维普资讯 http://www.cqvip.com 新 疆 石 油 科 技 ２００２年第３期（第１２卷） ・１９・ 水平井技术在浅层稠油油藏热采中的应用 马旦①热依木江 新疆油田公司重油开发公司，８３４０００新疆克拉玛依 摘 要 为研究利用水平井开采浅层超稠油的可行性，在九 区５号供热站、９２Ｉ集油站未动用区内，在无法钻直井的情况下，设计 布署了３口水平井。文中对水平井的完井方式、工艺配套技术进行了详细介绍，最后分析了其应用效果和经验，为进一步推广应用提 供了有益启示。 主题词水平井浅层超稠油热采 ｌ 刖再 九 区水平井位于五号供热站、９２＃集油站内未 动用区。该区域位于九 区西南部，未动用含油面积 尔罩 ０．０９６ｋｍ ，未动用储量２８．９５ｘ１０４ｔ。根据未动用范围的 面积和储量，未动用范围内无法钻直井，形不成直井 与水平井组合的布井方式。因此，设计布暑了３口水 平井，水平井井距为８０ｍ，水平段长２５０ｍ。通过几年 的吞吐开采生产，表明效果是显著的。 图１ ２油藏概况 九 区齐古组超稠油油藏在区域构造上位于克一 乌断裂二级构造带上盘超覆尖灭带上，构造形态单 一表１ 水平井主要完井技术参数表 井号 名称 ＨＷ９０５ ６５ ０１０ １９６．１ ５４２．０ ２７０．０ ９３．０ Ｈ ｒ９０６ ６５３．０ １９７．８ ５４８．５ ２５６．０ ９９．４ ＨＷ９０ｒ７ ６４８．０ １９８．７ ５３６．２ ２９５．０ １０１．４ 井深（ｍ】 垂深（ｍ】 水平位移（ｍ】 水平段长（Ｉｎ】 最大井斜角（。） 方位角（。） 井口倾角 ，超覆不整合在石碳系，二叠系或中下侏罗统之上。 油层平均孔隙度３０％，水平渗透率２．０２５ｘ１０ ｐ，ｍ ， 原始含油饱和度７６％，平均有效厚度１４．５ｍ，油层系数 ０．６８。均属大容量高渗透储层，其主力油层为Ｇ２ 层。 ３ｌ１．４２ １４－３Ｏ １４．３０ ３３９．７ｘ６０ ２４４．５ｘ３９６．７ ３ｌ１ １７ １４．２１ １４．２１ ３３９．７ｘ５９ ３１２．３ １２．５９ １２．５９ ３３９．７ｘ５４ ３完井及采油工艺配套技术 ３．１完井方式 根据该区地理位置的特殊性，以及原油粘度高产 量变化大的特点，钻井方式采用水平设计部署，水平 最大变化率（％） 表层套管（珏 ×ｍ】 技术套管（一×ｍ】 ２４４．５ｘ４０＂２．９ ２４４．５ｘ３８４．９ １３９．７ｘ６４９．５ １３９．７ｘ６５３．５ １３９．７×６４ｏ．５ 油层尾管（珏 ×ｍ】 （绕丝筛管） 井斜角（ｏ】 ５８．２ （绕丝筛管） ６ｏ．１ （绕丝筛管） ６１．２ 段长度根据含油面积设计在２５０ｍ。抽油机选型上综 合考虑最大悬点载荷，以充分发挥油层生产潜力以满 足油井最大排液量要求，认为五型抽油机是水平井的 它是实现水平井超稠油高效采油的核心设备。 为了适应井斜和高粘度条件下正常高效抽油，设 计采用了高效斜抽凡尔（图２）。阀尔球被三根 扶正杆扶正，阀尔球只能沿着阀尔罩的轴线运动，减 少了阀尔球的自由度和摩擦力，同时增加了油流通 道。 最佳机型。最佳工作参数为冲程３ｍ，冲次６次／ｍｉｎ 的长冲程慢冲次模式。３ ＶＩ水平井完井结构为绕丝筛 管或割缝筛管完井（图１），主要完井技术参数见表１。 ３．２采油工艺配套技术 ３．２．１斜井泵 ①作者简介：工程师，１９９７—０７毕业于新疆工学院地质专业 （１）斜井泵与普通泵流道面积对比 维普资讯 http://www.cqvip.com ・２０・ 新 疆 石 油 科 技 ２００２年第３期（第１２卷） 主要用于解决抽油杆柱与油管的磨损，使两者之 间由滑动磨擦变为滚动磨擦，从而减少磨损，减少磨 ／，＼，．／＿ ： ， 管 ／阻，改善了抽油杆的工作情况。 为了在弯曲段合理地按装扶正器，根据弯曲理论 可得： Ｌ Ｄ６ｘＥＹ／５ｑｓｉｎＯ． 