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生产管理知识-碎屑岩油藏水平井生产现状及找堵水技术探索概述(PPT 41页)

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碎屑岩油藏水平井生产现状及找堵水技术探索 碎屑岩油藏水平井
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碎屑岩油藏水平井碎屑岩油藏水平井 生产现状及找堵水技术探索生产现状及找堵水技术探索 汇汇 报报 提提 纲纲 1. 1. 塔河油田水平井应用现状塔河油田水平井应用现状 2. 2. 碎屑岩水平井产出特征的初步认识碎屑岩水平井产出特征的初步认识 3. 3. 碎屑岩水平井堵水工艺探讨碎屑岩水平井堵水工艺探讨 4. 4. 存在问题及下步方向存在问题及下步方向 截至截至20072007年年3 3月,油田共有水平采油井月,油田共有水平采油井170 170口,开井口,开井148148口,水平井占口,水平井占 油田采油井油田采油井2626%;水平井日产达到%;水平井日产达到4022t/d4022t/d,占整个油田日产的,占整个油田日产的29.229.2%;%; 水平井单井平均日产为水平井单井平均日产为28t/d28t/d。。 塔河油田水平井应用现状塔河油田水平井应用现状 碎屑岩油藏水平井完井技术碎屑岩油藏水平井完井技术 碎屑岩油藏水平井碎屑岩油藏水平井6868口口 碳酸盐岩油藏水平井碳酸盐岩油藏水平井 / /侧钻水平井侧钻水平井7777口口 天然气(砂岩)水平井天然气(砂岩)水平井 2525口口 塔河油田塔河油田 水平井水平井 本文只针对针对 碎屑岩油藏水平井进进行找堵水技术术初探索 碎屑岩油藏水平井完井技术碎屑岩油藏水平井完井技术 尾管射孔完井割缝筛管完井 碎屑岩油藏 水平井完井技术 适用于厚油层 适用于具有薄 油层、大底水 特征的油藏 截至2007年3月底,分公司共有碎屑岩水平井68口,开井66口。完井方 式主要为为割缝筛缝筛 管和尾管射孔方式两种。 Ø割缝筛管完井 共有32口井采用了该方式完井:评价区5口、塔河1区16口、塔河2区6口 、塔河9区13口、雅克拉:2口; 西北分公司碎屑岩水平井不同区块分布图 碎屑岩油藏水平井完井技术碎屑岩油藏水平井完井技术 井身结构井身结构 均采用三开井身结构133/8″×95/8″×7″+ 51/2″割缝筛管,其中油井7″套管未回 接,气井7″套管回接至井口。 名称规规格 割缝缝 筛筛管 筛筛管外径 (mm) 圆圆周缝缝数 (条/周) 割缝缝缝缝 隙 (mm) 割缝长缝长 度 (mm) 缝轴间缝轴间 距 (mm) 缝缝型 139.7360.4-0.456040 桥桥式 缝缝 Ø割缝筛管完井管柱 碎屑岩油藏水平井完井技术碎屑岩油藏水平井完井技术 Ø尾管射孔完井 共有36口采用该完井方式:评价区28口;塔河1区7口;塔河2区2口;塔河 9区2口;西达里亚7口。 西北分公司碎屑岩水平井射孔完井不同射孔相位井数比例图 碎屑岩油藏水平井完井技术碎屑岩油藏水平井完井技术 Ø尾管射孔完井管柱 完井管柱完井管柱 ü普通P110材质EUE扣油管光管柱完井 ; ü采用带封隔器的普通P110材质EUE扣油管完井; ü采用带封隔器、井下安全阀的P110材质FOX管柱完井。 井身结构井身结构 碎屑岩水平井均采用三开井身结构133/8″×95/8″×7″+ 51/2″尾管,其中油井7″ 套管未回接,气井7″套管回接至井口。 碎屑岩油藏水平井完井技术碎屑岩油藏水平井完井技术 Ø射孔工艺优选 在实践过程中,对射孔完 井参数进行了不断的优化,从 2方位完善为目前的6方位,目 前全部采用6方位螺旋方式补 孔。在射孔孔密方面也依据固 井质量好坏优选,孔密分布在 8-16孔/米,整体略微偏低。 