石立華，程時清，常毓文，張川希，王仙仙，石 彬，馮曉偉，薛 穎

（1中國石油大學石油工程學院·北京2中國石油大學油氣資源與工程國家重點實驗室3中國石油勘探開發(fā)研究院4陜西延長石油（集團）有限責任公司研究院5中國石油集團川慶鉆探公司地質(zhì)勘探開發(fā)研究院實驗研究中心6延長油田股份有限公司七里村采油廠7西安思坦儀器股份有限公司）

石立華等.延長油田水平井開發(fā)模式礦場實踐.鉆采工藝，2019，42（5）：69-72

目前水平井開發(fā)低滲-特低滲油藏已成為提高油田儲量動用和改善開發(fā)效果的重要技術(shù)手段［1-3］。延長油田位于鄂爾多斯盆地陜北斜坡和渭北隆起帶，為黃土塬地貌，集低孔、低滲、低溫、低壓、低油飽“五低”不利因素于一體，儲層非均質(zhì)性強、天然微裂縫發(fā)育，油水滲流關(guān)系復(fù)雜，單井產(chǎn)量極低，隨著勘探開發(fā)的進行，傳統(tǒng)開發(fā)技術(shù)逐漸走向瓶頸。自2000年以來通過開展水平井技術(shù)攻關(guān)，經(jīng)過幾年研究與實踐，延長油田水平井開發(fā)取得了顯著成效，逐步形成延長油田水平井開發(fā)理論認識與核心技術(shù)，這為延長油田水平井高效開發(fā)提供了強有力的技術(shù)支持。

延長油田總資源面積約10×104km2，主要開發(fā)層系為侏羅系延安組的延4+5～延10油層組和三疊系延長組的長1～長10油層組，該類儲層微觀孔隙結(jié)構(gòu)復(fù)雜，吼道細小，油層埋藏淺、壓力系數(shù)低，一般在0.65～0.9之間，主要為低滲透儲層，其中特滲-超低滲儲量占總探明儲量的86%，開發(fā)難度大，平均單井日產(chǎn)油僅為0.4 t，常規(guī)直井無法有效動用，延長油田復(fù)雜的油藏地質(zhì)與地面條件亦決定了要提高油田產(chǎn)量與單井產(chǎn)能，必須依靠水平井開發(fā)。截止2018年底，水平井技術(shù)開發(fā)特低滲透油藏已成為轉(zhuǎn)變延長油田開發(fā)方式、提高開發(fā)效益的重要途徑。

一、水平井開發(fā)現(xiàn)狀

延長油田投產(chǎn)水平井由2010年的2口增加到2018年的1 080余口，年產(chǎn)油量由0.3×104t增加到90×104t，建設(shè)產(chǎn)能150×104t，截止2018年底，在不同類型油藏共累計投產(chǎn)水平井1 080口，其中延安組邊底水油藏360口，常規(guī)低滲透油藏371口，長6、長8、長9特低-超低滲透致密油藏323口，東部淺層水平縫油藏26口，累計產(chǎn)油200×104t，平均單井液量8.9 m3／d，平均單井產(chǎn)油4.2 t／d，是全油田常規(guī)油井單井日產(chǎn)量的11.2倍，投資僅為常規(guī)油井的3～4倍，綜合含水45.5%，年產(chǎn)油能力90×104t，有效動用難采儲量1.2×108t，大幅度提高了新建產(chǎn)能速度，縮短了建產(chǎn)周期，可為延長油田提高采收率7%～10%，為延長油田千萬噸持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)奠定堅實的基礎(chǔ)。

延長油田主要開發(fā)層系為侏羅系延安組和三疊系延長組的長2～長10油層組，依據(jù)儲量規(guī)模、沉積特征及成藏條件分為延安組油藏、長2油藏、長6油藏、下組合油藏（長7～長9），不同的油藏特征決定了采用不同的水平井開發(fā)技術(shù)（如表1）。

