非均质断块油藏开发后期水平井技术应用

许通

摘要：通过侧转短距水平井技术的应用，从地质角度来完善各层系开发，解决开发后期非均质影响，改善早期单一采用工程手段解决非均质问题，从而进一步提高非均质断块油藏采收率。从水平井井位部署研究、各类图件的研究准备、设计参数优化和跟钻调整等，研究水平井合理有效开发，为提高水平井高产成功率、钻遇率提供有效技术支撑，从而更好挖潜剩余储量，保持油田开发后期稳产增产。

关键词：水平井，断块油藏，微构造，储层描述

引言：鉴于非均质断块油藏开发后期，综合含水普遍较高，层间非均质影响导致纵向上层间储量动用不均，Ⅰ类层普遍水淹严重，Ⅱ、Ⅲ类层储量动用较差。多级分层注水受限于油田开发后期套管损坏严重等情况，无法普及应用；调剖调驱导致断块油藏注水压力整体抬升，且只有部分层系、井组能见到效果，不能完成有效驱替，无法有效解决非均质问题。所以分层探索实施短距水平井，从而达到有效挖潜剩余油，使Ⅱ、Ⅲ类层储量得到全面有效动用。

此外，水平井相对于定向井存在较大优势，更有利于薄层、低渗透层、边角剩余油开发，可以大大增加泄油面积，从而达到增加控制储量、提高油井产能、增加经济效益的目的。并且，随着水平井技术日趋完善，如今钻头地质导向系统，随钻数据仅滞后0.5米（常规LWD滞后10米）；悬浮乳液钻井液的应用，极大减轻井下摩阻和托压；还有各类钻具、完井工艺的进步等等，在此类技术支撑下，能获得较常规直井更优的投入产出比。

1、水平井井位部署原则

总结各区块过去开发经验，综合分析每个块的地质特征，优选出适应水平井部署的区块，再细分析至砂组、砂体。从区块选择上，主要遵循以下几个原则选井：原则一：砂体单一、延伸长、连通性好、构造相对简单且落实的中低渗区块。原则二：地震相位稳定连续、储层延展性较好、物性相对稳定。原则三：目的油层上部发育有稳定标志层，有利于钻井过程中捕捉层位，且目的层有效厚度达到0.8米以上且单井剩余可采储量大于8000吨。原则四：油层压力/原始压力≥0.6。并兼顾开发后期层间动用不均、早期水线情况等综合考虑。

2、水平井微构造刻画、建模及各类图件研究

该项研究是提高中靶率和钻遇率的关键。钻前需要详细研究和准备的图表包括：微构造井位图、沉积微相图、砂体等值线图、油藏剖面图、地震剖面图、砂体连通图、剩余油分布图、邻井海拔补心校正表、周边连通水井注水状况表、钻井剖面分层压力状况及周边钻井特殊工况表、周边压裂井人工裂缝监测统计表等。多方位全角度的技术论证才是找准储量、获得高产的关键。

2.1精细的油藏描述。

针对不同类型的区块，油藏的精细描述有不同的侧重点。对于相对整装断块，侧重隔夹层精细描述及预测；对于底水活跃区块，侧重底水推进定量描述；对于厚层正韵律区块，侧重微构造和夹层精细描述；对于复杂断块，侧重低序级断层的精细刻画；对于低渗透断块，侧重地应力和裂缝分布规律研究。

2.2、精细刻画低序级断层和微构造。

通过地层对比，井震结合，落实小断层断点，绘制断面等值线，建立断层模型，精细刻画局部微构造，绘制目标层位油层顶面构造图。顶面构造图件使用1:2000大比例，2米间距等高线。结合断面深度等值线图精确定位断层位置及微构造形态。通过目的层微构造描述，尤其是深度描述，避免早进层和晚进层造成井控储量损失。

