摘 要:港西一號井叢場位于大港油田港西開發(fā)區(qū)中北部,井口槽多,周圍老井密集,面臨著防碰關系緊張,井眼軌跡優(yōu)化難度大以及降本增效等難點,因此井眼軌跡進行優(yōu)選保障優(yōu)快鉆井有著重要意義。
關鍵詞:井叢場 井眼軌跡優(yōu)化 防碰優(yōu)化
井叢場建設能夠減少征地面積,降低開發(fā)成本,是大港油田近年主推的鉆井模式,港西一號井叢場位于大港油田港西地區(qū),單平臺含井25口,是2018年大港油田實施的最大規(guī)模陸上井叢場上。不同于單井井眼軌跡設計,井叢場井眼軌跡設計需要綜合多方因素,地質、工程協(xié)同優(yōu)選。
1工程概況技技術難點
大港油田港西一號平臺位于港西開發(fā)區(qū)中北部,構造形態(tài)為受港西9號斷層制約,被15、16號斷層所切割的鼻狀構造。主要發(fā)育含油層位為明化、館陶組,儲層膠結疏松、易出砂,油層埋深694m-1450m,含油面積4.4km2,上報地質儲量743.1×104t。
港西一號井叢場位于港西二區(qū)西6-12-5井區(qū),主要目的層位明三4、館一2儲層。新部署槽口24個,利用井場內老井2口(1油1水),形成規(guī)?;木畢矆?。采用單排布井,井間距6m,采用簡易軌道移動,電動鉆機批鉆作業(yè),2部鉆機,1號鉆機1-14#方向表層批鉆,反向實施油層段批鉆;2號鉆機15-26#方向實施。
井眼軌跡優(yōu)選過程中主要存在以下難點:
(1)港西一號井叢場處于港西二區(qū),老區(qū)經(jīng)過多次加密與調整,井網(wǎng)密度大,井場征地難度大,地面點選擇困難,地下靶點分布錯雜,致使防碰關系緊張。經(jīng)統(tǒng)計二區(qū)井網(wǎng)密度高達44口/Km2,井場周圍分布魚蝦池,水泥路,高壓線等設施,井場面積受限。
(2)平臺井數(shù)較多,井型多樣,水平井與常規(guī)井混合,油、水井共存,綜合考慮滿足產(chǎn)能需求、安全施工、降成本與利于后期工藝措施因素,整體井眼軌跡難度大。港西一號平臺油、水井混合部署從利于后期注水工藝, 要求水井相對集中布置,水平井和常規(guī)井混合部署,給整體井眼軌跡優(yōu)化帶來難度。
2井眼軌跡優(yōu)選
港西一號平臺原部署槽口28個(含老井兩口),井口間距5m;部署地質目標點32個。地質、工程動態(tài)化協(xié)同工作,優(yōu)化井網(wǎng)部署、優(yōu)化安全防碰,優(yōu)化軌跡設計,共同完成鉆井工程井眼軌跡方案部署,滿足該低成本,高效開發(fā)的需求
港西一號井叢場初始靶點,以“水平位移之和最小”、“總井深之和最小”等作為優(yōu)選指標進行了分析 [1-2],考慮水井相對集中布置的產(chǎn)能需求,初步進行井口—靶點匹配,形成初步方案,為進行下一步的井網(wǎng)優(yōu)化與軌跡精細調整奠定基礎。共部署新井26口,利用1-28號槽口,含水平井1口(西3-12-4H)。針對初始方案中26口新井進行井網(wǎng)優(yōu)化,針對防碰風險高,施工難度大的井進行合理優(yōu)化
(1)優(yōu)化井網(wǎng)部署,減小施工難度與防碰風險。以某單井為例,由于靶前位移大,利用最近槽口進行設計,亦存在施工風險與施工難度: 造斜點淺,造斜率大,淺部地層疏松,不利造斜; 井斜角大,結合地層特性,第二段造斜率提至3.0deg/30m,井斜角仍達到62.78deg,結合本區(qū)明化、館陶儲層疏松易出砂特征,不利于鉆進過程中攜巖屑砂巖; 防碰風險高,與完鉆鄰井,測深198m時距離僅為0.95m ,因此考慮施工可行性與經(jīng)濟性,地質、工程協(xié)同,最終取消該井實施,優(yōu)化平臺井網(wǎng)與井型,優(yōu)化井網(wǎng)部署。
(2) 地質工程一體化,優(yōu)化地質目標與軌跡參數(shù),確保所有設計井的安全部署與實施,且井眼軌跡力求簡單,實現(xiàn)全部剖面二維化,減小施工難度及降低鉆井 。共調整靶點5口,優(yōu)化軌跡,實現(xiàn)由不可行--可行,確保各單井實施,滿足產(chǎn)能需求,降低施工難度與鉆井成本。某單井原靶點軌跡與鄰井距離近,且受防碰關系制約,調整剖面與軌跡參數(shù)均不可行,產(chǎn)能組織,地質部門與工程院設計人員現(xiàn)場協(xié)同辦公,在允許范圍內調整靶點,降低防碰風險,滿足施工可行性(圖3)。
(3)滿足產(chǎn)能需求及防碰要求前提下,優(yōu)化剖面達到節(jié)約進尺,直接降低鉆井陳本的目的
優(yōu)化后井網(wǎng)中存在7口位移較大的常規(guī)井(>500m),本著鉆采一體化的原則,在施工可行前提下,通過優(yōu)化軌跡參數(shù),增大造斜率,井斜角均控制在40°以下,平均每口井節(jié)約進尺20m,針對本區(qū)易出砂地層,鉆井過程中,可減少攜巖屑攜砂困難,降低施工過程復雜發(fā)生。
3 結論與認識
(1) 經(jīng)優(yōu)化形成港西二區(qū)1號平臺井從場鉆井設計方案,部署新井24口(14油10水),利用井場內老井2口(1油1水)(圖4),形成26口井規(guī)模的井叢場(15油11水),其中含水平井2口 均設計為常規(guī)剖面,實現(xiàn)無三維繞障等復雜井,減小施工難度,滿足了產(chǎn)能需求。
(2) 24口新井鉆目前全部實現(xiàn)安全完鉆,實現(xiàn)較高經(jīng)濟利益。26口臨時征地面積230m*80m(28畝),永久征地面積210m*58m(18畝)。節(jié)約臨時征地276畝、永久征地28.4畝;節(jié)約臨賠184萬元、征地285萬元。通過井眼軌跡適應性分析,較常規(guī)井,平均機械鉆速得到提高,平均鉆井周期穩(wěn)步減少;機械鉆速提高了14.84%,鉆井周期縮短了26.84%,實現(xiàn)了港西一號平臺開發(fā)井安全快速鉆井。
參考文獻:
[1] 柳毓松,廉培慶,同登科,等.利用遺傳算法進行水平井水平段長度優(yōu)化設計[J].石油學報,2008,29(2):296-299.Liu Yusong,Lian Peiqing,Tong Dengke,et al.Optimum design of the horizontal section length in a horizontal well using geneticalgorithm[J].Acta Petrolei Sinica,2008,29(2):296~299.
[2] Garcia-diaz J C,Startzman R,Hogg G L.A new methodology for minimizing investment in the development of offshore fields[ R]. SPE 26018,1996.
作者簡介:
王國娜(1983.6),女,35歲,漢族,河南洛陽人;2011年畢業(yè)于中國石油大學(華東)礦產(chǎn)普查與勘探,碩士;工程師,現(xiàn)主要從事鉆井工程設計及相關研究工作,通訊地址:大港油田石油工程研究院。