水平180 º射孔方位图 4方位螺旋射孔方位图 2方位向下夹角120 º射孔方位图 6方位螺旋射孔方位图 碎屑岩油藏水平井完井技术碎屑岩油藏水平井完井技术 碎屑岩油藏水平井生产现状碎屑岩油藏水平井生产现状 整体概况整体概况 截至2007年3月底,分公司共有碎屑岩水平井68口,开井66口,日产产液 4286m3,日产产油1917t,综综合含水53%。未含水的碎屑岩水平井有11口,其 余57口碎屑岩水平井均已见见水。 区块区块西达里亚西达里亚塔河一区塔河二区塔河二区 塔河九区 评价区评价区合计合计 井数井数 7 7 23 8 8 1515156868 20072007年年1 1月月日产液日产液mm 3 3 /d/d381.5381.51694.2408.6408.61033768.7768.742864286 20072007年年1 1月月日产油日产油t/dt/d180180860.9187187589.299.999.919171917 综合含水综合含水%%55.855.842.944.644.637.853.653.65353 水平段长(水平段长(mm))201201179281281300250250∕ ∕ 完钻井深(斜深完钻井深(斜深mm))4792479252005005 5005 507447744774∕ ∕ 与与20062006年同期年同期对对对对比,比,综综综综合含水上升合含水上升1818个百分点,由个百分点,由3535%上升到%上升到5353%。%。 整体概况整体概况 碎屑岩油藏水平井生产现状碎屑岩油藏水平井生产现状 项目 项目总井数总井数生产井生产井日产液 日产液(m(m 3 3 ) ) 日日产产产产油(油(t t )) 含水(%)含水(%) 20062006年年3 3月月4343414130573057171717173535 20072007年年3 3月月6868666642864286191719175353 相差相差25 252525122912292002001818 项项项项目目 塔河塔河9 9区区 井数井数日日产产产产液液日日产产产产油油含水含水 20062006年年3 3月月15 15 1247.0 1247.0 966.7 966.7 15.4 15.4 20072007年年3 3月月15 15 1033.0 1033.0 589.2 589.2 37.8 37.8 相差相差 0 0 -214.1 -214.1 -377.5 -377.5 22.4 22.4 从上面分析可知,在从上面分析可知,在20062006年年3 3月到月到20072007年年3 3月的一年时间月的一年时间 里,塔河油田碎屑岩油藏水平井综合含水上升了里,塔河油田碎屑岩油藏水平井综合含水上升了1818个百分点个百分点 ,如塔河,如塔河9 9区的自然递减区的自然递减21.99%21.99%,综合含水上升,综合含水上升22.422.4个百分个百分 点。含水上升成为影响水平井产油量的重要因素,因此,需点。含水上升成为影响水平井产油量的重要因素,因此,需 要在充分了解地层出水情况的基础上,开展堵水工作,为实要在充分了解地层出水情况的基础上,开展堵水工作,为实 现碎屑岩油藏高效开发,进一步提高油藏采收率提供技术支现碎屑岩油藏高效开发,进一步提高油藏采收率提供技术支 撑。撑。 碎屑岩油藏水平井生产现状碎屑岩油藏水平井生产现状 汇汇 报报 提提 纲纲 1. 1. 塔河油田水平井应用现状塔河油田水平井应用现状 2. 2. 碎屑岩水平井产出特征的初步认识碎屑岩水平井产出特征的初步认识 3. 3. 碎屑岩水平井堵水工艺探讨碎屑岩水平井堵水工艺探讨 4. 4. 存在问题及下步方向存在问题及下步方向 塔河油田砂岩水平井找水技术及认识塔河油田砂岩水平井找水技术及认识 水平井找水技术水平井找水技术--储层评价测井--储层评价测井 从2002年至今,已完成10口砂岩水平井生产测井,对 水平井测井工艺技术取得了一定认识。 