匡臘梅 鄒信波

摘 要：海上油田的低滲油氣藏因經(jīng)濟門檻產(chǎn)量限制，使傳統(tǒng)儲層改造工藝手段在海上油田應(yīng)用受限。MRC（油藏最大接觸位移）儲層改造技術(shù)可以增加泄流面積，平衡油水流動，實現(xiàn)天然水驅(qū)范圍的立體延伸，從而降低單井含水，延緩含水上升速度，提高特高含水老井井控范圍剩余油資源利用程度。通過對MRC儲層改造技術(shù)的不斷創(chuàng)新及優(yōu)化升級，成功將該項技術(shù)由單支井眼的位移分支改造向多分支井眼位移分支改造，從中低含水井改造向特高含水井改造，并進一步向MRC改造（MRC儲層改造井二次MRC儲層改造）發(fā)展。通過大修增產(chǎn)措施實現(xiàn)降水增油，極大地延長了低滲儲層低產(chǎn)油井壽命，同時“短、平、快”上產(chǎn)的特點已使該項技術(shù)在海上油田挖潛領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：水平井;低滲儲層;儲層改造;懸空劃槽

中圖分類號：TE242 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）07-0142-05

Abstract： The application of traditional reservoir modification techniques in offshore oilfields is limited due to the economic threshold production restriction of low permeability reservoirs in offshore oilfields. MRC （maximum reservoir contact） reservoir modification technology can increase drainage area， balance oil and water flow， and realize three-dimensional extension of natural water drive range， thus reducing water cut of single well， delaying water cut rising speed， and improving the utilization degree of remaining oil resources in well control range of super high water cut old wells. Through continuous innovation and optimization and upgrading of MRC reservoir transformation technology， the technology has been successfully transformed from single well displacement branch to multi-branch well displacement branch， from medium and low water cut well to ultra-high water cut well， and further developed to MRC power transformation （MRC reservoir transformation well for reconstruction）. Through overhaul and stimulation measures， precipitation and oil production are increased， which greatly prolongs the life of low-yield oil wells in low permeability reservoirs. At the same time， the characteristics of “short， flat and fast” production have made the technology realize industrial application in the field of offshore oil field tapping potential.

Keywords： horizontal well; low permeability reservoir; reservoir transformation; suspended grooving

中國海上油田低滲儲層油氣資源，因工程、設(shè)施及開采設(shè)備投入差異導致經(jīng)濟門檻產(chǎn)量受到限制，使諸多傳統(tǒng)儲層改造措施工藝在海上油氣田應(yīng)用受限[1，2]。典型的如水力壓裂技術(shù)是陸地油田應(yīng)用廣泛的儲層改造措施，而南海東部海上油田普遍具有層位多、油水交互存在、水體大、能量充足等地下條件特點，導致壓裂工藝應(yīng)用受限，尤其是壓裂后若形成垂向裂縫直接溝通油水層將帶來災(zāi)難性后果，同時突破地面條件限制實現(xiàn)平臺化壓裂。南海東部海上油田邊底水能量充足，采用天然能量開發(fā)，目前，老油田經(jīng)過長期高速開發(fā)，采出程度高，剩余油分布零散且規(guī)模小，挖潛難度大，井間剩余油規(guī)模小，且井網(wǎng)密度較大，采用調(diào)整井挖潛經(jīng)濟效益風險高。目前僅有少數(shù)薄層、淺層、深層等儲量規(guī)模不大的邊際油層未動用，采用調(diào)整井挖潛經(jīng)濟效益差。

