陽(yáng) 武,李發(fā)旭,杜向前,侯向東,周方迪,梁 強(qiáng),王 明,朱金平
(中國(guó)石油長(zhǎng)慶油田分公司第三采油廠,陜西延安 717600)
吳起油區(qū)目前水平井總井?dāng)?shù)23 口,開井13 口,開井率56.5%,初期平均單井產(chǎn)能26.5 t,目前單井產(chǎn)能1.47 t,綜合含水64.3%。其中A 區(qū)C61層水平井14口,高含水關(guān)停8 口,實(shí)施間開2 口;A 區(qū)C63水平井1口;B 區(qū)C7 水平井8 口,高含水關(guān)停2 口。
該油藏主力層位C72,屬于頁(yè)巖油油藏。前期主要采用五點(diǎn)法井網(wǎng)開發(fā),以超前注水開發(fā)為主,井距500~700 m,排距150~250 m,目前壓力保持水平56.9%。儲(chǔ)層天然裂縫發(fā)育,大強(qiáng)度改造過(guò)程中裂縫易溝通,注水易沿裂縫水竄造成油井水淹,有效驅(qū)替系統(tǒng)難以建立,后期采用準(zhǔn)自然能量開發(fā),地層能量持續(xù)虧空。該區(qū)塊共有水平井8 口,其中有2 口井因高含水長(zhǎng)期關(guān)停,占區(qū)塊水平井總井?dāng)?shù)的25.0%;有2 口低產(chǎn)低效井(<2.0 t),占區(qū)塊水平井開井?dāng)?shù)的33.3%。
A 區(qū)C6 油藏主力層系三角洲前緣沉積體系。受儲(chǔ)層非均質(zhì)性影響,層內(nèi)矛盾逐漸突出,注水沿高滲通道突進(jìn)現(xiàn)象嚴(yán)重;目前壓力保持水平100.9%。該區(qū)單層系和多層系開發(fā)方式并用,超前注水區(qū)域和注采同步區(qū)域共存,矩形井網(wǎng)和菱形反九點(diǎn)井網(wǎng)、水平井井網(wǎng)交錯(cuò)分布,老井見效和新增見水狀況同時(shí)存在,油水井動(dòng)態(tài)反映敏感,受地應(yīng)力、天然微裂縫及剖面非均質(zhì)性的影響,部分區(qū)域的滲流類型以裂縫-孔隙型為主。
水平井機(jī)械找水技術(shù)又叫分段生產(chǎn)測(cè)試找水技術(shù),一般有兩種方式:一種是不動(dòng)管柱抽汲找水,另一種是單(雙)封拖動(dòng)抽汲找水。兩者都是利用封隔器將射孔段隔開,但不動(dòng)管柱抽汲找水是在管柱中設(shè)置開關(guān)器,按設(shè)定程序定時(shí)開關(guān)進(jìn)行找水。而單(雙)封拖動(dòng)抽汲找水則是抽汲一段時(shí)間后,調(diào)整封隔器位置,換層段再次進(jìn)行抽汲找水[1-4]。
抽汲找水時(shí)對(duì)井下各段依次生產(chǎn),通過(guò)地面計(jì)量、化驗(yàn)產(chǎn)液獲得各段產(chǎn)量、含水、含鹽等數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)水平井各目的段的找水測(cè)試。水平井機(jī)械找堵水技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于該工藝不受各層段之間的產(chǎn)液量影響,可實(shí)現(xiàn)分段多次找水測(cè)試,而且操作簡(jiǎn)單,所得結(jié)果可直接使用(見表1)。
表1 兩種機(jī)械找水方式優(yōu)缺點(diǎn)對(duì)比表
吳起油區(qū)采用了單封拖動(dòng)抽汲找水和雙封拖動(dòng)抽汲找水的方式,通過(guò)前期選井的方式,優(yōu)選2 口井分別進(jìn)行作業(yè),嚴(yán)格作業(yè)過(guò)程監(jiān)控,時(shí)時(shí)調(diào)整作業(yè)工序,均順利完工[5-7]。