2.3、目的层储层描述。

详细描述目的层展布情况，结合地震剖面图、砂体连通图和临井钻遇物性情况，掌握目的层物性分布、倾角走向、夹层发育等信息，提高入层后水平穿层效果。

2.4、精细剩余油研究。

通过微构造井位图、沉积微相图、水淹图等准确掌握目的区物源情况及剩余油分布，优选剩余油富集区，通过层系剩余储量计算详细掌握剩余油，从而提高单井产能，达到精准开发的目的。

3、设计参数优化

3.1、平面、垂向位置

进行注采井网合理性论证，在平面上，一般原则是中高渗油藏水平段紧贴断层或平行断层，低渗油藏基本垂直与裂缝发育方向。垂向上，边底水油藏多考虑韵律性影响，已注水层位考虑层内水线展布。

3.2、水平段长度优化研究

    根据区块地质构造，尤其是断块油藏断块发育情况，目的层储层描述情况，并结合早期已有注水井水线推进方向及推进距离，合理优化水平段长度。一般对底水油藏，采取短水平井，水平段100-150米；层内挖潜油藏，水平段不超过夹层展布长度的0.7倍。

4、靶前滚动预测

利用随钻数据分析（随钻伽马、钻时，气测值、录井显示、岩性分析、实时井斜，闭合距，垂深、结合三维地震、邻井地层对比......）

在远离目的层时，结合邻井录井岩性进行测井对比，使用标志层和多套砂组顶面构造图验证设计准确性；当靠近目的层时，在标志层精细对比的基础上，利用地层等厚原则迭代外推；此外将井场随钻数据如井斜、垂深更新至3Dpak地震软件，生成实时井轨迹，结合LWD数据验证层位追踪准确性，时刻井震匹配分析，滚动预测靶点深度。

三套步骤滚动预测目的层深度及地层倾角，及时与设计校对是否偏差，必要时结合工程人员经论证可实施后现场变更进层靶点垂深、闭合距及进层角度，以达到最优着陆点。

5、中靶后随钻跟踪，轨迹优化技术研究

5.1、地层倾角与井斜的合理性

由于地下构造复杂，哪怕前期做足了准备，并且精准进层。在油层穿行中也不能马虎，尤其是对地层倾角的把握尤为重要。当实钻出层后，综合进出层垂深、闭合距之差，井斜判断是层顶还是层底出层，再使用反三角函数计算实钻地层倾角，及时与定向人员沟通进而调整井斜。

5.2、层内轨迹优化

根据储层描述，如目的层内夹层较发育，采取加倾角后减倾角反复，采用层内波形轨迹，减少内夹层影响。对正反韵律发育或复合韵律发育的储层，分别采取沿油层底界顶界或中部穿层延展，并结合层内物性描述及层厚，时时跟踪调整层内轨迹变化，确保轨迹良好。

6、钻采工艺优化研究

完钻后，结合区块地质特点、岩性致密程度、造斜狗腿度随深度变化等，综合考虑较大斜度段采用高强度套管，以增加油井抗应力能力，提高抗套损能力。根据地层岩性胶结情况、邻井地层出砂情况、后期是否需要压裂引效等因素，综合考虑使用目前国内应用最广泛的射孔完井或筛管完井，但从多年开发积累经验看，套管射孔完井成功率高于筛管完成井，原因是套管射孔完成井后期针对性措施容易实施而筛管完成井后期措施实施难度大。需要特别关注的是固井质量问题，尤其是利用老井眼侧钻水平井，悬挂器位置漏失情况普遍存在，需加强施工质量检测。

7、结束语

通过地质综合研究，确定适合水平井挖潜条件的宏观储量潜力；通过储层内部建筑结构精细解剖，搞清层内夹层空间展布特征，确定水平井区块和层位的筛选方法及条件；通过三维地质建模技术，定量表征油层的物性特征，形成水平井轨迹优化的地质设计方法；在储层内部建筑结构精细研究、层内夹层精细预测、动态综合分析基础上，综合优化设计水平井，从而达到增储高产的开发效果。