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1、胜 利 油 田 水 平 井分段完井采油技术与应用发发 言言 人：人： 张张 峰峰胜利油田分公司采油工艺研究院胜利油田分公司采油工艺研究院一、前一、前 言言二、水平井分段筛管完井技术二、水平井分段筛管完井技术三、水平井分段射孔优化技术三、水平井分段射孔优化技术四、水平井分段采油技术四、水平井分段采油技术内内 容容 提提 纲纲胜利油田水平井射孔参数优化及检测技术五、结论与下步工作五、结论与下步工作一、前一、前 言言至至20092009年底，胜利油年底，胜利油田投产水平井田投产水平井15951595 口口，累油，累油1470101470104 4t t。水。水平井技术已经成为平井技术已经成为提高提高
2、储量动用率储量动用率、油田采收油田采收率率和和单井产能单井产能的有效手的有效手段。段。 2009 2009全年投产水平井全年投产水平井406406口，年产油口，年产油27910279104 4t t，水平井为油，水平井为油田持续稳定发展发挥了重要作用。田持续稳定发展发挥了重要作用。1.1.胜利油田水平井开发概况胜利油田水平井开发概况胜利油田水平井发展概况图胜利油田水平井发展概况图一、前一、前 言言2.2.水平井完井方式适应性不断增强水平井完井方式适应性不断增强提高了油井的提高了油井的 完善程度，降完善程度，降 低了完井成本低了完井成本筛筛 管管 完完 井井裸裸 眼眼 完完 井井固井射孔完井固井
3、射孔完井20072007年前水平井完井方式年前水平井完井方式2007200720092009三年三年 完成的水平井完井方式统计完成的水平井完井方式统计主主 导导 完完 井井 方方 式式一、前一、前 言言n n 油藏非均质性增强，全油藏非均质性增强，全 井段开采导致水平段动用井段开采导致水平段动用 程度不均；程度不均； 3.3.水平井开发面临新的问题与挑战水平井开发面临新的问题与挑战n n 水平段生产压差不均，水平段生产压差不均， 易导致局部边底水脊进；易导致局部边底水脊进；n n 筛管完井水平井高含水筛管完井水平井高含水 后，找堵水难度较大。后，找堵水难度较大。 水平井水平段产液分布示意图水平
4、井水平段产液分布示意图由于选井条件下降和油藏情况日趋复杂，水平井开发面临新由于选井条件下降和油藏情况日趋复杂，水平井开发面临新的问题与挑战。的问题与挑战。一、前一、前 言言4.4.技术技术对策对策针对不同完井方式，采用分段完井，分段采油。针对不同完井方式，采用分段完井，分段采油。n n 优势优势延缓边底水脊进延缓边底水脊进 利于后期采取堵水措施利于后期采取堵水措施提高均匀动用程度和采收率提高均匀动用程度和采收率筛管完井筛管完井分段筛管完井分段筛管完井固井射孔完井固井射孔完井分段射孔完井分段射孔完井分段筛管完井分段筛管完井分段射孔完井分段射孔完井分段分段 采油采油一、前一、前 言言二、水平井分段
5、筛管完井技术二、水平井分段筛管完井技术三、水平井分段射孔优化技术三、水平井分段射孔优化技术四、水平井分段采油技术四、水平井分段采油技术内内 容容 提提 纲纲胜利油田水平井射孔参数优化及检测技术五、结论与下步工作五、结论与下步工作二、水平井分段筛管完井技术二、水平井分段筛管完井技术分段完井优化设计分段完井优化设计油藏参数钻井轨迹电测资料分段依据分段依据水平段长度水平段长度分段数量分段数量卡封位置卡封位置设计参数设计参数均衡生产均衡生产分段措施分段措施水泥充填长胶筒 封隔器遇油遇水膨胀 封隔器长胶筒管外封隔 器二、水平井分段筛管完井技术二、水平井分段筛管完井技术1.1.长胶筒管外封隔器分段完井工艺