表1 延長油田水平井應(yīng)用分類

二、延長油田水平井開發(fā)技術(shù)難點

延長油田水平井開發(fā)面臨諸多難題，主要有以下幾個方面：①油藏類型多樣，主力油層單一，儲層平面疊加性差；②低孔、低滲、低壓油藏特點，單井產(chǎn)量低；③油水混儲、油水同出，沒有“無水采油期”，開采即高含水，治理難度大；④儲量品位差，特滲-超低滲占總儲量86%以上，經(jīng)濟開發(fā)難度大；⑤油田分布區(qū)域內(nèi)屬黃土高原-丘陵溝壑地形，山區(qū)、森林、村莊、高速公路等縱橫交錯，環(huán)保要求較高，地面施工條件復(fù)雜，油田產(chǎn)能建設(shè)與管理難度大。

延長油田主力油層整體物性差，孔隙度在9.31%～13.62%，滲透率在1.3～20.35 mD，屬于典型的低滲-特低-超低滲透油藏類型，特低-超低滲透儲量占近86%左右，決定了常規(guī)技術(shù)開發(fā)難以有效動用。

根據(jù)大量礦場統(tǒng)計可知，延長油田主力開發(fā)單元主力油藏長6開采初期含水率在20% ～80%，平均含水率達45%（如圖1）。主要原因是由于延長油田主要儲層為巖性油藏，油水混儲，無明顯油水界面，沒有“無水采油期”，開采初期即高含水，該類特征致使整個開發(fā)過程油水井治理難度大。

圖1 長6油藏初期含水率對比圖

三、水平井開發(fā)模式礦場實踐

延長油田雖面臨諸多不利因素，但由于儲層構(gòu)造相對簡單，油層平均厚度大、砂體連通性相對較好，油層有較好延展性，適合水平井開發(fā)。通過在不同油藏類型實施水平井，大幅度提高了單井產(chǎn)量，水平井產(chǎn)量是同期常規(guī)井產(chǎn)量的5倍左右，見表2。

1.邊底水油藏水平井控水穩(wěn)油開發(fā)模式

延長油田邊底水油藏底水能量足，壓降小，油井投產(chǎn)后含水上升快、采出程度較低，常規(guī)井開發(fā)效益差［4-8］。通過應(yīng)用水平井AB靶差異控水穩(wěn)油繞錐技術(shù)、繞水錐技術(shù)、夾層控水穩(wěn)油技術(shù)，有效的抑制了底水錐進，使水平井產(chǎn)液量高，穩(wěn)產(chǎn)時間長。截止2018年底，延長油田邊底水油藏投產(chǎn)360口水平井，累計產(chǎn)油181×104t，是常規(guī)直井產(chǎn)量的2.8倍。

表2 延長油田不同油區(qū)水平井開發(fā)效果統(tǒng)計表

采用直井+水平井的七點法井網(wǎng)注水補充能量時（如圖2a所示），裂縫半長與注水量存在最佳匹配。當裂縫過長、注水量過大時，水平井易出現(xiàn)含水快速上升現(xiàn)象，造成產(chǎn)油快速遞減。為了延緩水平井見水時間，從減小正對中間裂縫注水井的注水量和縮短中間正對注水井的裂縫長度兩方面，研究了水平井的控水政策。

礦場實踐表明，對水平井中間部位裂縫長度及注水量進行優(yōu)化，適當縮短腰部注水井附近的裂縫長度，延緩水淹，建議80 m以內(nèi)（見圖2b），同時減小腰部水井注水量可降低含水上升速度（如圖2c）。

對于單元和工序工程的質(zhì)量評定，應(yīng)進行分類。第一類是傳統(tǒng)水利、市政等工程且具有專用評定標準的；第二類是傳統(tǒng)水土保持治理措施但無專用評定標準的；第三類是新措施且無專用評定標準的。

實踐表明，在邊底水油藏開發(fā)過程中，水平井初始平均日產(chǎn)油14 t，穩(wěn)產(chǎn)期8 t／d，常規(guī)井初始平均日產(chǎn)油6 t，穩(wěn)產(chǎn)期4 t／d，水平井平均含水率為30%左右，整體上升緩慢，常規(guī)井含水率平均為57%?？梢钥闯?，水平井開發(fā)效果明顯優(yōu)于常規(guī)井，打破了國內(nèi)外對邊底水油藏不適于水平井開發(fā)的傳統(tǒng)認識。