储层评价测井 (7口) 采用油管推入法采用油管推入法PNDPND测井测井 产液剖面测井 (3口) 找 水 技 术 爬行器输送爬行器输送(应用)(应用) 连续油管输送连续油管输送(未用)(未用) 水平井找水技术水平井找水技术--储层评价测井--储层评价测井 储层评价测井能解决的问题 PND方法能够较真实评价A点以 上剩余油分布 储层评价测井存在不足 压井液侵入严重情况下, PND测 井对水平段的油水分布评价准确性较 差 井例:测井前含水43.0%。 产出与测井解释之间存在明 显矛盾。 只有A点附近显示含有剩余油 评 价 结 果 为 水 塔河油田砂岩水平井找水技术及认识塔河油田砂岩水平井找水技术及认识 TK113H井测井前自喷生产,日产 液26.4m3/d左右,含水43.0%。 测井 结果显示只在A点附近含剩余油,A点 下部显示为水。测井后转抽,总液 45m3/d左右,含水55%,稳产近两年。 产出情况与测井解释之间存在矛 盾。 压井液的侵入集中在水平井 井眼的低部位 原因一 水平井找水技术水平井找水技术--储层评价测井--储层评价测井 水平井侵入剖面 测井仪器均贴近底部,难以 真实反映水平段剩余油的分布状 况。 原因二 塔河油田砂岩水平井找水技术及认识塔河油田砂岩水平井找水技术及认识 单纯单纯 依靠储层评储层评 价测测井不能完全满满足找水需要,2007年开展了水平 井产产液剖面测测井。 水平井找水技术水平井找水技术--产液剖面测井--产液剖面测井 方法筛选 通过水平井测井技术交流、筛选与可行性技术论证,认为爬行器输 送方式适合塔河油田水平井的实际情况。 公司名称仪仪器爬行器类类型流量测测量持率测测量国内使用情况 斯伦贝谢伦贝谢Schlumberger 伸缩缩式 涡轮涡轮 + 氧活化 流体剖面+ 脉冲中子 9井次 威德福英国 Sondex滚轮滚轮 式涡轮涡轮 普通持水+ 流体剖面 国内未用 长庆测长庆测 井英国 Sondex滚轮滚轮 式涡轮涡轮 普通持水+ 全井眼持气率 3井次 国内市场技术现状 塔河油田砂岩水平井找水技术及认识塔河油田砂岩水平井找水技术及认识 水平井找水技术水平井找水技术--产液剖面测井--产液剖面测井 仪器测量要点 塔河油田砂岩水平井找水技术及认识塔河油田砂岩水平井找水技术及认识 伸缩式爬行器输送仪器: 为测井仪器提供动力 RST储层饱和度测井仪: 测量水流速和三相持水率 阵列成像持水率仪: 8个探针全井眼持水率成像 水平井找水技术水平井找水技术--产液剖面测井--产液剖面测井 测 井 典 型 实 例 TK926H井: 两端产量较高。前段1-2号段占总产液的44.57%,油水同出;尾段5~6号段占总 产液的33.81%,以产水为主。 井眼轨迹从A点到B点总体下倾,后半段渗透率相对较高,产水占到总水量的 64.69%。 产出剖面与渗透率和井眼轨迹之间有一定关系。 实施结果 截至4月,完成了3口不同含水的砂岩水平井的产液剖面测井。 塔河油田砂岩水平井找水技术及认识塔河油田砂岩水平井找水技术及认识 西南石油大学以非稳态油藏渗流理论为基础,将水平井的油藏渗流 与井筒流动视为一个相互作用的整体,建立油藏与井筒耦合条件下的不 稳态流动数学模型。 理想条件下理论计算水平井流率(每米产量)分布如图: 碎屑岩水平井产出特征的初步认识碎屑岩水平井产出特征的初步认识 理论计算水平井流率分布图 水平井流率分布为水平井跟部(A 点)和指部(B点)大,在水平井 的中间部位小,流率分布呈U型。 理论计算产出特征理论计算产出特征 对已经取得的三口砂岩水平井和国内某油田数口砂岩水平井的产液剖面 资料进行综合分析,初步得出认识: 实际产出特征实际产出特征 塔河油田砂岩水平井找水技术及认识塔河油田砂岩水平井找水技术及认识 ü对于碎屑岩油藏,水平井的流率呈U型分布是其基本的产 出特征; ü水平井的产出分布又是完井方式、表皮、渗透率、井眼 轨迹等诸多因素影响的综合影响结果。 