2.1.1 確定作業(yè)井號(hào) 對(duì)吳起油區(qū)所有高含水關(guān)停的水平井進(jìn)行系統(tǒng)梳理,對(duì)比原始生產(chǎn)數(shù)據(jù),選擇水平段長(zhǎng)、噴點(diǎn)多,前期生產(chǎn)油量高的井進(jìn)行雙封拖動(dòng)抽汲找水,以期恢復(fù)水平井產(chǎn)能。通過(guò)對(duì)比分析,最終選定W47-11 井,該井水平段長(zhǎng),達(dá)1 547 m;噴點(diǎn)多,有12個(gè)噴點(diǎn);初期產(chǎn)量高,達(dá)6 t/d;見水時(shí)間長(zhǎng),于2018 年6 月高含水關(guān)停;井口壓力低,僅為1.2 MPa;且前期未進(jìn)行過(guò)任何的找水措施。
2.1.2 確定作業(yè)方式 要準(zhǔn)確找出出水位置及出水量,需要對(duì)水平段進(jìn)行分段找水,由于水平段長(zhǎng),故采取了雙封拖動(dòng)抽汲找水法:絲堵+Y211-118 封隔器(下封隔器)+導(dǎo)噴+Y111-114 封隔器(上封隔器)+油管至井口,使用抽汲鉆進(jìn)行抽汲找水作業(yè)。
由于該井有12 個(gè)噴點(diǎn),為提高效率,降低作業(yè)風(fēng)險(xiǎn),故簡(jiǎn)化找水工藝。通過(guò)油層數(shù)據(jù)分析,將噴點(diǎn)從趾部到跟部劃分為4 段,從趾部開始依次進(jìn)行找水測(cè)試。按照方案,首先確定全井筒出液情況,第一次測(cè)試射孔段1~3 段出液情況,第二次測(cè)試射孔段4~6 段出液情況,第三次測(cè)試射孔段7~9 段出液情況,第四次測(cè)試射孔段10~12 段出液情況(見表2)。
表2 W47-11 噴點(diǎn)分段測(cè)試表
2.1.3 優(yōu)化作業(yè)過(guò)程 在找水前期處理井筒過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)兩個(gè)明顯的信號(hào):(1)沖砂作業(yè)時(shí),在射孔段8~10段(即2 584~2 863 m)發(fā)生井漏,說(shuō)明在此段地層能量不足,出油概率?。唬?)磨鉆作業(yè)時(shí),在射孔段3~7 段(即2 905~3 428 m)返出大量黃色原油,說(shuō)明此段出油概率大,非見水段。
2.1.3.1 第一次找水測(cè)試 找水管柱下至3 304.85 m時(shí)遇阻,此時(shí)上封隔器位置為3 086.14 m,導(dǎo)噴位置為3 285.62 m,下封隔器位置為3 305.58 m,正好位于第二次測(cè)試位置(目標(biāo)找水段為第一次測(cè)試位置:3 382~3 602 m),考慮到水平井井筒處理工藝復(fù)雜,決定就地座封,開始倒繩抽汲。
抽汲作業(yè)5 d,共14 班次,抽汲水量334 m3,無(wú)油花,含鹽無(wú)變化,且套管出水,懷疑封隔器座封不嚴(yán),結(jié)合W47-11 井投產(chǎn)至關(guān)停過(guò)程中的生產(chǎn)情況,得出以下結(jié)論:該井跟部出水。經(jīng)過(guò)進(jìn)一步討論分析,決定起出此次找水管柱,使用單封拖動(dòng)抽汲找水法繼續(xù)對(duì)趾部進(jìn)行第二次找水。起出找水管柱后,發(fā)現(xiàn)Y211-118封隔器部分膠皮脫落,但仍能保持密封;Y111-114 封隔器膠皮嚴(yán)重脫落,無(wú)法起到密封作用,進(jìn)一步驗(yàn)證了該井跟部出水的結(jié)論。