2.致密油藏水平井開發(fā)模式

延長油田致密油主要分布于鄂爾多斯盆地中部及南部油區(qū)總資源量7.3×108t，占延長油田總資源量的26%，主力發(fā)育層位主要是延長組的長7、長8和長9，儲層厚度在10～80 m，物性相對較差。砂巖孔隙度為1%～19%，平均值為8.3%，滲透率主要分布于0.003～9 mD，平均值為0.4 mD。

針對延長油田儲層滲透率小于0.5 mD的致密油藏，由于常規(guī)井產(chǎn)量低，遞減快，注水開發(fā)難以形成有效驅(qū)替壓差，常規(guī)技術(shù)無法經(jīng)濟有效開發(fā)［9-11］，通過引用陸相頁巖氣井壓裂工藝，自主研發(fā)滑溜水壓裂液體系，成功實施了延長油田水平井縫網(wǎng)壓裂技術(shù)，有效增大致密油藏泄流面積，形成相互交錯裂縫網(wǎng)絡(luò)，大幅度提高了單井產(chǎn)能和規(guī)模產(chǎn)量，MP-3井為延長油田第一口縫網(wǎng)壓裂致密油水平井，采用快鉆橋塞+簇式射孔技術(shù)，進行了14段39簇的改造，最終形成縫長270 m，縫寬110 m，縫高90 m，壓裂波及體積0.27×108m3，儲層改造充分，自2014年7月投產(chǎn)以來，初始月產(chǎn)量是周邊常規(guī)油井產(chǎn)量的10.2倍，累產(chǎn)油的10.7倍。

圖2 注采參數(shù)優(yōu)化

3.淺層水平縫水平井開發(fā)模式

延長油田淺層裂縫型油藏主要分布在東部油區(qū)，累計探明石油地質(zhì)儲量9.65×108t。該類油層埋藏淺，平均油藏中深350～550 m，主要以水平裂縫為主，儲層夾層較多，垂向連通性和井壁穩(wěn)定性差，鉆井過程中容易造成鍵槽卡鉆，且軌跡回旋余地小，調(diào)整難度大，年采油速度僅為0.2% ～0.3%，油田長期處于低水平穩(wěn)產(chǎn)階段。

針對該類油藏，通過技術(shù)攻關(guān)，基于流動單元+水平縫的方法，開展“弓字型”水平井開發(fā)模式，采用橋塞+分段多簇射孔壓裂工藝，有效提高了淺層油藏的動用水平［12-16］（圖3）。

圖3 QP-1弓型水平井井眼軌跡圖

淺層水平縫油藏水平井的成功開發(fā)，打破了國內(nèi)對水平縫油藏不能應(yīng)用水平井開發(fā)的傳統(tǒng)觀念，對國內(nèi)類似油藏水平井開發(fā)具有重要的借鑒意義。

四、結(jié)論

（1）延長油田復(fù)雜的油藏地質(zhì)與地面條件決定了要提高油田產(chǎn)量與水平，必須應(yīng)用水平井技術(shù)，水平井開發(fā)技術(shù)是實現(xiàn)延長油田高效開發(fā)的有效手段，在油田生產(chǎn)中發(fā)揮越來越重要的作用，繼續(xù)大力推動水平井開發(fā)技術(shù)創(chuàng)新，不斷拓展應(yīng)用領(lǐng)域和規(guī)模，為延長油田穩(wěn)定發(fā)展提供技術(shù)支撐。

（2）通過實施的463口水平井可以看出，與常規(guī)油井相比，水平井具有明顯的增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)能力。在邊底水油藏剩余油挖潛，水平井產(chǎn)量是常規(guī)井產(chǎn)量的4～6倍，淺層油藏的3～4倍，致密油藏甚至可以達到10倍以上，取得了較好的開發(fā)效果，對國內(nèi)外類似油藏開發(fā)具有重要的指導(dǎo)作用。