塔河油田砂岩水平井找水技术及认识塔河油田砂岩水平井找水技术及认识 水平井水脊的形成水平井水脊的形成 底水向上脊进主要是由于油井生产时产生的压力降所致。即在 生产过程中,油层下部形成了近似垂直向上的压力梯度,使得水带 向上运动,当油井产量超过临界产量(无水产出的最大产量)水脊 就变得不稳定,井底逐渐降低,不可避免的造成水向井中突破,达 到另一种平衡。 产液剖面测井存在问题 水平井找水工艺水平井找水工艺--产液剖面测井--产液剖面测井 对于水平段完全射开的水平井: 1)持率和水流速度测量均要受到地层流入的影响导 致一定失真。 2)稳定流动为基础的水平井测井模型,用于非稳定 流动的解释,不仅存在一定的难度,也会产生误差。 塔河油田砂岩水平井找水技术及认识塔河油田砂岩水平井找水技术及认识 汇汇 报报 提提 纲纲 1. 1. 塔河油田水平井应用现状塔河油田水平井应用现状 2. 2. 碎屑岩水平井产出特征的初步认识碎屑岩水平井产出特征的初步认识 3. 3. 碎屑岩水平井堵水工艺探讨碎屑岩水平井堵水工艺探讨 4. 4. 存在问题及下步方向存在问题及下步方向 堵 水 技 术 发 展 简 况 第一阶段:2002年开始堵水工艺试验 1、注水泥封堵: TK201H井在2002年进行了PND测井,根 据测井结果,决定采用注水泥的方式封堵水平段,同年10月施 工一举成功,取得了砂岩水平井割缝筛管挤堵工艺的突破。 2、卡封封堵:2002年TK202H井高含水,根据PND测井及 生产情况,2003年3月采用了封隔器封堵水平段的堵水工艺, 施工成功。 第二阶段:扩大试验阶段 2006年根据前期的施工经验先后在TK119H、TK247H、 TK933H、TK925H分别采用挤注水泥、打桥塞等工艺进行了 水平井封堵转层,取得了显著的效果。 塔河油田堵水技术发展简况塔河油田堵水技术发展简况 分隔注入封堵技术 定位注入封堵技术 笼统注入封堵技术 注 入 封 堵 技 术 通过研究认为,目前水平井堵水工艺主要有三种情况: 水平井堵水工作进展水平井堵水工作进展 预堵剂 预堵剂 TK925H井井身结构示意图 水平井水平井挤水泥封堵作业(实例挤水泥封堵作业(实例TK925HTK925H)) 堵 水 工 艺 及 效 果 分 析 根据该井的PND测井 结果与常规测井对比,该 井割缝筛管完井井段 4775.39-5026.0m已经为 强水淹层。 对原生产段笼统挤注 水泥,对4920-5026m重 复射孔,目前初步效果良 好。 水平井堵水技术水平井堵水技术 水平井水平井挤水泥封堵作业(实例挤水泥封堵作业(实例TK925HTK925H)) 堵 水 工 艺 及 效 果 分 析 水平井堵水技术水平井堵水技术 堵水后含水 由98%降为40 %,产油由 5t/d增加到 50t/d,堵水效 果显著。 射孔完井水平井堵水工艺方案探讨射孔完井水平井堵水工艺方案探讨 1 2 3 4 uu堵水工艺:下挤注封隔器挤水泥后,丢手封隔器。堵水工艺:下挤注封隔器挤水泥后,丢手封隔器。 uu难点分析:难点分析: ① ①封隔器座封不严密,将会发生堵剂回流,导致施工管柱被卡;封隔器座封不严密,将会发生堵剂回流,导致施工管柱被卡; ② ②若固井质量不好,将会导致堵剂管外回流,要控制挤注压力。若固井质量不好,将会导致堵剂管外回流,要控制挤注压力。 1 1)出水部位在前端()出水部位在前端(即即B B点附近点附近)) 预堵剂 预堵剂 射孔完井水平井堵水工艺方案探讨射孔完井水平井堵水工艺方案探讨 uu堵水工艺:用可钻桥塞保护前端,用挤注桥塞保护后端,堵水工艺:用可钻桥塞保护前端,用挤注桥塞保护后端, 挤封中间部位。挤封中间部位。 uu 难点分析:难点分析: ①①桥塞座封井段,若固井质量不好,可能导致堵剂在管外窜至被保桥塞座封井段,若固井质量不好,可能导致堵剂在管外窜至被保 护层段;护层段; ② ②若固井质量不好,将会导致堵剂管外回流。