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勘探与钻采工程

水平井成就稀井高产之路

2010-06-21   关键字:   来源:中国石油石化工程信息网
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[塔里木石油报2010年6月11日]  企业要实现良好发展,关键在于获得良好的经济效益。去年底,集团公司对各油气生产企业明确提出要求,降低产能建设投资,提高油田整体管理水平和经济效益,途径在于稳定并提高单井日产量。利用水平井进行开发,则是塔里木油田实现稀井高产、高效开发的法宝之一。
  截至2010年5月底,油田共有各类水平井320口(不含注水井),生产水平井开井262口,水平井井数占总井数的26%,原油产量中水平井产量占46%,水平井在油田开发中已占据着举足轻重的地位。目前,油田核实产量超100万吨的单井有8口,其中水平井占5口。
  五朵金花”高产背后
  上世纪90年代,水平井钻井技术在全国还是新生事物,塔中4油田率先成为全国首个水平井整体开发油田。塔中4油田地处大漠腹地,地面条件恶劣,依托条件差,运用水平井开发成为油田的首要选择,不仅可以有效降低总井数,而且可以提高单井产量。
  1995年1月,塔里木首口水平井塔中4-17-H4投产,自此拉开了油田水平井开发序幕。了解塔中4油田开发历史的人,一定不会忘记塔中油田的“五朵金花”,它们是油田最早投入生产的5口水平井。塔中作业区年产量突破100万吨和200万吨时,“五朵金花”的产量就占据了半壁江山,成为油田原油开发的骄傲。“五朵金花”投产迄今,累计产油超过550万吨,其中有4口累计产油均超过100万吨,累计产量最高的塔中4-27-H14井达166万吨。水平井开发不仅提高了单井产量,也极大地改善了油田的整体采收率。以塔中4油田为例,目前,利用水平井整体开发采收率已超过40%。
  水平井开发也为油田飞速发展提供了保障。继塔中4油田首口水平井实施成功后,轮南、东河塘、桑塔木、塔中16、牙哈等油气田,都根据实际情况部分实施了水平井开发,哈得油田更是成为塔里木水平井整体开发的典范,尤其是哈得油田薄砂层油藏的双台阶水平井整体注水开发,开创了国内陆上油田此类油藏高效开发的先河。
  复杂油藏开发法宝 
  水平井不仅仅是油田实现稀井高产最为直接的手段,更是油田实现高效开发的成功实践与范例。其中,全国最大的沙漠油田——哈得油田就是成功的例子。
  截至目前,哈得油田累计产油达到1500余万吨,连续5年实现年产原油超过200万吨,原油年产量超过油田原油总产量的30%,成为油田年产原油最多的油田。但对哈得油田来说,这份成果来之不易。哈得油田于1998年发现时,由于地质构造复杂,油层平均厚度不足6米,埋藏深度大于5000米,加之地层能量相对匮乏等“先天不足”的特点,被专家定为开发风险较大的“边际油田”。显然,采用常规方式开采“双层、超薄、超深”的哈得薄砂层油藏是不可取的。针对该油藏的实际地质特征和油田实际水平井钻井技术水平,科研人员提出了利用双台阶水平井开发的新思路。
  双台阶水平井开采利用一个水平井穿越两套储层,增加了单井的泄油面积,能大幅提高产量。针对哈得油田特点,油田采用勘探开发一体化模式,应用水平井、双台阶水平井等先进技术边勘探、边开发、边建设哈得油田。目前,哈得油田整体以水平井注水开发,成为中国石油超深薄层海相砂岩油藏滚动勘探开发和双台阶水平井注水开发的“样板”。
  随着油田开发的不断发展,水平井钻井技术应用领域不断扩大,不仅实现了特殊油气藏的高效开发,还在新油田开发、老油田综合治理、凝析气田的开发中发挥了重要作用。
  目前,油田在水平井的开发应用中,已形成了一套比较成熟的技术系列,包括优化部署与设计技术、钻井工程设计技术、随钻跟踪与优化技术、水平井产能评价技术、水平井采油工艺技术、水平井生产监测技术、水平井动态分析技术等7大技术系列。
碳酸盐岩攻关武器
  随着油田钻井复杂度逐渐增加,水平井已成为应对复杂油气藏开发的重要手段。特别是在塔中地区碳酸盐岩开发区块,水平井发挥了巨大作用。
  塔中Ⅰ号坡折带的碳酸盐岩储层与砂岩油藏整体含油不同,是由一个又一个“羊肉串”状的缝洞组成。由于储集空间复杂多变、天然裂缝发育、基质渗透率低,导致单井稳产难度大。塔中地区储层发育集中在4000米至6000米以下,钻井成本高,水平井钻井成本是直井的1.5倍,产量是直井产量的2至3倍,还能起到降低生产压差,延长稳产期周期的目的。因此,科学应用水平井技术,在同一个井眼中穿越多个缝洞单元,尽可能地增加泄油面积,这对于解决稳产高产问题,无疑是治本之策。
  2008年以来,塔中地区所打的26口开发井中,有22口是水平井,水平井开发已成为塔中碳酸盐岩“寻找高产井,建立高产井组,培养高产区块”的重要开发模式。
  精细控压钻井技术的推广应用,大幅提升了塔中地区水平井的造斜能力,在垂直井深超出5000米的情况下,不断刷新着水平井钻井记录。塔中26-5H井设计水平段长898米,实钻926米,创造了油田水平井新的纪录。目前,塔中碳酸盐岩水平井最长段已达1000米以上,这对下一步的技术攻关,有着积极的借鉴作用。
  “我们期待着,在塔中地区钻出水平段长2000米,甚至更长的水平井,这样的一口井相当于两口甚至更多口井的作用,也是实现碳酸盐岩高效开发的有力保障。”塔中勘探开发项目经理部工程部主任刘会良说。今年2月,油田未来十年油气发展规划提出,塔里木油田的开发工作要坚持“稀井高产、少井高效”和低成本发展战略,原油日产水平努力控制在30吨。
  随着油田开发逐步向深层次推进,油气藏埋藏深、单井开发投资高,仍将是制约油田实现高效开发的瓶颈。针对碳酸盐岩、低渗透、超深薄等复杂油藏开发水平井开发的技术攻关,无疑是油田提高单井产量,继续保持“稀井高产”开发优势的重要保障。
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