二－＿２７３／０Ｍ，８￣抽油管５７防脱器 ／／，／ ’菇 挟正器 式中： Ｌ一扶正器安放间距，ｍ； ×５ ／２”套管短节 ／２”筛管 Ｄ一抽油杆直径，ｍ； ｙ一扶正器最大外径与抽油杆直径差的一半，ｍ； Ｅ一弹性模量，Ｐａ； Ｑ一单位长度上抽油杆所受法向力，Ｎ／ｍ； ０一井斜角，。。 ３．２－３抽油杆防脱器 抽油杆防脱器主要安放在抽油杆柱中易产生扭 斜抽阀尔的结构采用流线型结构，斜井泵与普通 泵流道面积比见表２。 矩处，主要是柱塞前，光杆下，中合点下以及弯曲井 段。 表２中为风城地区浅层超稠油水平井的斜井泵 ３．２．４油管扶正器 表２斜井泵与普通泵流道面积对比表 油管扶正器主要柱塞进入泵桶难，减少柱塞与泵 之间的阻力，以及使管柱顺利下入目的段。 ３．２．５其它工艺匹配 为了测试、注汽、转抽的方便，管柱采用双管结 构，主管进行采油，副管进行注汽、测试、自喷等。为了 提下管柱的方便和安全，每根油管接防喷引鞋。为了 适应抽稠油的要求，解决杆柱下行困难的问题，经计 与普通泵流道面积对比表（九 区水平井的斜井泵泵 径为７０ｒａｍ）。斜井泵在固定阀尔结构设计上，流通面 积均大于普通泵，从而解决了泵倾斜而引起的阀尔球 关闭滞后的影响，并减少了油流阻力等； （２）不同粘度不同井斜泵效 表３中为风城地区浅层超稠油水平井的不同粘 度不同井斜泵效。从表中可以看出，该泵能在井斜 角７５０以内正常工作，井斜角６００以内效率更佳（九 区３口水平井平均井斜角５９．８。）。 ３．２．２抽油杆扶正器 算，在杆柱底部，拉杆上部接加重杆。一方面增杆柱的 钢度，另一方面增加杆柱的重量，使柱塞下行与抽油 机运转同步，保证工作正常运行。 ４应用效果分析 ４．１与周围直井对比 水平井与周围直井对比，水平井周期注汽量大， 周期产油高。其周期产油量比周围直井高１～３倍；井 日产油是直井的２－７倍，生产效果明高于周围直井 （见表４）。 表３不同粘度不同井斜角泵效表 维普资讯 http://www.cqvip.com 水平井技术在浅层稠油油藏热采中的应用 表４水平井与周围直井周期生产效果对比表 ・２１・ ４．２与大井眼井周期生产效果对比 通过表５数据对比可看出，水平井除周期生产天 数比大井眼井低２１８．８ｄ外，周期产油高出１９９０ｔ；含水 低了２３．１％；油汽比高出０．２０。 ４．３与方案设计指标对比 通过表６可看出，水平井一、二轮除周期注汽量、 注汽速度均低于方案设计外，其它生产指标均达到并 超过了方案设计要求。 表５水平井与大井眼井周期生产效果对比 ５经济效益分析 油田开采的投入与产出经济效果评价，是油田开 发的重要组成部分。按实验井经济极限油汽比０．２０测 算，３口水平井第一周期净赚油量可用下式表示： 净赚油＝总注汽量×（周期油汽比一极限油汽比）。 ３口水平井截止到２００１年７月累计注汽１０２ ８１２ｔ；累计产油４３８３９ｔ；综合含水４５．１％；累计油汽比 （１）利用水平井工艺开采超稠油，经济效益明显， 技术简单，实用可行； （２）井壁对管柱的摩阴作用与管柱的运动方向相 反，与井壁的方位、井斜变化率及管柱长度成正比； （３）在生产过程中，井眼对管柱有转卸作用，而且 对管柱的底部卸扣作用较明显； （４）扶正器的选材质量和结构稍有不足，在生过 程中易磨损，有待改进。 参考文献 １黄晓东等著．新疆风城地区浅层超稠油水平井采油工艺技术．新疆石 油管理局采油工艺研究院．１９９６ ２杨渔．水平井在火山岩底水油藏开发中的应用．新疆石油地质， ０．４３。３年累计采出程度１５．１ １４％，平均年井采油速度 为１．６２％。计算结果表明，３口水平井截止到２００１年 ７月净赚油２３ ６４６ｔ，虽然水平井在钻井投资、注汽费 用等方面较普通井高，但其增产油扣出投入费用后， 最终净收入仍比普通井高。可见，利用水平井较高的 速度采油，可获得显著的经济效益。 ２００１，２２（５）：４３６－４３８ 责任编辑：周江 收稿日期：２００２—０４—１７ ６结论