由于海上平臺井槽有限，僅依靠側(cè)鉆調(diào)整井的油井泄流通道有限，挖掘井間剩余油田難度較大[3]。從陸豐及惠州區(qū)域油田低滲儲層開發(fā)現(xiàn)狀及存在的影響油田剩余油挖潛及合理開采的主要問題出發(fā)——低滲儲層存在泄油面積小、平面波及效率低;低滲儲層存在液量瓶頸，高含水后產(chǎn)油量極低的現(xiàn)象，如何充分利用老井眼進行儲層改造，以提高體積波及效率，達到降低老油田綜合含水率，提高低滲儲層產(chǎn)能的目的，實現(xiàn)油田穩(wěn)產(chǎn)和增產(chǎn)，同時進一步降低成本，已成為油田發(fā)展的必由之路。

1 MRC儲層改造技術(shù)及其礦場實踐

南海東部海域多數(shù)油田都已進入油田開發(fā)中后期，面臨采出程度高、單井含水率高、穩(wěn)產(chǎn)難度大等現(xiàn)實問題。近幾年常用的挖潛措施如換大泵提液、補孔、堵水、酸化解堵、中間相解堵、二次完井調(diào)層、高能氣體壓裂造微裂縫、超深穿透射孔等多項挖潛措施，有效緩解了老油田的綜合遞減，延長了油田經(jīng)濟壽命，并提高了最終采收率。而面對特殊井況，如LFG13-1油田29H1井水平段泥巖垮塌，有效井段急劇減少、日產(chǎn)水平接近側(cè)鉆產(chǎn)能，常規(guī)措施無能為力，只有突破常規(guī)，跳出如側(cè)鉆、堵水、補孔等傳統(tǒng)挖潛手段，才能最大限度激活油井，滿足改造增產(chǎn)的特殊要求。

1.1 MRC儲層改造技術(shù)

生產(chǎn)井MRC儲層改造技術(shù)由分支井概念發(fā)展演變而來，是在現(xiàn)有生產(chǎn)井井筒內(nèi)，從裸眼水平段合適位置，通過懸空劃槽的方式，派生若干分支位移井眼，不下入任何完井管串，通過裸眼完成，增加產(chǎn)油量的增產(chǎn)措施技術(shù)。近年來，該技術(shù)應(yīng)用在老井挖潛領(lǐng)域，成為極有效的增產(chǎn)措施。沙特Shaybah油田最早把MRC儲層改造技術(shù)應(yīng)用于在生產(chǎn)井[4，5]。海上平臺井槽有限，油井泄流通道有限，挖掘井間剩余油難度較大，利用MRC儲層改造技術(shù)改造在生產(chǎn)水平井可實現(xiàn)一井多向采油，獲得最大體積波及效率，實現(xiàn)控水增油效果，最大限度地提高采收率。此外，對于低滲、物性致密且構(gòu)造邊部井控程度有限的儲層，經(jīng)過一次MRC儲層改造的油井仍有未觸及到的剩余油區(qū)可挖潛。可再次通過增加油藏接觸面積挖潛剩余油，提高低滲油井的產(chǎn)液和油量。這種在一次MRC儲層改造井的基礎(chǔ)上再次MRC作業(yè)的改造，稱之為MRC冪改造。

MRC儲層改造技術(shù)適應(yīng)性強，在新老油田的低孔低滲油藏、重油藏、多層薄油藏、裂縫性油藏、多斷塊油藏以及煤層氣開發(fā)層面均可通過提高井眼與油藏接觸面積，增加泄油面積，提高油井生產(chǎn)能力，降低油田開發(fā)成本，減少泥漿和巖屑排放，減少環(huán)境污染。

1.2 礦場實踐

LFG13-1油田29H1井因井壁泥巖垮塌，產(chǎn)液量和產(chǎn)油量急劇降低，接近廢棄產(chǎn)能。若無任何儲層改造手段，井控儲量最終采出程度僅18%。按照常規(guī)做法，油井產(chǎn)量低至廢棄產(chǎn)量即側(cè)鉆，而該井若直接側(cè)鉆替代井，鉆頭所達距離至少遠至500～1 000m，將造成原井眼近井地帶剩余油資源浪費，替代井無法完成這部分剩余油動用。側(cè)鉆若鉆遇老井眼，還將再次面臨泥巖層垮塌的工程風險。此外，側(cè)鉆作業(yè)周期長、費用高。

