浅议水平井减产原因

水平井作为开采薄油层、低渗，稠油地层的一项技术在逐步的被推广起来，对于开采剩余油方面它又有它自己独特的一面，受到了国际上各大油田的喜爱。2006年水平井在长庆油田陇东区块取得了可喜的效果，然而在2007年水平井的效果让人不甚满意，本论文论述了从钻井过程中我们需要注意的问题，尤其是钻井液的选择，钻水平井的轨迹合理性以及在试油时所要注意的消除地层损害的方法。关键词：水平井钻井液地层损害水平井减产原因分析2007年是国内水平井发展的一年，也是我们在水平井技术上探索的一年，然而在成果上并没有让我们取得更多可喜的消息。今年我**油田在*区块共计水平井试油13井口，但产量却出乎意料，几乎没有像预计中的那样产量，个别井甚至没有产量，虽然搞过酸化等措施，但都没有明显的效果。究其原因，分析如下：（1）钻井过程中泥浆对地层的污染；（2）水平井轨迹选择的合理性；（3）试油过程中对地层近井地带污染的解除措施。一、钻井过程中泥浆对地层的污染水平井对钻井液性能的主要要求是井壁稳定性、岩屑的清除及井眼损坏的控制。钻井液的性能不好将对井眼的稳定性以及井眼的清洁效果产生严重的影响。从这两点出发，要求水平井的钻井液要有良好的抑制特性。据国际各大油田统计，钻井导致的储层损害已经成为影响水平井产能的主要因素。对于水平井来说，可能的储层损害机理主要有以下几点：（1）钻井液中固相颗粒堵塞；（2）滤液和储层流体不配伍；（3）聚合物堵塞；（4）润湿反转；（5）微粒运移和粘土膨胀；（6）水锁；（7）地层压力改变。由于在同一地区钻成一口水平井所用时间比直井要长许多，因此，钻井液侵入地层会更多、更严重。同时非常低的压降不能为清除储层损害提供足够的动力。因此，对于水平井，可以说其储层损害是不可避免的。水平井获得高产的重要前提，是尽量保证储层不受损害。钻井液造成储层损害的因素有很多，如钻井液中固相颗粒的侵入，及岩石与滤液之间的不配伍性等。由于大部分水平井采用的钻井液均为水基聚合物钻井液体系，聚合物势必会随滤液侵入地层。并且含有聚合物的泥饼不够致密以及不易降解，因而势必会对储层造成一定损害。可见，泥浆对地层的污染是不可避免的，我们用一些诸如汽化水洗井、酸化等可以解决这类近井地带的污染，效果在绝大数井还明显，利用气与水的混合降低井筒压力，使地层压力大于井底压力，在这样的压差下，能使污染地层的污物能被压出来，以达到恢复地层原始物性的目的，但如果污染太重，我们的措施还是起不了多大的作用，致使井的产量减产甚者没有产量。为了能有效的降低钻井过程中泥浆对地层的污染，我们可以考虑以下方法：（1）欠平衡钻井。此钻井方法已被证实是减轻钻井过程中钻井液对地层污染的一种十分有效的办法。在欠平衡钻井过程中，外来流体和固体侵入地层可以降低到最低或完全避免，这就可以降低其对油层的伤害。尽管欠平衡作业费用大约是普通钻井的1.3-2.0倍，但它远低于处理污染的费用。（2）对于水平井，当储层受到损害后，要使渗透率恢复至原始渗透率，并达到期望的油井产量，则必须依靠有效的油井增产措施以及储层各向异性预测的可靠性来实现。实践证明，使用两步增产措施，即首先注入氧化剂进行氧化，然后用酸进行酸化，可有效地解决聚合物钻井液所导致的储层损害问题。二、水平井轨迹的选择合理性长庆油田地层复杂，本属低渗、低压区快，为了改造地层获得高的产量，绝大区块选择了前期注水，致使新井投产前期产量都相当可观，但到生产后期产量锐减，含水量上升。元城区块也无异于是这样的区块，此区块开发了几十年，致使现在地层更加复杂，对于剩余油的开采无异于更是个难题，2006年8月份投产的元平3、元平4井当时试油产量分别为油43.61t/d，57.5t/d，水均为0，这无疑让人在苦苦探索的道路上看到了一丝曙光，2007年水平井就此在长庆油田轰轰烈烈展开了，结果出乎人的意料，产量惊奇的差,井号投产日期日液(m3)日油(t)含水(%)截止12月1日累油产油(t)截止12月1日核实累计产油(t)元中平307.4.1228.413.444.032933346元东平307.6.19.21.581.2657664元中平107.5.1015.31.588.1935956元东平507.5.3116.110.622.420112034元东平607.6.147.62.856.5655662元东平207.7.65.93.922.4565568元中平207.7.1921.95.669.8433436元中平407.8.142.81.058.5166166元中平607.8.1817.73.676.0548548元东平807.8.2813.63.074.1350352元中平507.9.2817.22.285.1123122南平107.11.424.73.881.8173172南平207.12.123.01.791.021.74根据元城油田目前元东、元中的水平井生产数据显示：除元平3井和元平4井处于低含水部位外，其他水平井在投产初几乎都超过40%，尤其是元东平4井已超过80%。因此，可以认为元城油田目前投产的水平井都处于高含水状态。