渤海油田低效井侧钻技术应用前景分析

Application Prospect of Sidetrack Drilling Technology for Inefficient Wells in Bohai Oilfield
Wang Xiaopeng ，Han Yaotu
（ Tianjin Branch of CNOOC Ltd.，Tianjin 300452，China） Abstract ： There are more and more low－production wells in Bohai Oilfield. At present， drilling adjustment wells or administering inefficient wells are faced with such problems as high cost and less means. For this，we analyzed production status and residual oil distribution of the Oilfield，and found it necessary to use sidetrack drilling technology for inefficient well drilling. According to the drilling and completion technology，we proposed to use workover rig for sidetracking of middle－ short radius wells，analyzed the feasibility of drilling and completion programs，and evaluated the marine workover rig capacity. It was shown that the conventional drilling assembly of 152. 4mm drill bit+motor+logging while drilling tool （ LWD +MWD） +non－magnetic drill collar+jar+drill pipe could achieve the build－up rate below 10° /30m. The optimized wellbore configuration of sidetracking slim hole and technical program for completion and sand control are applicable for sidetracking drilling in Bohai Oilfield. Present offshore workover rigs could satisfy sidetrack drilling needs in terms of enhancing capacity，maximum torque，hydraulic cleaning，and etc. It is feasible to carry out sidetrack drilling for short－radium borehole in inefficient wells with present offshore workover rigs. Combined with case study，we assessed the economic results of applying sidetrack drilling technology to inefficient wells and found that short －radium borehole technology and optimized management measures during sidetrack drilling could greatly reduce drilling cost and enhance economic results. Key words： Bohai Oilfield； inefficient well； low－cost sidetrack drilling； mid－short radius； workover rig； residual oil
海油田稳产现状、剩余油分布规律，提出了低效井侧钻的必要性。根据渤海油田钻完井技术水平，提出了利用平台现有修井机 进行低效井侧钻中短半径井眼的低成本侧钻思路，分析了钻完井方案可行性，评估了修井机作业能力。 研究结果显示，渤海常 规的 152. 4mm 钻头 + 动力钻具 + 随钻测井工具 （ LWD+MWD） + 非磁钻铤 + 震击器 + 钻杆的钻具组合可实现 10° /30m 以下的造斜 率要求。优化的侧钻小井眼的井身结构和完井防砂技术方案适用于渤海油田的侧钻井作业 。目前海洋修井机从提升能力 、 最大 扭矩、水力清洁等方面均能满足侧钻井要求，海上平台现有修井机进行低效井中短半径井眼的侧钻作业在渤海油田具有可行 性。结合具体实例进行了低效井侧钻技术应用经济效益评估，侧钻中短半径井眼技术及优化管理措施可大幅度降低钻井成本， 提高经济效益。 关键词： 渤海油田； 低效井； 低成本侧钻； 中短半径； 修井机； 剩余油 中图分类号： TE243 文献标识码： A
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3 渤 海 油 田 的 低 效 井， 指 产 量 低 于 10m / d 的
井、长期注水开发导致储层水淹的高含水井， 以 及工程原因 （ 出砂） 或地质原因 （ 储层物性差等 ） 导致的低产井。据 2014 年 9 月初步统计渤海油田 的低效井已达 200 余口，年递减率已达 8% ～ 10% ； 其部分低效井已进入开发高含水中后期， 采收率 仅为 20% ～ 30% ，采收率提升仍有较大空间。 目前，主要通过新钻调整井， 或以治理低效 井的措施来提高油田的采收率； 但新钻调整井面 临着槽口资源有限、 钻机资源紧张、 作业成本高、 老平台钻井船就位风险高、 部分槽口钻井船无法 覆盖等困难； 治理低效井手段主要为大修、 调剖 及长半径 侧 钻 等。 大 修、 调 剖 等 工 艺 操 作 简 单， 受单井井控储量和地层非均质性影响， 部分剩余 油仍无法波及。 长半径侧钻井主要受布井、 钻完 井难度及成本的制约， 并未在低效井中大规模推 广应用； 尤其是目前国际原油价格处于低位， 油 田开发经济门槛越来越高。 所以需要进一步丰富 剩余油挖潜手段，降低钻完井投资。
