2020年06月29日 星期一 国内统一刊号:CN51—0098     中国•企业家日报

创新工艺技术硬怼低油价 ——西北采油二厂低成本作业助力超稠油油藏高效开发纪实

来源:企业家日报 作者:

1.jpg

●短半径侧钻工艺技术提升邻井储量动用

  ■ 郑金国 丁玉萍 胡强 梁志艳

  6月7日,塔河油田TH12383H井酸压完井管柱顺利下至设计井深并安装井口试压合格,这口使用850型修井机施工的定向短半径侧钻井圆满收工,相比常规侧钻井施工节资500余万元。面对长期低迷的油价,西北油田采油二厂借力百日攻坚创效行动,创新应用一系列超稠油油藏工程作业低成本工艺技术,实现了超稠油油藏高效开发。短半径侧钻井工艺技术就是其中一项。

  支撑老区稳产,短半径侧钻工艺技术提升近井储量动用

  老区稳产很大程度取决于剩余储量的动用。塔河老区现有井控未连通储量2.3亿吨,连通未动用储量2.0亿吨,主要以内幕分隔、横向分隔、纵向分隔、井眼偏移、系统不匹配五种形态存在。考虑到成本投入,目前,注气之外的进攻型措施很少,现有的储改手段很难实现这些未动用储量的沟通,严重影响采出程度。

  技术人员研究发现,在原有生产油井基础上针对相关储层实施定向侧钻井可达到近井储量动用的目的。但常规侧钻井,受地质工程因素限制,需采用两开次井身结构,一口侧钻井费用高达2000万元,建井周期60天。西北油田成立了专门的研究小组,通过系统论证,认为目前塔河工区的850修井机主体设备具备短半径侧钻的施工能力。使用该型修井机侧钻施工无需再做环评,无需征地,搬家周期仅为钻机的50%,施工周期短,因而可大幅降低施工成本。

  在充分做好前期准备工作后,采油二厂技术人员积极推进短半径侧钻工艺技术进入现场试验。经过半年的准备,目前,采油二厂已经配套具备侧钻施工能力的设备两套。为了摸索参数、积累经验,本着“先易后难”原则,技术人员以靶距80--100m的近井靶点为试验对象,截至目前,已在4口井上实施3种工艺技术。在TK766井首次试验柔性管侧钻,累计进尺89.46m,侧钻过程中摸索钻压、转速等参数与钻速的匹配关系,为后期扩大应用积累了经验,同时开展了系列钻头匹配试验,由于柔性钻具扭矩大,攻击性过强的PDC磨损、崩齿严重,经过匹配实验初步明确了适用的稳定性PDC钻头的特点,通过及时调整,确保了后期顺利钻进。通过系统配套优化后,继续在TH12383CH井、TH12270CH井两口井开展试验。

  TH12383CH井顺利完钻,侧钻进尺273m,实钻井深达6332m,最大井眼曲率28.36°/30m,成为塔河老区修井机短半径侧钻井首个成功案例,为该项目继续推进奠定了技术基础。

  塔河油田碳酸盐岩溶洞裂缝性储层发育,提高采收率潜力巨大,通过初步潜力排查论证,未来三年可实施特型侧钻130口井。预计三年可增产20万吨,可增加经济可采储量140万吨。

  借力“攻坚创效”,修井作业一体化复合技术大幅降低作业成本

  随着油田生产周期的增长,井下管柱腐蚀逐渐加剧,卡钻、封隔器解封失败等都可造成井下落鱼,因此,打捞是油井作业一项常规工作。

  采油二厂技术人员研制出一体化复合技术,将工艺工具组合运用,通过一趟起下钻实现多个施工目的,大大减少了作业时间、降低了作业成本并减少了修井液对油层的侵害。

  传统的单一打捞工具在打捞油管、封隔器时,由于井况复杂等原因,一次打捞成功率低,而多次探鱼会造成鱼头移动加大后期的打捞难度。

  比如在无法准确获知鱼顶情况下,若直接使用外钩打捞或捞矛打捞,容易捞空,造成工序的返工,因此需要先选择铅模打印落实鱼顶,再根据鱼顶情况选择打捞工具,这样施工,工序繁琐,施工周期长,增加作业成本。

  二厂技术人员针对打捞圆柱形空心落物,如封隔器、钻杆、油管等,将滑块捞矛和可退式捞矛+震击器进行组合研制成了复合型打捞工具,将多趟打捞工序优化为打捞一趟工序,大大缩短了事故处理周期,降低了作业成本,同时也减少了井筒污染,保证了井筒完整性。目前已应用10井次,节约费用650万元。

  随着油田开发的不断深入,油井套管损坏情况日益突出。一般现场重要工序前,都需要对套管进行验漏,方可进行下一步施工。目前油田套管验漏常用的工艺为直接下入RTTS封隔器,旋转管柱封隔器坐封,该种找漏工艺现场应用较多,成功率较高,也适合多点多次套管找漏作业。但这项工艺也有弊端,若环空打压有压降,无法确定为套漏还是钻具渗漏。现场施工通常的做法是采用下验漏管柱对钻具和环空分别验封,需要起下钻两趟,延长了作业时间,增加了作业费用。技术人员设计了一套验漏管柱一体化工艺及配套工具,实现了一趟管柱完成多点多次验漏,并保证下井管柱安全完好,操作简单方便,工效大幅提高。目前,年应用20余井次,节约修井费用250多万元。

  构建“铜墙铁壁”,固壁冲砂技术专治井壁垮塌

  采油二厂主力开采层位为奥陶系碳酸盐岩稠油油藏,完井方式主要为裸眼完井,部分井套管下深未能完全封固上覆泥岩段,泥岩段裸露导致频繁垮塌。此外,67%的井采用酸压改造方式投产,后期又采取注水、注气开采方式,更是加剧了裸眼井壁的垮塌。

  目前,治理垮塌的手段主要是常规冲砂、捞砂等,由于地层漏失和冲砂期间地层存在边冲边垮的现象,导致冲砂效率低,冲砂期间裸眼段重复垮塌,因而造成冲砂重复操作。更为严重的是,冲砂期间频繁垮塌,垮塌后导致井眼扩径,岩屑无法及时返出,容易造成卡钻,90%的卡钻事故就是这样产生的。而且这种冲砂有效期短,处理垮塌到达目的层位后当时可满足生产,但恢复生产期间垮塌井段容易出现再次垮塌,60%的油井存在重复垮塌砂埋现象。

  针对这种情况,技术人员在现场试验应用了固壁冲砂技术,就是在易垮塌井段先通过挤水泥进行固砂,从而达到稳定井壁的目的。具体施工中,结合测井录井资料和以往冲砂的具体情况,分析出易垮塌井段的具体位置,再使用小尺寸冲砂工具,处理易垮塌层位,暴露出易垮塌井段,再对易垮塌井段进行挤水泥稳定井壁。最后使用高效钻磨工具配合泥浆防垮快速钻磨处理至目的层位。截至目前已在现场应用固壁冲砂技术4井次,投入520万元,累计产出效益903万元,很好地预防和解决了频繁垮塌需重复处理的难题。