年代出現(xiàn)了導向鉆井技術,水平井采油工藝得到了飛速發(fā)展,當前國外水平井油田的數(shù)量已達到數(shù)萬口,水平井技術已經(jīng)成為提高油田產(chǎn)能及效率的有效手段。當前國內外成熟的水平井完井方式主要包括裸眼完井、割縫襯管完井、歷史充填完井、帶管外封隔器完井以及固井射孔完井等5種類型,我國的勝利油田即采用了固井射孔完井、篩管完井及裸眼完井技術等。我國是引入水平井采油工藝較早的幾個國家之一,在20世紀60年代中期就開始水平井油田的相關研究,如四川碳酸鹽巖中的兩口水平井。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,我國的各類水平井已達數(shù)百口,約占全部油田的50%以上。近年來隨著我國水平井開發(fā)工藝的逐步成熟,水平井已經(jīng)成為推動我國石油開采發(fā)展的重要技術支撐。當前我國的水平井采油技術已達到世界先進水平,在各大油田中也得到了廣泛的實踐應用,相應的配套設施也得到不斷完善。
2.2 水平井采油工藝的發(fā)展趨勢
隨著科學技術的快速進步,石油工業(yè)的水平井采油工業(yè)也日趨完善,并在實際的開采過程中得到了廣泛應用,我國各大油田的產(chǎn)能及效率依托水平井技術都得到了極大得提高。當前我國的水平井采油工藝雖然取得了一定成就,但相對發(fā)達國家而言仍存在較大差距,必須不斷引入高效的水平井設備,解決實際生產(chǎn)活動中存在的問題。油田開采企業(yè)必須加大對技術創(chuàng)新的投入力度,建立科學的專業(yè)培訓機制,進一步提高水平井采油工藝。相關技術人員需要在合理確定流入動態(tài)及生產(chǎn)壓差的前提下,不斷優(yōu)化水平井生產(chǎn)參數(shù),選擇合理的水平井提液,對水平井采取分層段開采,加快水平井儲層解堵與改造研究,提高水平井的機采系統(tǒng)效率。另外,對于配套進口、配套抽油泵、防斷防脫油桿、井下溫度測試等配套技術的應用研究需要得到進一步重視,完善水平井采油各個環(huán)節(jié)的工作,不斷推動油田產(chǎn)能的提高。
3 水平井采油工藝的配套技術
3.1 配套井口
配套井口需要根據(jù)不同尺寸井眼水平井的具體要求來進行設置,必須滿足不動管柱進行注汽、自噴、抽油、伴熱、測試等開采作業(yè)要求的需要,也包括不動井口提下副管作業(yè)。如在克拉瑪依油田水平井配套井口的設計中,通過引入SKR14-337-78*52及SKR14-337-62*40雙管熱產(chǎn)井口來達到淺層稠油、超稠油區(qū)塊水平井作業(yè)的需要。生產(chǎn)實踐表明,有針對性的配套井口設計較好地滿足了水平井生產(chǎn)工藝要求,各項生產(chǎn)指標也都符合實際采油工藝需要。
3.2 配套抽油泵
水平井采油中所選用的配套抽油泵必須能夠下到斜井段抽油,實現(xiàn)不動管柱注汽、轉抽,并與直井段保持一致的高泵效。為滿足以上生產(chǎn)要求分別研制了斜抽管式泵及多功能長柱塞注抽兩用泵,其中斜抽管式泵主要用于傾斜角在60度以內的定向井、水平井斜井段及斜直井的抽油,并保持較高的泵效;多功能長柱塞注抽兩用泵則主要用于能下至斜角大于60度的大斜度井段,以滿足主副管同時注汽的要求。
3.3 防斷防脫油桿
相對常規(guī)采油工藝,水平井采油需要在特殊的井身結構中開展作業(yè),水平井身抽油桿柱、泵的工作情況較豎直井復雜很多,抽油桿磨損、斷脫的情況時有發(fā)生,因此必須研制配套的防斷防脫油桿。在抽油桿的設計中引入扶正器、防脫器,從而實現(xiàn)水平井段抽油桿作業(yè)的特殊要求,解決抽油桿柱過度磨損及斷脫等問題,從而提高水平井采油工藝的實踐應用水平。
3.4 井下溫度測試技術
水平井溫度測試對于了解水平井段的出油部位有重要意義。傳統(tǒng)的井下溫度測試采用泵送儀器法對斜直井的溫度進行測試,但是由于該儀器需要使用大量清水,且溫度測試的失真問題較為嚴重,近年來研制了抽油桿送測試儀器的方式對水平井段溫度進行測試。將溫度測試儀通過帶有扶正器的抽油桿段送至水平井段內,從而逐段對水平井段的溫度分度進行測試。
4 結束語
隨著油田勘探技術的不斷進步,水平井采油工藝逐漸引起相關學者的重視,水平井采油技術在油田開采中也得到了越來越廣泛的應用。水平井采油工藝的改善措施包括流入動態(tài)和生產(chǎn)壓差的確定、儲層的解堵與改造、水平井生產(chǎn)參數(shù)的優(yōu)化等。經(jīng)過幾十年的發(fā)展,我國的水平井采油工業(yè)已經(jīng)得到了飛速發(fā)展,水平井數(shù)量不斷增加,水平井技術已經(jīng)成為提高油田產(chǎn)能及效率的有效手段,在此基礎上必須加快配套井口、配套抽油泵、防斷防脫油桿以及井下溫度測試等配套技術的開發(fā)與應用工作,以達到不斷完善水平井采油工藝的目的,推動石油工業(yè)的長遠發(fā)展。
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