水平井是开发低渗，薄油层的一项技术。从钻井技术上讲，我们可以将水平井打向任何方向，但就开发长庆油田的低渗透，高含水等复杂地层往往让我们不知所措，对于今年我们在元城区块钻的水平井，测井解释，均系在油层、差油层或干层中穿过，从理论上讲水平井的产量应该远在直井之上，而且就其生产纯油期也相对较长，但今年的水平井产量不得不让我们深刻反思，问题出在哪里？个别水平井开始投产的时候含水就较高，而且含水上升速度快，也就是说有可能我们的水平井轨迹打在了水层中，或是由于钻井过程中钻井液对地层的污染，改变了地层岩石的润湿相，致使油气无法渗出，而使得地层水渗出阻挡了油气的通道。泥岩为非渗透地层，只能作为盖层和隔层封堵地层流体的流动。其实，这是一个错误的观点。严格说来，泥岩只能封堵油气的流动，却不能封堵地层水的流动。泥岩为碎屑岩，有孔隙，也有孔隙度，因而也有渗透率，流体在其中是完全可以流动的。那为什么不能让油气通过它呢？其实，若只有单相流体存在，任何流体都可以在泥岩中流动。当两相流体同时存在时，则只能让润湿相流体通过了。由此观点可以得出，即便是在钻井过程中取芯，也只能取得地层的原始物性，在有流体（如钻井液）侵入时也会改变岩石的润湿相，使得在后期的采油过程中出现含水升高的局面。控制钻井的轨迹，首先要加强勘探精度、测井技术等前期工作，使得水平井的轨迹尽最大可能在油层中穿过，达到增大泄油面积的目的。在钻井完井方式上建议选择套管完井，并且固井质量要高以防水层窜通，射孔时要严格控制好射孔枪位置，并选择较好的相位，以最好的射开油层，获得最佳产量。三、试油过程中对地层近井地带污染的解除措施。低渗和高渗储层受到的损害程度是不一样的，一般高渗储层产量较高，而受到的污染也更大，因此应特别注意保护高渗储层，以获得尽可能高的产能。总的来看，影响渗透率恢复值的主要因素是：钻井液组成；储层岩心原始渗透率；正压差；泥饼强度；反排过程中的压力降；钻井液中颗粒尺寸与岩石孔喉尺寸分布是否相匹配等。岩性分析结果证实，储层岩石存在潜在敏感性。这种敏感性包括储层渗透率各向异性和复杂的矿物成分（其中包括高的粘土含量）的影响。储层岩石渗透率各向异性将会造成储层实际产量的下降。关于储层永久性损害的问题，不仅包括微粒运移和由于岩石与流体不配伍生成不溶于水的沉淀，粘土膨胀也是不容忽视的。解决该问题的最有效方法就是选择合适的钻井液体系，使固相颗粒和滤液尽可能地不侵入地层，或选择适合的解除损害的方法并实施增产措施，其中包括泥饼的去除（使用反排压力或化学方法）或化学增产措施。2006年在处理水平井损害的方法上我们主要使用了反排压力法及汽化水洗井，该方法是将加入了发泡剂、高效破乳剂、粘土稳定剂等添加剂的清水利用泵车输送到油管内，同时将一定量的空气一起输送进去，此方法可以降低井筒内液柱的压力，使得地层压力大于井筒内的液柱压力，在这样的压力差作用下，地层中的污染物自然会渗硫出来（前提污染损害不是很严重），在随着井筒中循环的液体将其带出，达到除污的目的。此工艺有几个需要注意的地方（1）：加入到清水中添加剂要与地层配伍，（2）：在安全的前提下，泵车的排量要小，压风机的转速要高，才能有效降低井筒内液柱压力，（3）：循环一定要彻底，将污物带出地面，以免造成二次污染。水平井压裂在某些程度上讲还是能相对降低地层的污染，并能创造出一条更好的导流面，但同样水基压裂液也同样会对地层造成污染，而且尤其是压裂液所接触的油层，所以对压裂液的要求从理论上就更高，但从实际角度考虑，不管水基压裂液在怎么好还是会对地层造成一定的污染，使的地层的物性不能完全恢复，因此在压裂液的要求上我们可以根据地层使有油基或气基的，使用二氧化碳压裂是是一项较好的压裂技术，但危险性高，所以不能被广泛的推广，在今后工作中建议使用这种压裂液。在水平井压裂问题上我们的技术还远远不够，我们还要继续好好努力。针对于反排压力法，在我们正常的抽汲过程中，由于井斜原因的限制，有时我们的抽汲强度不够，致使作用于井底的负压力过小，过稳，使得油气通道依旧被堵塞，而不能解决地层堵塞得问题，恢复地层的原始状态。针对于这样得问题，我们需要选择一个不受井斜限制得工具，水力泵和电潜泵无疑是个很好得工具，这种工具能下在水平段，可以直接对水平段施加负压，使地层的污物更有效得排除，消除地层污染，更有效得恢复地层原始状态。在此方法不能解决近井污染的时候，我们要考虑采用其他的化学方法，此时注意的问题更为多，主要是化学物是否适应地层，与地层岩石反应生成的物质是否容易排除，还有会不会改变地层岩石的润湿相，我们要尽一切可能恢复地层的渗透，并使油气能从岩石的孔隙中渗出。可见如果解除水平井近井地带的污染措施不到位，很可能会造成二次污染，致使堵塞岩石孔隙，造成永久性的伤害。水平井适合于薄层、低渗和稠油等直井产能较低的边水油藏，底水油藏因水的锥进致使油井见水早且含水上升快，使得我们不得不深入的考察研究，抑制底水锥进已经成为一个时代性的问题，目前国际所面临的形势，人类所面临的能源问题，对于剩余油的开采，水平井技术无疑具有划时代的意义，但解决水平井的问题同样成为我们所面临和要挑战的问题。