2.1.3.2 第二次找水測(cè)試 為進(jìn)一步弄清趾部出水情況,第二次找水測(cè)試采取了單封拖動(dòng)抽汲找水法:絲堵+眼管+Y341-114 封隔器+油管至井口,使用抽汲鉆進(jìn)行抽汲找水作業(yè)。
第二次找水作業(yè)抽汲6 d,共17 班次,抽汲水量285 m3,油量9 m3。抽汲過(guò)程中,油管抽汲液中漂油花,油管和套管均出水,油管出水量少,套管出水量多,進(jìn)一步驗(yàn)證了該井跟部出水。
2.1.4 找水結(jié)果 通過(guò)找水前處理井筒時(shí)的兩個(gè)明確信號(hào)及兩次抽汲找水的施工過(guò)程,得出以下結(jié)論:該水平井第8~12 射孔段出水,即跟部見水;第1~7 射孔段出油,即趾部出油。
2.1.5 機(jī)械堵水方法的應(yīng)用 根據(jù)W47-11 井找水的實(shí)際結(jié)果(見圖1),即需要開采第1~7 噴點(diǎn),封堵第8~12 噴點(diǎn)。本著簡(jiǎn)單實(shí)用快捷可靠的原則,選擇使用插管橋塞+插管封隔器卡封堵水工藝,結(jié)合套管接箍位置和固井質(zhì)量圖,確定Y445-114 插管橋塞位置為2 181 m,Y341-114 插管封隔器位置為2 885 m。橋塞管柱丟手后,在直井段直接下泵,恢復(fù)正常生產(chǎn)。
圖1 W47-11 機(jī)械堵水示意圖
2.2.1 確定作業(yè)井號(hào) 單封拖動(dòng)抽汲找水法要避免多層段的相互影響,故噴點(diǎn)不易過(guò)多,各噴點(diǎn)之間間距要大,且水平段不易過(guò)長(zhǎng)。對(duì)吳起油區(qū)所有高含水關(guān)停的水平井進(jìn)行梳理,對(duì)比原始生產(chǎn)數(shù)據(jù),從短水平段的水平井中進(jìn)一步對(duì)比分析,最終確定作業(yè)井號(hào)。
通過(guò)優(yōu)選方式,確定W1 井進(jìn)行單封拖動(dòng)抽汲找水作業(yè),該井水平段僅有450 m,3 個(gè)射孔段,各射孔段之間間距達(dá)150 m 以上;初期產(chǎn)量高,達(dá)7 t/d;于2015年12 月高含水關(guān)停;井口壓力低,僅1.0 MPa;且前期未進(jìn)行過(guò)任何的找水措施。
2.2.2 確定作業(yè)方式 因該井僅3 個(gè)射孔段且各射孔段之間間距較大,目前井口壓力僅為1 MPa,說(shuō)明各射孔段之間相互干擾不明顯,對(duì)應(yīng)層段抽汲時(shí)對(duì)其余射孔段的影響較小。采取單封拖動(dòng)抽汲找水法:絲堵+Y211-114 封隔器+眼管+油管至井口,使用抽汲鉆進(jìn)行抽汲找水作業(yè)(見圖2)。
圖2 W1 井單封拖動(dòng)抽汲找水管柱示意圖
考慮各段之間影響不大,決定從跟部開始依次進(jìn)行找水測(cè)試。第一次測(cè)試射孔段3 段出液情況,第二次測(cè)試射孔段2~3 段出液情況,第三次測(cè)試射孔段1~3段出液情況,最終判斷全井筒出液情況(見表3)。
表3 W1 噴點(diǎn)分段測(cè)試表
2.2.3 監(jiān)控作業(yè)過(guò)程 按照作業(yè)方式中的測(cè)試段位,依次對(duì)三個(gè)測(cè)試段進(jìn)行測(cè)試。監(jiān)控抽汲時(shí)的液量、含水、含鹽、班次等作業(yè),確保作業(yè)過(guò)程受控運(yùn)行(見表4)。
表4 W1 三次找水抽汲參數(shù)統(tǒng)計(jì)表
