水平井技术助推油气田高效开探
2008-3-6国际能源网
    在日前结束的股份公司水平井技术交流会议上,油田事业部明确提出了2007年完成300口水平井的工作目标。显然,中石化加大了水平井技术在勘探开发中的应用力度。
    水平井技术在国内外油气开发中已得到广泛应用
    20世纪30年代,美国在老井中侧钻出了8米长的水平井眼,标志着水平井技术初露端倪。水平井技术于20世纪80年代获得迅速发展并日臻完善,它包括物探、油藏地质、井眼轨迹设计与控制、钻井与钻井液、测井和完井、测量仪器以及采油气技术和工艺等一系列重要的工程领域,是一项综合性配套技术。至2004年,国外水平井数量已超过4万口,主要分布于美国、加拿大、前苏联等69个国家。其中美国2000~2004年共完成水平井6969口,2005年以后更是以每年超过3100口的速度递增,水平井数量占总井数的7.6%;加拿大水平井数量超过总井数的10%。
    我国早在20世纪60年代就在四川碳酸盐岩中打了磨3井和巴24井(采气)两口试验水平井,但由于当时受技术水平的限制未获得应有的效益。“八五”期间,水平井技术攻关被列为国家重点攻关课题,经过10余年的技术攻关,水平井技术在国内已得到大面积推广应用,到2006年我国共完成水平井2100余口,其中包括50余口分支井。从应用效果来看,目前国内已在几个关键指标上创出新高:水平段长度已超过3500米,水平位移超过4100米,最浅水平井只有135.6米(水垂比达2.2),钻遇储层最薄只有0.5米,单井日产油量达到460吨。但总体来看,无论是应用规模还是反映技术水平热处理要参数,与国外相比都还有较大差距。
    中石化自上世纪90年代初开始采用水平井进行勘探和开发。1991年胜利油田与美国合作完成的第一口科学试验水平井埕科1井,拉开了中石化大规模采用水平井开发的序幕。至2006年底,中石化共完成水平井840口,其中包括6口分支井,水平井已累计采油1568万吨,目前年产油约占中国总产量的75%。
    水平井技术促进油气藏的高效开发
    国内水平井技术的应用,已由早期的零散挖潜为主向新区、老区产能建设整体应用发展,中石化整体应用水平井占水平井总数的70%以上。目前水平井已广泛应用于整装、断块、边底水、稠油、低渗透、特殊岩性等油藏,特别是在复杂断块、稠油、低渗透等边际油田的开发中发挥了重要作用,其应用比例高达60%以上。胜利油田的营93-平2井,连续10年实现高产,单井累计产油17.6万吨,是目前中石化所属油田中水平井单井产油最高的井,现在仍然保持日产11.2吨的水平。胜利油田采用大位移水平井实现了垦东油田405区块的海油陆采。西北分公司在塔河油田采用水平井开发的比例高达32.3%,目前单井平均日产量在30吨左右。该公司采用水平井对西达里亚油田进行调整挖潜,将含水从90%下降到74%,提高采收率近3个百分点。辽河油田的曙1井应用SAGD技术完钻66口水平井,平均日产油19.6吨,是直井的3倍,实现了稠油油藏的高效开发。长庆油田与壳牌公司合作在长北地区低渗透气藏中完钻的CB1-1双分支水平井,获得日产天然气100万立米的高产气流。大庆油田采用水平井开发肇州等薄层低丰度边际油田,平均单井日产油达到20吨,是直井的3~6倍,获得很好的经济效益。从国内水平井应用的总体效果来看,每口水平井的钻井成本约为直井的1.5倍,但其日产油量是直井的2~5倍,含水率比直井降低30%~50%,增加可采储量是直井的2~3倍。
    水平井技术规模应用还受诸多因素制约
    从股份公司水平井技术交支情况来看,目前制约水平井规模应用的因素还比较多,即有对水平井规模开发这种新理念认识不足的问题,也有工艺技术瓶颈的问题,还有对水平井开发的管理问题。水平井开发特别是水平井整体开发方式,有别于传统的油田开发方式。对这种新开发方式,有两种错误的认识:一是把当前成熟的、基本配套的水平技术当成可望而不可即的技术去对待;二是把水平井开发出现的一些非主流问题归咎于客观原因,从而影响了快速推广水平井应用的信心和决心。这种思想观上出现的问题,往往是影响新技术推广应用的重要因素,只有解放思想,转变观念,才能真正推动水平井技术的规模应用。从国内掌握的技术来看,目前热采稠油油藏水平井开发技术和分支井技术已取得突破性进展,水平井分段压裂技术和地质导向技术取得阶段性成果,有待进一步试验攻关。但在长水平段的地质导向技术、长水平段的储层保护技术、长水平段的储层改造技术、分支井产层保护技术、钻井液配伍技术等方面,与国外相比还有较大差距,一定程度上制约了国内水平井技术的规模应用。在管理方面,目前针对水平井整体开发的油藏经营管理还不到位,从水平井前期井位设计到后期开发缺少一套高效活的管理办法,特别是没有建立起全过程跟踪分析的高效团队。凡此种种因素,在一定程度上制约了水平井技术的大规模推广应用。
    水平井技术必将得到进一步推广应用
    水平井技术之所以能够在国内外得到广泛应用,主要得益于它较高的投入产出比。与传统的直井开采方式相比,它具有延缓底水锥进、增加油气井的泄油面积、提高油气井产量和采收率、增加可采储量等优势,特别是能够实现难动用储量的高效开发。随着技术的不断进步,水平井对复杂油气藏的适应性将越来越强。在新区产能建设方面,应用水平井技术将使得开发方案更加优化,“少打井、要打就打高效水平井”的开发理念将进一步深入人心。在老区产能建设和挖潜调整方面。水平井技术将帮助我们真正实现“油藏精细管理”的目标,韵律层、薄互层、断块边角等剩余油相对富集的部位对水平井而言,挖潜易如探囊取物。对于低渗透、稠油、缝洞型碳酸盐岩等边际油田来说,水平井以其更大的钻遇率和更大的泄油面积,可大大提高油藏的动用程度,国内外许多成功的实例业已说明,采用水平井技术能够实现边际油田的高效开发。人们有理由相信,随着水平井在石油企业的大规模应用,必将掀起国内油气田新一轮高效开发的热潮。