海上水平井找堵水技术研究与应用

《海上水平井找堵水技术研究与应用》论文发表期刊：《石化技术》；发表周期：2021年07期

《海上水平井找堵水技术研究与应用》论文作者信息：孙更涛1    高晓飞1    闫正和1    代玲1    徐立前1    王伟峰1

　　摘要：海上水平井开采具有高含水、高液量、高速开发的特点，高含水水平井治理难度大、效果难保证。本文在采用爬行器输送、PLT和MAPS组合测试技术找准出水位置基础上，利用过筛管定向堵水分段控采技术实现了出水层段的有效封堵，取得了显著的控水增油效果。该研究为水平井治理提供参考，具有广阔的应用前景。

　　关键词：海上水平井  高含水  找水  堵水  控水增油

　　Abstract：There are the characteristics of high water cut，high liquid，and high speed development for offshore horizontal well. It is difficult for horizontal wells with high water cut to control water and increase oil，and there is large uncertainty for treatment result. Based on the result of water detection using the combined well logging technology of PLT and MAPS powered by tractors，the application of the directional water shutoff bypass screen and segmental control production technology realized the effective plugging of the water outlet interval，and reached the significant result of water control and oil increase. This research not only provides some references for horizontal well treatment，but also has broad application prospects.

　　Keywords：offshore horizontal well;high water cut;water detection;water shutoff;water control and oil increase

　　水平井是海上油田保持高速高效开发的重要开采方式，目前南海东部油田水平井井数占比超80%。受边底水能量充足及突进影响，油井投产后呈现出含水上升快、高含水采油期长、高液量“以水带油”的开发特征。水平井高含水后，水平段的非均质性及驱替不均匀，导致地下大段剩余油无法采出，因此如何准确找到水平井的出水点并实施可行的堵水措施，对提高水平井开发效果具有重要意义。采用爬行器作为动力[1]，带动组合测井工具进行水平井产液剖面测试[2]找水;根据测试结果，利用过筛管定向化学堵水技术[3]对主要出水井段实施封堵，改善水平段动用程度，降低油井含水和产水量，达到了控水增油的目的。

　　1  爬行器输送组合测试找水技术

　　1.1  找水测试仪器

　　爬行器连接在测试仪器的尾部，下放电缆使仪器下放至井底自然遇阻，地面通过电缆给爬行器供电，爬行器运行推动仪器至测试井段，拖动测井电缆实施产液剖面测井。爬行器输送优点：操作简单，可将测试仪推送至水平段的任意段;工艺简单、运输方便，无需作业井架、油管等设备。其主要技术指标如下：最大连续拉(推)力272kg、耐温50℃、耐压103MPa、电缆为6mm单芯电缆到11mm多芯电缆、适用于管柱直径范围为61～244mm。

　　测试仪器PLT居中测量中心流速，高流速段混合流体速度及持水。MAPS能更准确测量低速分层流动井筒截面外围的详细流动剖面，涡轮阵列仪(SAT)测量流体速度，电容阵列仪(CAT)测量流体电容，鉴定流体类别，电阻率阵列仪(RAT)测量流体电阻系数，判断流体类别。MAPS仪器总长15.9m，最大外径54mm，探头间距超过1.2m，每支仪器的测量互相不受影响(见图1)。

　　1.2  找水测试工艺

　　在电缆下模拟爬行器通井验证出入油管引鞋安全情况、初步确定仪器靠自重下入深度基础上，爬行器组合PLT仪器、调整爬行臂张开尺寸和爬行速度进入水平段进行关井井温测量，记录GR、CCL、温度、压力及持水等数据，然后再组合MAPS下至水平段末端关闭爬行器，根据油藏方案要求，启泵验封测试堵塞器，动态稳定后，分别以10，20，30m/min速度上测，最后确认资料合格后，解封测试堵塞器，取出测试工具。通过对三上三下连续测量的涡轮流量计资料，建立涡轮转速与电缆速度交会图，计算出井筒内流体的流动速度，分析流体电容、温度和压力曲线，建立井筒内各处相态模型，计算出各层段的产量和含水。