W1 經(jīng)過(guò)三次抽汲作業(yè),共計(jì)37 班次,255 h,抽出油量24.22 m3,水量431.1 m3。
2.2.4 找水結(jié)果 W1 三次找水抽汲作業(yè)完成后,從各段抽汲情況分析,第一次測(cè)試位置是出水位置,而第二、第三次測(cè)試位置均見油。
2.2.5 恢復(fù)生產(chǎn) 依據(jù)W1 的找水結(jié)果,其在三次抽汲找水中,均有見油跡象,故暫時(shí)直接下泵完井,不進(jìn)行隔采作業(yè),后期根據(jù)試采效果,再?zèng)Q定是否進(jìn)行隔采作業(yè)。
W47-11 井于2021 年7 月9 日完成堵水,恢復(fù)正常生產(chǎn)。經(jīng)過(guò)7~8 月的大沖次排液,含水率逐步下降,至2022 年2 月底,含水率穩(wěn)定在74%,日產(chǎn)液14 m3,日產(chǎn)油3.19 t,而且含水還有下降的趨勢(shì),取得了預(yù)期的效果。
W1 井于2021 年11 月13 日恢復(fù)生產(chǎn),截止2022年2 月底,含水率下降至93%以下,日產(chǎn)液16 m3,日產(chǎn)油0.97 t,取得了預(yù)期的效果。
W47-11 機(jī)械找堵水作業(yè)發(fā)生施工費(fèi)用58 萬(wàn)元。按照目前機(jī)械找堵水的平均有效期340 d 計(jì)算,保守估計(jì)可產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益281 萬(wàn)元(按照每桶原油80 美元,匯率1 人民幣=0.150 3 美元計(jì)算),可產(chǎn)生收益223萬(wàn)元。
通過(guò)此次水平井機(jī)械找堵水作業(yè),取得了以下幾點(diǎn)認(rèn)識(shí):
(1)采用單、雙封拖動(dòng)抽汲找水法,可根據(jù)水平段的長(zhǎng)短來(lái)進(jìn)行區(qū)別對(duì)待。對(duì)水平段在500 m 以上的水平井,優(yōu)選從趾部到跟部進(jìn)行找水;對(duì)水平段較短的水平井,可適當(dāng)選用從跟部開始找水。
(2)應(yīng)時(shí)刻關(guān)注施工動(dòng)態(tài),對(duì)前期處理井筒時(shí)的各種工況,掌握清楚明了,有助于分析出水段的位置。抽汲找水作業(yè)過(guò)程中,時(shí)時(shí)優(yōu)化施工工序,縮短找水周期。
(3)在使用單封拖動(dòng)抽汲找水法時(shí),可將測(cè)試段視為一分為二,抽汲封隔器以下測(cè)試段從油管出液判斷,抽汲封隔器以上從套管放噴情況判斷,可提高找水效率。
(4)在選擇適用機(jī)械找堵水的水平井時(shí),應(yīng)優(yōu)選初期生產(chǎn)有油的、見水后未進(jìn)行措施治理的、井口壓力不高,能泄掉的水平井進(jìn)行作業(yè)。
(5)對(duì)于水平井找水,沒(méi)有必要找出每個(gè)測(cè)試段的出水情況,只要找到出水量較大的測(cè)試段,對(duì)其進(jìn)行封堵隔采,達(dá)到恢復(fù)產(chǎn)能的目的,實(shí)現(xiàn)較好的經(jīng)濟(jì)效益,便可提前結(jié)束找水。
(6)此次機(jī)械找堵水是針對(duì)吳起油區(qū)見水水平井進(jìn)行的,具有見效快、成本低、操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn),對(duì)該區(qū)塊同類水平井治理具有指導(dǎo)和借鑒意義。