該井所生產(chǎn)的α層滲透率較低，水平井段的有效泄油半徑有限，只能通過增加在生產(chǎn)井的油藏接觸面積，才能有效挖潛近井地帶的剩余油，若施工單位輕易選擇側(cè)鉆將造成不必要的資源浪費。經(jīng)研究論證，突破常規(guī)增產(chǎn)工藝思路，選擇在通井過程中適當“繞行”增大泄油面積，把MRC技術(shù)移植至大修方案，即在29H1老井眼基礎(chǔ)上通過MRC技術(shù)溝通被垮塌泥巖所埋井眼（見圖1），能夠最大限度地動用原井眼控制區(qū)域內(nèi)資源，延長油井生命周期，同時，還能夠避免再次穿入泥巖層，使用隨鉆測井工具，規(guī)避風險。

1.2.1 方案優(yōu)化及實施。為盡量找回泥巖垮塌填埋的390m井段，確保油藏最大接觸面積，設(shè)計派生兩個分支：MRC1從3 334～3 893m，分支有效長度559m;MRC2從3 585～3 850m，分支有效長度265m。通井作業(yè)完成兩個分支，MRC1分支559m，MRC2分支265m，加上原井眼有效井段240m，該井有效井段達到了1 064m。這樣大大增加了油藏泄油面積，達到了增加產(chǎn)量的目的。MRC儲層改造方案現(xiàn)場實施作業(yè)工期16d，成功化解了實踐過程中面臨的三大挑戰(zhàn)。

1.2.1.1 確定油藏接觸位移分支尺寸。若側(cè)鉆，井眼尺寸一般選擇8″1/2，套管開窗下入7″套管，打6″裸眼段。該井所生產(chǎn)的油層薄僅0.5～2m，鑒于地質(zhì)要求控制水平段軌跡在距儲層頂0.5m以內(nèi)，派生的雙分支最終均選擇6″井眼。在6″水平井眼應(yīng)用MRC技術(shù)在亞太地區(qū)尚屬首次，無任何作業(yè)經(jīng)驗可以借鑒，老井眼無任何可以利用的通井路徑條件，劃槽難度大。現(xiàn)場實施完全依靠鉆具自重，最終實現(xiàn)劃槽并偏離老井眼。

1.2.1.2 工具選擇。原計劃借助盤管工具完成劃眼，鑒于井眼較小，存在循環(huán)困難問題，最終決定使用鉆頭。6″井眼采用4-3/4″工具和3-1/2″鉆桿組合，鉆具重量輕，為保證劃槽成功率，優(yōu)選帶1°彎角的馬達和牙輪鉆頭。1°彎角的馬達造斜率在3°～8°，對比1.2°和1.5°的彎角，既能滿足劃槽要求，又能避免因造斜率過高，導致軌跡穿過儲層。選擇牙輪鉆頭，以保證馬達工具面穩(wěn)定，防止因鉆具震動太大，導致劃槽時間長，甚至不成功的情況?；诠ぞ邇?yōu)選原則，MRC1劃槽一次性成功，累計耗時20h，成功偏離老井眼。

1.2.1.3 儲層保護。施工單位完成MRC1鉆井作業(yè)后進行破膠，若破膠后漏失量達40桶/h，則破膠成功。替入60桶Perfflow暫堵劑后，漏失量降為零;MRC2完成后，采用完井液頂替井筒泥漿，進行第二次破膠。根據(jù)經(jīng)驗選擇Perfflow暫堵劑，在作業(yè)過程中，向已打開的分支替入暫堵劑，形成暫時的屏蔽作用，可以避免下一分支劃眼返出的泥漿、巖屑進入該分支產(chǎn)生漏失，造成儲層污染。

