陳志剛

（中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第八采油廠，陜西西安 710021）

長(zhǎng)慶油田采油八廠從2011年開(kāi)始使用水平井開(kāi)發(fā)超低滲透油藏，初期平均單井產(chǎn)量5 t，隨著投產(chǎn)時(shí)間的延長(zhǎng)，單井產(chǎn)量降低，有的水平井含水突然升高。目前共有水平井49口，開(kāi)井45口，主要生產(chǎn)層位為長(zhǎng) 4+5、長(zhǎng) 7，平均單井日產(chǎn)液 5.90 m3，日產(chǎn)油 2.61 t，含水47.3%。目前有12口水平井高含水，占水平井總數(shù)的25.5%，現(xiàn)在水平井高含水已經(jīng)成為制約水平井有效開(kāi)發(fā)超低滲透油田的瓶頸。

1 水平井出水的特點(diǎn)及類型

1.1 水平井出水特點(diǎn)

（1）水平井含水上升快，容易造成油層過(guò)早水淹：由于水平井井段與油層保持水平，因此水平井容易大量產(chǎn)水，而且出水上升較快，甚至導(dǎo)致整個(gè)油井過(guò)早水淹。

（2）水平井容易底水脊進(jìn)，誘發(fā)水錐出現(xiàn)：在有些油藏中水油流度比較高，泄油通道上的含水飽和度稍有上升就會(huì)誘發(fā)含水大幅度升高，一旦含水升高，原油產(chǎn)出率急劇降低。如果有底水存在，當(dāng)水平井以較高速率生產(chǎn)時(shí)，更容易誘發(fā)水錐出現(xiàn)。

（3）水平井流體流動(dòng)速率低，通過(guò)測(cè)試技術(shù)找水較困難：水平井流體流動(dòng)速率低，常規(guī)的測(cè)井方法無(wú)效，常規(guī)流量測(cè)井儀測(cè)試無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)出流量大小。

1.2 水平井出水類型

水平井出水類型與直井不同，分為底水脊進(jìn)和裂縫突進(jìn)兩種類型。

1.2.1 底水脊進(jìn) 底水油藏在水平井開(kāi)采過(guò)程中，由于生產(chǎn)壓差與采出程度不均等原因，井筒周圍產(chǎn)生的壓降使油水界面變形成錐形上升，會(huì)導(dǎo)致邊水與底水水竄，使油井水淹，大量出水不出油。底水錐進(jìn)的油藏初期以點(diǎn)狀見(jiàn)水為主，由于底水能量充足，導(dǎo)致水平井很快水淹。

通常當(dāng)水平井產(chǎn)量增加時(shí)，水層的水就會(huì)越過(guò)油水界面向油層中侵入，錐體就升高，超過(guò)一定采油量時(shí)，錐體就升高到井底，在此之后，水就大量涌入井筒，生產(chǎn)壓差越大，錐進(jìn)越嚴(yán)重。

1.2.2 裂縫突進(jìn) 對(duì)于裂縫型油藏，采取水平井開(kāi)發(fā)，可以提高天然裂縫的鉆遇率，獲得比常規(guī)直井高數(shù)倍的產(chǎn)量，而裂縫突進(jìn)的油藏在開(kāi)采初期是油的通道，隨后油層壓力降低，裂縫就變成了水的通道。這種類型的水平井見(jiàn)水后，含水驟增，產(chǎn)油量則迅速降低。

2 水平井找水工藝技術(shù)

水平井水淹后必須迅速采取措施，本廠主要采用產(chǎn)液剖面和機(jī)械式找水兩種方法找出水平井出水點(diǎn)，然后根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行下步的堵水措施[1]。

2.1 利用水平井產(chǎn)液剖面測(cè)井測(cè)試

產(chǎn)液剖面測(cè)井資料是在油井正常生產(chǎn)條件下，獲得儲(chǔ)層有關(guān)產(chǎn)液性質(zhì)的信息，測(cè)井參數(shù)主要包括[2]：自然伽馬，磁性電位，井溫，壓力，持水率，流量，流體密度等。國(guó)外各大測(cè)井公司針對(duì)水平井都推出了相應(yīng)的測(cè)量?jī)x器，這些測(cè)量?jī)x器和方法受水平井流型影響較小，目前國(guó)外的水平井生產(chǎn)測(cè)井儀以斯倫貝謝公司的Flow Scanner測(cè)試儀器為代表，該儀器是斯倫貝謝公司專門為大斜度井和水平井設(shè)計(jì)的產(chǎn)液剖面測(cè)井儀；Flagship測(cè)試儀器是斯倫貝謝公司最新研發(fā)的水平井生產(chǎn)剖面測(cè)試儀器，這個(gè)儀器可以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜水平多相流流態(tài)下的產(chǎn)液剖面測(cè)量。

利用渦輪流量或者示蹤流量計(jì)算分層產(chǎn)量，利用持水率曲線結(jié)合實(shí)驗(yàn)室圖版計(jì)算分層產(chǎn)液性質(zhì)，井溫，壓力曲線用來(lái)定性分析產(chǎn)出段，自然伽馬和磁性定位曲線用來(lái)深度校正，了解井內(nèi)管柱結(jié)構(gòu)。