1. 2 油层顶部剩余油富集 受正韵律沉积或重力的影响， 纵向渗透率级 差较小的反韵律砂体易出现中下部水淹， 剩余油 在厚油层顶部富集。其挖潜模式见图 2。
Fig. 2
图 2 油层顶部剩余油挖潜模式示意图 Sketch map showing the residual oil potential tapping at top of oil zone
第2卷 第5期 2015 年 10 月
非常规油气 UNCONVENTONAL OIL ＆ GAS
Vol. 2 No. 5 Oct. 2015
渤海油田低效井侧钻技术应用前景分析
王晓鹏，韩耀图
（ 中海石油 （ 中国） 有限公司天津分公司，天津 300452）
摘 要： 渤海油田目前低效井越来越多 。新钻调整井或治理低效井面临着成本高、手段单一等难题。针对此问题，通过分析渤
基金项目： 中海石油有限公司科技项目 “绥中 36－1 油田短半径侧钻钻完井关键技术研究”（ YXKY－2015－TJ－04） 资助。 第一作者简介： 王晓鹏 （ 1982 年生） ，男，硕士，主要从事海洋石油钻完井技术研究和管理工作 。 邮箱： wangxp5@ 163. com。
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非常规油气·油气工程
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。 海上油田低效井
侧钻技术主要为长半径井眼侧钻， 中短半径侧钻 。侧钻技术作业一般分为套管 目前还属于 “空白” 开窗作业、侧钻钻进作业、完井作业 3 个阶段。 3. 1 套管开窗作业 渤 海 油 田 生 产 套 管 一 般 为 244. 48mm 和 177. 80mm，通 常 设 计 的 开 窗 侧 钻 井 眼 尺 寸 为 215. 90mm 和 152. 40mm。 针对长半径侧钻井眼， 渤海油田目前使用斯 伦贝谢公司的一趟钻开窗工具较多， 可实现一趟 钻斜向 器 坐 挂、 开 窗、 修 窗 作 业， 作 业 时 间 短； 但是该技术为国外公司垄断， 工具费用较高， 所 以需进一步研究一趟钻国产化开窗工具及配套施 工技术。 中短半径侧钻井眼开窗窗口需满足 1. 5° 以上 弯角动力钻具通过， 并能保证钻完井管柱顺利起 下，该项技术需进一步研究实践。 3. 2 侧钻钻进作业 渤海油田利用现有技术可完成造斜率在 10° / 30m 以下井眼轨迹控制， 该技术主要攻关方向为 造斜率提高到 （ 10° ～ 25° ） /30m， 实现一趟钻完 成造斜井段和稳斜井段作业。 3. 3 完井作业 渤海油田大部分储层需要开展防砂作业 ， 根 据储层特点优化设计防砂效果好、 作业时间短的 防砂方式是低效井侧钻技术实施的关键 。
。 针对主要攻
关的中短半径侧钻技术开展了钻完井技术方案可 行性分析和修井机侧钻能力评估。 4. 1 钻井技术方案分析 陆地油田已有应用 1. 75° ～ 2° 弯角常规动力钻 具实施中短半径侧钻的成功经验。 渤海油田 1995 年应用贝克休斯公司的短半径造斜动力钻具 Angle Building、稳斜动力钻具 Angle Building 及 MWD 系 统完 成 了 短 半 径 径 向 分 支 CFD1 － 6 － 2DS 井 作 业
1. 3 断层附近剩余油富集 断层的遮挡作用会造成注水系统不完善 。 靠 近断层部位水驱效果差， 有利于形成剩余油富集 区。
1 剩余油分布
目前， 渤 海 油 田 剩 余 油 主 要 分 布 在 油 井 间、 油层顶部和断层附近
［1wenku.baidu.com］
。
2 侧钻井挖潜
从剩余油分布及图 1、图 2 可见，利用侧钻井 技术可对 渤 海 油 田 目 前 的 剩 余 油 进 行 有 效 挖 潜 ， 以提高采收率。 渤海油田结合陆地侧钻技术及自身钻完井技 术，创建了 “利用低效井槽口， 以长半径侧钻技 术为主、 大力发展中短半径侧钻技术、 逐步试验 超短半径侧钻技术 ” 灵 活 多 样 的 技 术 发 展 思 路。 制约长半径侧钻技术的主要因素是成本高， 钻完 井成本每口井一般为 2600 ～ 3000 万元， 所以长半 径侧钻的重点是通过作业机具优化及区域资源共 享等手段降低投入成本。 而利用修井机进行低成 本的中短半径侧钻技术将成为主要技术攻关方向。 超短半径侧钻技术应选择不需要防砂的低渗透致密 储层，逐步开展试验。这些技术有助于救活低效井， 降低开发经济门槛，提高油田整体采收率。
1. 1 油井间剩余油富集 渤海油田采用反九点面积注水开发， 油水井 间属于该井网的主流线区域， 水驱效果明显好于 油井间的原油滞留区， 且该井网对角线位置的驱 油效率明显好于油井间位置。 所以油井间是剩余 油富集区域。其挖潜模式见图 1。
图 1 油井间剩余油挖潜模式示意图 Fig. 1 Sketch map showing the residual oil potential tapping among oil wells
2015 年 10 月
王晓鹏 等： 渤海油田低效井侧钻技术应用前景分析
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3 低效井侧钻技术
低效井侧钻技术已在国内外许多陆地油田得 到广泛应用， 形成了包括井眼轨迹设计、 套管开 窗、地质导向及监测、 完井防砂等一系列完整的 工艺措施和配套工具体系
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区、封闭断层两侧及渗透率级差较小的厚油层顶 部。侧钻方案设计时， 应以剩余油分布规律为基 础，根据目标储层的特点， 匹配最优的钻完井技 术方案。 选择侧钻定向井或水平井， 同时由于造 斜率的不同选择长半径、 中半径、 中短半径、 短 半径和超短半径。 侧钻井眼轨迹按其造斜率的大 小分为 5 种类型： 造斜率 （ 1° ～ 5° ） / 30m 的为长 半径、（ 6° ～ 20° ） / 30m 的为中半径、 （ 3° ～ 10° ） / m 的为短半径， 介于中半径和短半径之间的为中 短半径、90° /0. 3m 的为超短半径