1.2.2 應(yīng)用效果。該井實施MRC儲層改造措施作業(yè)后，將日產(chǎn)油量提高到235m3/d，含水率降低到17%，產(chǎn)量提升5.8倍，生產(chǎn)穩(wěn)定，一年內(nèi)累計增油5.6萬m3，平均日增產(chǎn)原油154m3/d，增產(chǎn)效果顯著。同一油藏、同一位置、同一水平井眼、不同水平段長度的產(chǎn)能相差較大，表明MRC儲層改造技術(shù)能夠明顯提高單井產(chǎn)能，最大限度地動用原井眼控制區(qū)域內(nèi)資源。

MRC儲層改造工藝試驗井挖潛成功后，擴大目標井的選取范圍，嘗試從低含水井到高含水井，從常規(guī)水平井到多分支水平井。礦場推廣試驗16MH井，該井為一口高含水雙分支水平井，生產(chǎn)層位也是低滲SL1小層。投產(chǎn)初期產(chǎn)液327.8m3/d，含水3.8%，作業(yè)前日產(chǎn)液254 m3/d，日產(chǎn)油16 m3/d，含水達94%。

依據(jù)油藏潛力研究結(jié)果，制訂該井的MRC儲層改造方案，保留老井眼，從原井水平段懸空劃槽派生兩個位移分支，目的層仍為SL1小層。措施后日產(chǎn)油143 m3/d，含水降至65%。MRC新分支井眼含水為老井眼的2/5，產(chǎn)油量為老井眼的12倍，挖潛效果顯著。

該井的礦場實踐表明，MRC儲層改造分支深入瀕臨廢棄的老井眼周圍，在增大油藏接觸面積的同時，也起到平衡油水流動，降低單井含水，延緩含水上升速度的作用，更有利于施工單位充分挖潛剩余油，提高油井最終采收率。

2 MRC儲層改造技術(shù)在海上油田的工業(yè)化應(yīng)用

南海東部海上油田部分油氣藏儲量規(guī)模大，埋藏較深，屬低滲透油氣資源，受自身儲層條件和工藝技術(shù)制約，已開發(fā)油田出現(xiàn)采出程度低、產(chǎn)量低、生產(chǎn)成本高、經(jīng)濟效益低等特征，而國內(nèi)對海上低滲透儲層還缺乏有針對性的開采工藝。在海上油田成功應(yīng)用生產(chǎn)井MRC儲層改造工藝技術(shù)，對廣大低滲透儲層的挖潛與開發(fā)具有重要意義。

2.1 工業(yè)化應(yīng)用的挑戰(zhàn)及關(guān)鍵技術(shù)

工業(yè)化應(yīng)用面臨一系列技術(shù)挑戰(zhàn)，首先地質(zhì)上因井網(wǎng)多次加密后，油水關(guān)系復雜，剩余油刻畫難度大，挖潛的油砂體厚度薄，儲層非均質(zhì)性強，有效儲層連續(xù)性差;另外，工程上因老井眼條件限制位移分支派生點選擇空間小，懸空劃槽難度大，接觸位移分支儲層保護難等。經(jīng)過研究攻關(guān)及實踐形成了從精細地質(zhì)油藏描述、剩余油刻畫、高效懸空劃槽、位移分支精準導向、位移分支獨立完井和儲層保護等獨具特色的系列技術(shù)。

2.1.1 精細地質(zhì)油藏描述技術(shù)。為保障生產(chǎn)井井控范圍內(nèi)零星剩余油分布研究的可靠性，施工單位通過分析沉積研究、小層精細劃分、砂體精雕細刻、精細夾層刻畫等精細儲層表征的研究成果，解剖儲層砂體內(nèi)部結(jié)構(gòu)及分布范圍。