2.2 水平井分段生產(chǎn)測(cè)試找水技術(shù)

這種技術(shù)為長(zhǎng)慶油田多年技術(shù)研發(fā)成果，主要由采油泵、安全接頭、接箍倒角油管、開(kāi)關(guān)器、扶正器與封隔器和導(dǎo)向絲堵組成，油管下部連接有采油泵，采油泵下連接安全接頭，安全接頭下部連接油管，油管連接到油井的水平段。在水平段，油管的下端連接接箍倒角油管，下端依次連接有開(kāi)關(guān)器、接箍倒角油管、扶正器與封隔器、接箍倒角油管、最下端連接有導(dǎo)向絲堵。使得找水測(cè)試與采油生產(chǎn)為一體。

水平井分段生產(chǎn)測(cè)試技術(shù)的找水原理為用封隔器封隔生產(chǎn)層段，水平井的井下分段依次生產(chǎn)，通過(guò)地面計(jì)量液量，化驗(yàn)含水監(jiān)測(cè)壓力追蹤封隔器密封狀況。原理（見(jiàn)圖1）。

這個(gè)找水技術(shù)在實(shí)現(xiàn)找水的同時(shí)，完成產(chǎn)液、壓力剖面測(cè)試。

此種水平井找水技術(shù)的關(guān)鍵工具為[3-5]：智能開(kāi)關(guān)器、皮碗封隔器和彈性扶正器或逐級(jí)解封Y441封隔器。智能開(kāi)關(guān)器主要用于水平井井下?lián)Q層段生產(chǎn)，皮碗封隔器和Y441封隔器主要用于水平段各層段有效封隔和安全解封。

主要采用兩種找水工藝管柱（見(jiàn)圖2，圖3）。

圖2工藝管柱操作方便、施工簡(jiǎn)單，起下鉆安全性高，四級(jí)以上層段受限。

圖3工藝管柱封隔性能好，可多級(jí)應(yīng)用，逐級(jí)解封，施工周期長(zhǎng)。

2.3 拖動(dòng)管柱快速找水工藝

圖1 水平井分段找水原理圖

圖2 “皮碗封隔器+智能開(kāi)關(guān)器”測(cè)試管柱圖

圖3 “Y441封隔器+智能開(kāi)關(guān)器”測(cè)試管柱圖

針對(duì)油套環(huán)空返液水平井，從趾部到跟部拖動(dòng)封隔器逐一卡封，觀察、計(jì)量井口出液情況，判斷出水位置；單井找水時(shí)間縮短到1 d～2 d（見(jiàn)圖4）。

3 應(yīng)用實(shí)例分析

3.1 池平1水平井產(chǎn)液剖面測(cè)試

基本情況：池平1為延10油藏的一口水平井，延10層五段射孔后抽汲求產(chǎn)，日產(chǎn)純油36.9 m3。2011年11月投產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)后日產(chǎn)液7.59 m3，日產(chǎn)油5.80 t，含水9.1%，動(dòng)液面1 237 m，沉沒(méi)度273 m。2013年4月中旬含水出現(xiàn)上升趨勢(shì)，為控制含水上升，4月下旬將沖次下調(diào)至2.5次，但隨后含水未能得到控制，5月9日化驗(yàn)含水100%，加密核實(shí)，含鹽基本穩(wěn)定（65 464 mg/L），該井位于油藏邊部，分析認(rèn)為生產(chǎn)參數(shù)過(guò)大，導(dǎo)致底水上升。

產(chǎn)液剖面測(cè)試：2013年9月通過(guò)產(chǎn)液剖面測(cè)井找出出水段，為下步措施提供依據(jù)，提高單井產(chǎn)量。中國(guó)石油測(cè)井公司采用美國(guó)GE公司MAPS成像測(cè)井系列、英國(guó)Sondex公司PLT多參數(shù)測(cè)井系列和西安奧華公司生產(chǎn)的SWFL中子壽命測(cè)井系列利用“Mule Downhole Tractor”（水平井爬行器）進(jìn)行了測(cè)井施工。

產(chǎn)出剖面測(cè)井儀器:爬行器+扶正器+GR（自然伽馬）+QPC（磁定位、壓力）+RAT（陣列電阻率成像儀）+SAT（陣列流量?jī)x）+CAT（陣列電容持率儀）+CTF（溫度、持水）+CFBM（連續(xù)渦輪）。

圖4 油套環(huán)空返液水平井找水管柱圖

表1 產(chǎn)液剖面測(cè)試結(jié)果

測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果：綜合MAPS陣列測(cè)井成像數(shù)據(jù)輔以全井眼測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行約束，計(jì)算各產(chǎn)點(diǎn)產(chǎn)量（見(jiàn)表1）。