若固井质量不好,将会导致堵剂管外回流。 2 2)出水部位在中间)出水部位在中间 射孔完井水平井堵水工艺方案探讨射孔完井水平井堵水工艺方案探讨 uu堵水工艺:用可钻桥塞保护中、前端,用光管柱挤封后端。堵水工艺:用可钻桥塞保护中、前端,用光管柱挤封后端。 uu 难点分析:难点分析: 桥塞座封井段,若固井质量不好,可能导致堵剂在管外窜至被保护桥塞座封井段,若固井质量不好,可能导致堵剂在管外窜至被保护 层段;需钻铣桥塞及重新射孔。层段;需钻铣桥塞及重新射孔。 3 3)出水部位在后端(即)出水部位在后端(即A A点附近)点附近) 射孔完井水平井堵水工艺方案探讨射孔完井水平井堵水工艺方案探讨 预堵剂 uu 堵水工艺:在堵水工艺:在A A点附近选择合适位置座封可钻桥塞,然后在点附近选择合适位置座封可钻桥塞,然后在 水层与桥塞水层与桥塞 之间射孔进行挤水泥作业,封堵水流通道。之间射孔进行挤水泥作业,封堵水流通道。 4 4))A A点上部水层出水点上部水层出水 uu 难点分析:难点分析: 从固井质量分析,射孔后,有可能发生挤堵困难的问题从固井质量分析,射孔后,有可能发生挤堵困难的问题 uu 堵水工艺:堵水工艺:①①下入挤注封隔器,挤堵下入挤注封隔器,挤堵B B点点 ② ②在在A A点出水段以后,选择合适位置座封可钻桥塞点出水段以后,选择合适位置座封可钻桥塞 ③ ③挤堵挤堵A A点附近出水段点附近出水段 5 5))前、后端同时出水前、后端同时出水 uu 难点分析:难点分析: 桥塞座封井段,若固井质量不好,可能导致堵剂在管外窜至被保护层段;桥塞座封井段,若固井质量不好,可能导致堵剂在管外窜至被保护层段; 射孔完井水平井堵水工艺方案探讨射孔完井水平井堵水工艺方案探讨 uu堵水工艺:采用笼统方式挤注,然后针对油层及井眼轨迹高堵水工艺:采用笼统方式挤注,然后针对油层及井眼轨迹高 部位射孔。部位射孔。 6 6)若多部位出水)若多部位出水 uu难点分析:难点分析: 因出水段较长,堵水效果难以保证因出水段较长,堵水效果难以保证 射孔完井水平井堵水工艺方案探讨射孔完井水平井堵水工艺方案探讨 割缝筛管完井水平井堵水工艺方案探讨割缝筛管完井水平井堵水工艺方案探讨 TK926HTK926H井井 根据找水结果,制定堵水方案。根据找水结果,制定堵水方案。 uu若出水井段明确(分段清楚),对高产水段射孔后,注入高若出水井段明确(分段清楚),对高产水段射孔后,注入高 强度堵剂封堵,再对低含水段射孔生产;强度堵剂封堵,再对低含水段射孔生产; uu若全井段出水,则采用选择性堵剂全井段堵水,选择井眼轨若全井段出水,则采用选择性堵剂全井段堵水,选择井眼轨 迹较高的部位,射孔生产。迹较高的部位,射孔生产。 割缝筛管完井水平井堵水工艺方案探讨割缝筛管完井水平井堵水工艺方案探讨 汇汇 报报 提提 纲纲 1. 1. 塔河油田水平井应用现状塔河油田水平井应用现状 2. 2. 碎屑岩水平井产出特征的初步认识碎屑岩水平井产出特征的初步认识 3. 3. 碎屑岩水平井堵水工艺探讨碎屑岩水平井堵水工艺探讨 4. 4. 存在问题及下步方向存在问题及下步方向 (1)碎屑岩油藏水平井含水上升速度快,已成为影响水 平井产油量的重要因素。 (2)水平井堵水工艺实施难度大,无机高强度堵剂的凝 固时间难以准确控制,有机及无机颗粒凝胶堵剂强度相对较 小、有效期较短。 (3)现有产液剖面测试工艺施工难度大,对井筒条件要 求高,测井费用高。 存在问题存在问题 (1)加强水平井工作制度管理,确定合理的生产压差。 (2)优选堵剂,既要满足强度要求,又能有效控制凝固 或成胶时间。 (3)研究产液剖面测井替代技术,使水平井找水工艺操 作简单、经济实用。 下步方向下步方向
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