2.1.2 剩余油刻畫技術(shù)。零星剩余油研究是能否實現(xiàn)MRC實施效果的保障和基礎(chǔ)。施工單位在已鉆探井、評價井、開發(fā)井、補充井和調(diào)整井多口的基礎(chǔ)上，綜合地震、測井、地質(zhì)與油藏的精細研究后，能夠獲得代表地下真實情況的精細動態(tài)油藏模型，為零星剩余油研究提供了重要保障。通過數(shù)值模擬、動態(tài)監(jiān)測及動靜綜合分析確定剩余油可能的分布區(qū)域及規(guī)模，保證了剩余油刻畫的準確性。

2.1.3 高效懸空劃槽技術(shù)。MRC位移分支從老井眼分離通過懸空劃槽，工作原理是靠鉆具自重在下井壁劃槽。一般供劃槽使用的油層段較短，在施工過程中采用控制進尺速度，選用帶彎角的馬達鉆具及牙輪鉆頭以穩(wěn)定住工具面，保證一次劃槽成功率。劃槽時加密測斜次數(shù)，計算夾壁墻厚度，判斷新老井眼分離程度，形成劃槽窗口后在垂直和水平方向上迅速產(chǎn)生分離，防止坍塌。通過控制起下鉆速度、使用剛性小的鉆具結(jié)構(gòu)和提高泥漿防塌性能等措施，減少對夾壁墻的損壞。當成功劃槽出去后再恢復正常的進尺速度，在施工過程中預先為下一分支劃槽做好埋伏，當本分支完成后，起鉆至埋伏點再繼續(xù)進行下一分支的工作。

2.1.4 位移分支精準導向技術(shù)。水平軌跡控制能夠保證MRC工藝的實施效果，是工藝實施成功與否的關(guān)鍵。與常規(guī)鉆井作業(yè)一般要求軌跡盡量靠近油層頂部的理念有所區(qū)別，在MRC改造作業(yè)地質(zhì)導向過程中，施工單位要追求更好物性的儲層。作業(yè)儲層較薄時，隨鉆難度大，隨鉆地質(zhì)師必須實時控制，精確制導，保證盡可能長的有效井段。

施工單位在作業(yè)過程中要堅持防碰控制，依據(jù)防碰報告提示的參考井和鄰井之間的危險點，密切關(guān)注井眼接近危險的方向，接近防碰危險點時，控制機械鉆速觀察通井參數(shù)變化情況，做好防碰計算。一旦兩井的距離處于危險范圍，必須加密測量以確認兩井未發(fā)生碰撞。只有離開碰撞的危險范圍后才能恢復機械鉆速達到正常水平，全速鉆進空間分離距。此外，施工單位還應(yīng)規(guī)避MRC位移分支井眼進入上層泥巖段或下部水層的風險。通過落實詳盡的地質(zhì)資料，實時優(yōu)化井眼軌跡，有效規(guī)避該風險，24h監(jiān)控軌跡及地質(zhì)導向參數(shù);兼顧油藏要求和作業(yè)現(xiàn)場情況，避免油藏要求和作業(yè)參數(shù)持續(xù)扭矩高、狗腿度大等矛盾，實現(xiàn)作業(yè)效果最大化。

2.1.5 位移分支獨立完井和儲層保護技術(shù)。MRC儲層改造作業(yè)井為完全裸眼完井井型，考慮儲層物性和作業(yè)經(jīng)濟性，新的MRC位移分支仍采用裸眼方式完井。分支井眼完鉆后，再下鉆進入任一井眼的難度較大，因此，每完成一個井眼，必須馬上進行破膠。只有各井眼分別破膠，才能滿足投產(chǎn)要求。下一MRC位移分支作業(yè)時，已破膠的井眼會產(chǎn)生漏失，這將給通井作業(yè)帶來很大的井控風險，同時也會對漏失井眼造成二次污染。