　　2  水平井过筛管定向化学堵水技术

　　2.1  堵剂配制

　　针对油藏特点，配制出以预聚体(ACP)为主剂，作为挡水、压水锥的封堵段塞，并在油藏温度下开展固化实验，固化时间5～6h，满足工艺要求，同时开展了堵剂和地层流体的配伍性实验，优选了清洗液和保护液。预聚体(ACP)主剂主要指标如下：触变结构强度大于200Pa、固化后轴向压差高于10MPa、胶凝时间3～10h、稳定期3年。

　　2.2  化学堵水工艺

　　化学堵水工艺管柱如图2所示，定位接头校深，为保证ACP的有效封隔，采用四封隔器挤注管柱，底部采用打孔管和打压球座，方便循环;上部化学封隔器从盲管上端挤注，下部化学封隔器经筛管段直接挤注ACP堵剂，验封后下入分层控水中心管柱。

　　3  现场应用

　　3.1  目标井概况

　　C5H井生产底水油藏，水平段长度672m，分两段筛管完井，筛管内径150mm，中间盲管段45m，上部管柱最小内径65mm。该井水平段存在较强非均质性，且该井投产后含水快速上升后一直高含水生产，存在水平段段内动用不均的特征。

　　3.2  找水与堵水

　　爬行器输送PLT+MAPS测井仪器下井6趟，分别录取了开井状态下水平段2760～2430m的MAPS测井资料、2295～2080m的PLT测井资料，以及关键点的点测资料和套管内的全流量测井资料。找水测试解释结果如图3所示，水平段产液剖面不均，水平段中部 2331.0～2490.0m 为主要产液段和高含水段，水平段指端 2632.0～2734.0m 为主要产油段，跟端液量较小且含水100%，因此堵水方案采用封堵水平段中部，采用分段控采的方式，发挥跟端及趾端的潜力。

　　根据找水测试结果，确定实施管外环空化学封隔器分段+管内机械分段控采方式，将水平段分成三段进行分段控制开采，具体堵水工艺管柱见图4。环空化学封隔器长度为45m，下入位置分别为：2283～2328m(ACP1st)和2506～2551m(ACP2nd)。跟部和中间段采用智能滑套进行控制，趾端采用打孔管或筛管完井。

　　3.3  实施效果

　　采取措施后该井含水由97%下降至93%，日产油由58t增加到108t，预计年增油约1.3t，控水增油效果显著。

　　4  结束语

　　1)MAPS测井仪适用于大斜度及水平井，可测分相持率和分相速度，精确描述井筒中的流动状态和流体分布，解决了常规生产测井仪器在水平井中无法精确得到各相流量的问题。通过测试了解水平段的动用情况，为油井动态分析、措施实施及评价提供可靠依据。

　　2)研制的堵剂及管外环空化学分段+管内机械分段堵水控采工艺管柱，满足了不同井况、不同井段水平井复杂堵水措施的实施要求。通过现场实施证明，可以有效改善水平井的动用程度，堵水控水增油效果显著。

　　3)目前水平井开采已成为南海东部油田的主要开发方式，高含水水平井找堵水技术的成功应用，为低产低效水平井治理提供了一种很好的思路和借鉴，具有广阔的应用前景。

　　参考文献

　　[1] 刘清友，李雨佳 . 水平井爬行器驱动轮力学分析 [J]. 钻采工艺，2014，37(1)：68-71.

　　[2] 邹杨 . 水平井产液剖面测试技术研究与现场应用 [J]. 中国科技博览，2013，27(1)：602-605.

　　[3] 吝拥军，王宏华 . 水平井定向堵水技术在云 2平 4 井的应用 [J]. 石油钻采工艺，2016，38(4)：510-513.