6、长胶筒管外封隔器分段完井工艺该技术是在完井阶段下入管该技术是在完井阶段下入管外封隔器，投产时，利用酸洗涨外封隔器，投产时，利用酸洗涨封一次管柱将封隔器涨封，起到封一次管柱将封隔器涨封，起到分段生产的目的。分段生产的目的。n n优点：优点：技术成熟，操作简单，技术成熟，操作简单，费用低。费用低。n n适用性：适用性：油层段有泥岩夹层的油层段有泥岩夹层的、非热采水平井。、非热采水平井。 n n工艺原理工艺原理二、水平井分段筛管完井技术二、水平井分段筛管完井技术n n长胶筒管外封隔器的研制长胶筒管外封隔器的研制公称直径最大外径 mm内径 mm总长度 m胶筒长度 m中心管 钢级密封压力 MPa耐温 连
7、接螺纹mmin 14051/217812410-129-11P1103015051/2 LCSG178720615910-129-11P110301507 LCSG长胶筒管外封隔器技术参数长胶筒管外封隔器技术参数采用采用两端固定两端固定，不连续钢不连续钢 片片的设计，既增加了胶筒的的设计，既增加了胶筒的 长度，又保证了加长胶筒的长度，又保证了加长胶筒的 充分膨胀，提高了环空密封充分膨胀，提高了环空密封 压力。室内试验表明完全可压力。室内试验表明完全可 满足分段需要。满足分段需要。二、水平井分段筛管完井技术二、水平井分段筛管完井技术2.2.水泥充填长胶筒封隔器分段完井工艺水泥充填长胶筒封隔器分段
8、完井工艺该技术是在完井阶段下入长胶筒（胶筒该技术是在完井阶段下入长胶筒（胶筒2-2-3m3m）管外封隔器，投产时利用水泥涨封管柱）管外封隔器，投产时利用水泥涨封管柱将封隔器涨封，并在封隔器中充填水泥，使将封隔器涨封，并在封隔器中充填水泥，使封隔器井段凝固后形成一段水泥环，起到分封隔器井段凝固后形成一段水泥环，起到分段生产的目的。段生产的目的。优点：优点：充填水泥的的封隔器可以提高密封可充填水泥的的封隔器可以提高密封可靠性，并可以应用于热采井。靠性，并可以应用于热采井。适用性：适用性：长井段水平段、热采水平井。长井段水平段、热采水平井。 n n工艺原理工艺原理二、水平井分段筛管完井技术二、水平井
9、分段筛管完井技术n n内管注水泥膨胀工具的研制内管注水泥膨胀工具的研制节流短节节流短节定位短节定位短节变常规水力胀封为水 泥浆胀封，提高了封 隔能力和封隔器使用 寿命形成的水泥实体可形成的水泥实体可承压承压120MPa120MPa以上，以上，而清水胀封只承压而清水胀封只承压35MPa35MPa。二、水平井分段筛管完井技术二、水平井分段筛管完井技术3.3.遇油遇水膨胀封隔器分段完井工艺遇油遇水膨胀封隔器分段完井工艺可降低完井的复杂性和施工风险，具有自修复功能。可降低完井的复杂性和施工风险，具有自修复功能。引进与自主研发相结合引进与自主研发相结合n n工艺原理工艺原理国外技术：国外技术：n n应用
10、：应用：国外在国外在NorwayNorway的的 GraneGrane等油田广泛应用，分层等油田广泛应用，分层 裸眼防砂完井和筛管分段完裸眼防砂完井和筛管分段完 井。井。n n特点：特点：降低完井的复杂性和降低完井的复杂性和 施工风险。施工风险。二、水平井分段筛管完井技术二、水平井分段筛管完井技术n n遇油遇水膨胀封隔器的研制遇油遇水膨胀封隔器的研制自主研发：自主研发： 研制了橡胶试件，室内研制了橡胶试件，室内试验达到预期效果；试验达到预期效果； 完成了遇油完成了遇油/ /水膨胀封水膨胀封隔器分段完井的施工工艺隔器分段完井的施工工艺设计设计。目前已达到的技术指标：目前已达到的技术指标：胶筒膨胀
11、后耐压：胶筒膨胀后耐压：5MPa5MPa胶筒耐温：胶筒耐温：120120胶筒膨胀率：胶筒膨胀率：200%200%目前，胜利钻井院研制的遇油遇水膨胀封隔器在车目前，胜利钻井院研制的遇油遇水膨胀封隔器在车1 1平平1 1 井进行了初步应用，耐温井进行了初步应用，耐温9090。二、水平井分段筛管完井技术二、水平井分段筛管完井技术4.4.现场应用现场应用可实现可实现2 23 3段的水平井分段完井，截止段的水平井分段完井，截止20092009年底，在胜利油年底，在胜利油田共应用田共应用2222井次。井次。曲曲9 9块主要的储层为馆陶组和沙四下段为主，地质储量为块主要的储层为馆陶组和沙四下段为主，地质储量