產(chǎn)液剖面測(cè)試顯示，第二個(gè)射孔段（2 210.00 m～2 218.00 m）和第四個(gè)射孔段（2 332.00 m～2 340.00 m）為主產(chǎn)層，其中第二個(gè)射孔層有少量油產(chǎn)出，產(chǎn)液量為2.66 m3/d，其中油0.48 m3/d，含水 82.00%，第四個(gè)射孔層產(chǎn)液量1.83 m3/d，含水100%；第三個(gè)射孔層（2 290.00 m～2 298.00 m）產(chǎn)液量次之，液量1.16 m3/d，含水100%，第一個(gè)和第五個(gè)射孔層少量產(chǎn)水，分別為0.32 m3/d和 0.57 m3/d。

3.2 元平110-11水平井拖動(dòng)管柱快速找水

基本情況：元平110-11井為長(zhǎng)4+5油藏的一口水平井，采用分段多簇體積壓裂改造工藝，改造7段，加砂 205 m3，排量2.6 m3/min，入地液量 1 508.1 m3。壓裂第七段出現(xiàn)溢流，關(guān)井后油壓穩(wěn)定在6.7 MPa，套壓6.5 MPa。2013年11月17日下泵投產(chǎn)，初期平均日產(chǎn)液15.6 m3，含水100%，測(cè)試前平均日產(chǎn)液14.2 m3，含水100%，累積產(chǎn)水5 583 m3?；?yàn)含鹽6 000 mg/L～7 800 mg/L（長(zhǎng)4+5 水型 CaCl2，含鹽 50 000 mg/L～60 000 mg/L），分析為注入水。

測(cè)試工藝：元平110-11井射孔壓裂7段2 160.0 m～2 170.0 m；2 230.0 m～2 240.0 m；2 290.0 m～2 300.0 m；2 370.0 m～2 380.0 m；2 440.0 m～2 450.0 m；2 510.0 m～2 520.0 m；2 580.0 m～2 590.0 m。

本次找水測(cè)試將其劃分為四個(gè)組合進(jìn)行抽汲找水測(cè)試：

第一個(gè)組合為噴點(diǎn)1~7：封隔器卡封位置：2150.0m；

第二個(gè)組合為噴點(diǎn)1~6：封隔器卡封位置：2218.0m；

第三個(gè)組合為噴點(diǎn)1~4：封隔器卡封位置：2347.0m；

第四個(gè)組合為噴點(diǎn)1~2：封隔器卡封位置：2475.0m。

由于下管柱過(guò)程中油套管均返液，后決定將單封拖動(dòng)管柱抽汲法找水改為單封拖動(dòng)管柱自流法找水，通過(guò)遞減法計(jì)算每段產(chǎn)液量及含水率，判斷主要出水層段。

管柱結(jié)構(gòu)從上到下依次為：工具油管+倒角油管+開(kāi)關(guān)器+皮碗封隔器（兩膠筒口向上）+油管扶正器+倒角油管+篩管+倒角油管+導(dǎo)向絲堵。

測(cè)試原理：采用開(kāi)關(guān)器+皮碗封隔器+眼管的工藝管柱，依次封隔相應(yīng)的噴點(diǎn)組合，通過(guò)抽汲判斷組合噴點(diǎn)產(chǎn)液情況，確定出水層段：下測(cè)試管柱時(shí)，開(kāi)關(guān)器打開(kāi)，確保測(cè)試管串能夠順利下井；測(cè)試時(shí)開(kāi)關(guān)器關(guān)閉；封隔器卡封位置依次為2 150.0 m、2 218.0 m、2 347.0 m、2 475.0 m。

測(cè)試數(shù)據(jù)結(jié)果：根據(jù)封隔器卡封不同位置，油套管返出液量測(cè)試結(jié)果分析認(rèn)為，噴點(diǎn)5為主要出水層段、噴點(diǎn)6也為出水段，具體數(shù)據(jù)（見(jiàn)表2）。

4 結(jié)論與建議

（1）水平井產(chǎn)液剖面測(cè)試需要結(jié)合井眼軌跡以及流量等資料綜合分析，陣列流量計(jì)與全井眼流量計(jì)受液量和井眼軌跡影響，尤其對(duì)于長(zhǎng)慶油田的低滲、低壓特點(diǎn)，水平井特低滲透油層段對(duì)產(chǎn)液剖面測(cè)試數(shù)據(jù)質(zhì)量影響較大。

表2 拖動(dòng)管柱找水各位置返液量錄取情況

（2）水平井拖動(dòng)管柱快速找水工藝技術(shù)操作方便、施工簡(jiǎn)單，起下鉆安全性高，找水時(shí)間短，主要測(cè)試數(shù)據(jù)為水平井分段產(chǎn)液量，數(shù)據(jù)相對(duì)單一，不需要復(fù)雜的數(shù)據(jù)模擬軟件分析解釋，工藝技術(shù)測(cè)試成本低。

（3）這兩種找水新技術(shù)為解決水平井高含水問(wèn)題提供了新思路、新方法，找水工藝的使用應(yīng)綜合考慮油井生產(chǎn)數(shù)據(jù)以及經(jīng)營(yíng)成本，采取適合的測(cè)試技術(shù)，高質(zhì)量的測(cè)試數(shù)據(jù)為水平井下步堵水措施提供了依據(jù)。