優(yōu)選一種Perfflow暫堵劑，防止二次污染，實現(xiàn)獨立完井及儲層保護。作業(yè)時首先替入Perfflow暫堵劑屏蔽老井眼;第一個MRC位移分支完鉆后立即破膠，待漏失量達到要求后替入Perfflow暫堵劑，使漏失量降為零，形成暫時的屏蔽作用，避免下一分支返出泥漿、巖屑進入產(chǎn)生漏失，造成儲層污染，依次重復該作業(yè)步驟;最后一分支完鉆后采用完井液頂替井筒泥漿破膠。Perfflow暫堵劑可自然降解，無需專門處理。

2.2 工業(yè)化應(yīng)用效果

經(jīng)過2年的礦場試驗后，生產(chǎn)井MRC儲層改造技術(shù)被推廣應(yīng)用，初步進入工業(yè)化階段，截至2016年，南海東部海上油田共實施了12井次作業(yè)，僅LFG油田完成9口井的MRC儲層改造，累計增油超過20萬m3。以LFG油田的13H為例，第一次改造作業(yè)后油井由普通單支水平井成為三分支水平井，增加MRC1-1和MRC1-2兩個位移分支。二次挖潛設(shè)計三個位移分支，分別從MRC1-1造位移分支MRC2-1、從主井眼上造位移分支MRC2-2和MRC2-3，長度分別為700、700m和600m，分支總長2 000m。經(jīng)過定向井工程模擬及優(yōu)化，可以現(xiàn)場實施，預計措施后液量可達到397m3/d，增加近一倍，日產(chǎn)油量增加50m3。施工單位通過改造MRC儲層，使井眼油藏接觸面積增加1～1.5倍，進而提高了低滲油井的產(chǎn)液量，提高油井波范圍及驅(qū)油效率，降低油井含水率，實現(xiàn)單井平均增油114.5m3/d，日產(chǎn)油量是原來的6倍（見表1）。

通過已實施井的作業(yè)統(tǒng)計數(shù)據(jù)來看，MRC作業(yè)單井平均設(shè)計工期17.89 d，單井平均實際工期19.65 d，其中，作業(yè)時效受臺風天氣、懸空側(cè)鉆困難及工具故障等影響嚴重，如果去掉這些因素，單井平均實際工期僅為16.07 d。單井作業(yè)費用在800萬～1 200萬元，平均一個月即可收回作業(yè)成本，具有“短、平、快”的技術(shù)特點，凸顯其價值。生產(chǎn)井MRC儲層改造技術(shù)已成為此類油田挖潛穩(wěn)產(chǎn)的最直接、最有效手段，若在低滲α層繼續(xù)工業(yè)化推廣應(yīng)用，通過MRC分支增大泄油面積，形成立體滲流體系，能夠提高平面波及效率，整體提高5%～10%的α層采收率。

3 結(jié)語

MRC儲層改造技術(shù)是一次增產(chǎn)措施理念創(chuàng)新，在海上油田首次提出首次實施。通過增大泄油面積提高油井產(chǎn)能，突破低滲儲層因產(chǎn)能低導致油井低產(chǎn)液量的瓶頸，適用于低滲儲層增產(chǎn)大修，尤其是精確挖掘低滲儲層近井地帶非連片剩余油，實現(xiàn)天然水驅(qū)范圍的立體延伸，從而降低單井含水延緩含水上升速度，提高特高含水老井井控范圍剩余油資源利用程度，有效延長油井壽命，改善開發(fā)效果。礦場實踐從低含水油井到高含水油井，從單支井到多分支井，從砂巖油藏到礁灰?guī)r油藏，從一次改造到冪改造，在實踐過程中技術(shù)不斷發(fā)展完善，實施越來越高效，效果越來越好，極具推廣價值。工業(yè)化應(yīng)用的效果表明生產(chǎn)井MRC儲層改造技術(shù)已成為低滲油田挖潛穩(wěn)產(chǎn)的直接有效手段，可以有效增大泄油面積，形成立體滲流體系，進而提高平面波及效率，提高整體采收率。

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