12、为 1228101228104 4t t，含油面积为含油面积为6.8km6.8km2 2。投入开发以来情况，投产水投入开发以来情况，投产水 平井平井7 7口，累油口，累油1.4101.4104 4t t，经济效益显著。，经济效益显著。n n典型井例曲典型井例曲9 9平平2 2井分段完井井分段完井二、水平井分段筛管完井技术二、水平井分段筛管完井技术生产情况：初期日 液13.8t/d，日油 10.8t/d,平均含水 22%。累油4412t， 目前合采，生产正 常。4.4.现场应用现场应用油藏情况：油藏情况：孔隙度孔隙度29.1%29.1%，渗透率，渗透率60110601103 3mm2 2；地面原
13、油；地面原油 粘度粘度303-1047mPa303-1047mPas s，压力系数，压力系数0.990.99。 钻井情况：钻井情况：A A靶点比靶点比B B靶点高靶点高2.67m2.67m，油水界面距，油水界面距B B靶点较近，靶点较近， 极易见水。极易见水。完井方式：完井方式： 分分2 2段裸眼防砂完井段裸眼防砂完井一、前一、前 言言二、水平井分段筛管完井技术二、水平井分段筛管完井技术三、水平井分段射孔优化技术三、水平井分段射孔优化技术四、水平井分段采油技术四、水平井分段采油技术内内 容容 提提 纲纲胜利油田水平井射孔参数优化及检测技术五、结论与下步工作五、结论与下步工作一、水平井射孔参数优
14、化设计技术三、水平井分段射孔优化技术三、水平井分段射孔优化技术 针对固井射孔完井水平井，主要采用水平井分段变密度射孔优针对固井射孔完井水平井，主要采用水平井分段变密度射孔优化，进行控水稳油；化，进行控水稳油； 针对低渗透水平井分段压裂，开展了射孔参数对压裂施工工艺针对低渗透水平井分段压裂，开展了射孔参数对压裂施工工艺影响的初步研究。影响的初步研究。水平井分段变密度射孔水平井分段变密度射孔水平井压裂射孔优化水平井压裂射孔优化控水稳油要求控水稳油要求分段变密度射孔完井分段变密度射孔完井针对储层的非均质性，通过改变射孔密度，即针对储层的非均质性，通过改变射孔密度，即高渗区低射，高渗区低射，低渗区高射
15、低渗区高射，实现控水稳油。，实现控水稳油。分段变密度射孔控水机理分段变密度射孔控水机理分段变密度射孔完井示意图分段变密度射孔完井示意图生产压差一、水平井射孔参数优化设计技术1.1.水平井分段变密度射孔的优势水平井分段变密度射孔的优势（一）水平井分段变密度射孔优化技术（一）水平井分段变密度射孔优化技术建立了建立了水平射孔井筒流动数学模型水平射孔井筒流动数学模型，研究结果表明：，研究结果表明： 水平井射孔程度存在一个最优的控制范围；水平井射孔程度存在一个最优的控制范围； 射孔位置越靠近水平段跟部产量越大；射孔位置越靠近水平段跟部产量越大； 打开打开80%80%油层可获油层可获96%96%的产能，打
16、开的产能，打开60%60%可获可获90%90%的产能。的产能。 一、水平井射孔参数优化设计技术（一）水平井分段变密度射孔优化技术（一）水平井分段变密度射孔优化技术2.2.水平井分段变密度射孔优化设计水平井分段变密度射孔优化设计一、水平井射孔参数优化设计技术117根：管壁 周围全部有油 ，部分内孔被 油堵死。1821根：管 壁一侧有油， 另侧无油，油 量逐渐变少。最后4根：滤砂管干净，无油。面面120-120-平平1 1井打捞滤砂管井打捞滤砂管该井水平段出油主要在前部该井水平段出油主要在前部84mm(84mm(射孔段总长的射孔段总长的60%)60%)，中部出油，中部出油 量逐渐减少，后部量逐渐减少，后部20m20m地层不出油。地层不出油。（一
