《海上水平井找堵水技術研究與應用》論文發表期刊：《石化技術》；發表周期：2021年07期

《海上水平井找堵水技術研究與應用》論文作者信息：孫更濤1    高曉飛1    閆正和1    代玲1    徐立前1    王偉峰1

　　摘要：海上水平井開采具有高含水、高液量、高速開發的特點，高含水水平井治理難度大、效果難保證。本文在采用爬行器輸送、PLT和MAPS組合測試技術找準出水位置基礎上，利用過篩管定向堵水分段控采技術實現了出水層段的有效封堵，取得了顯著的控水增油效果。該研究為水平井治理提供參考，具有廣闊的應用前景。

　　關鍵詞：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開發的重要開采方式，目前南海東部油田水平井井數占比超80%。受邊底水能量充足及突進影響，油井投產后呈現出含水上升快、高含水采油期長、高液量“以水帶油”的開發特征。水平井高含水后，水平段的非均質性及驅替不均勻，導致地下大段剩余油無法采出，因此如何準確找到水平井的出水點并實施可行的堵水措施，對提高水平井開發效果具有重要意義。采用爬行器作為動力[1]，帶動組合測井工具進行水平井產液剖面測試[2]找水;根據測試結果，利用過篩管定向化學堵水技術[3]對主要出水井段實施封堵，改善水平段動用程度，降低油井含水和產水量，達到了控水增油的目的。

　　1  爬行器輸送組合測試找水技術

　　1.1  找水測試儀器

　　爬行器連接在測試儀器的尾部，下放電纜使儀器下放至井底自然遇阻，地面通過電纜給爬行器供電，爬行器運行推動儀器至測試井段，拖動測井電纜實施產液剖面測井。爬行器輸送優點：操作簡單，可將測試儀推送至水平段的任意段;工藝簡單、運輸方便，無需作業井架、油管等設備。其主要技術指標如下：最大連續拉(推)力272kg、耐溫50℃、耐壓103MPa、電纜為6mm單芯電纜到11mm多芯電纜、適用于管柱直徑范圍為61～244mm。

　　測試儀器PLT居中測量中心流速，高流速段混合流體速度及持水。MAPS能更準確測量低速分層流動井筒截面外圍的詳細流動剖面，渦輪陣列儀(SAT)測量流體速度，電容陣列儀(CAT)測量流體電容，鑒定流體類別，電阻率陣列儀(RAT)測量流體電阻系數，判斷流體類別。MAPS儀器總長15.9m，最大外徑54mm，探頭間距超過1.2m，每支儀器的測量互相不受影響(見圖1)。

　　1.2  找水測試工藝

　　在電纜下模擬爬行器通井驗證出入油管引鞋安全情況、初步確定儀器靠自重下入深度基礎上，爬行器組合PLT儀器、調整爬行臂張開尺寸和爬行速度進入水平段進行關井井溫測量，記錄GR、CCL、溫度、壓力及持水等數據，然后再組合MAPS下至水平段末端關閉爬行器，根據油藏方案要求，啟泵驗封測試堵塞器，動態穩定后，分別以10，20，30m/min速度上測，最后確認資料合格后，解封測試堵塞器，取出測試工具。通過對三上三下連續測量的渦輪流量計資料，建立渦輪轉速與電纜速度交會圖，計算出井筒內流體的流動速度，分析流體電容、溫度和壓力曲線，建立井筒內各處相態模型，計算出各層段的產量和含水。

　　2  水平井過篩管定向化學堵水技術

　　2.1  堵劑配制

　　針對油藏特點，配制出以預聚體(ACP)為主劑，作為擋水、壓水錐的封堵段塞，并在油藏溫度下開展固化實驗，固化時間5～6h，滿足工藝要求，同時開展了堵劑和地層流體的配伍性實驗，優選了清洗液和保護液。預聚體(ACP)主劑主要指標如下：觸變結構強度大于200Pa、固化后軸向壓差高于10MPa、膠凝時間3～10h、穩定期3年。

　　2.2  化學堵水工藝

　　化學堵水工藝管柱如圖2所示，定位接頭校深，為保證ACP的有效封隔，采用四封隔器擠注管柱，底部采用打孔管和打壓球座，方便循環;上部化學封隔器從盲管上端擠注，下部化學封隔器經篩管段直接擠注ACP堵劑，驗封后下入分層控水中心管柱。

　　3  現場應用

　　3.1  目標井概況

　　C5H井生產底水油藏，水平段長度672m，分兩段篩管完井，篩管內徑150mm，中間盲管段45m，上部管柱最小內徑65mm。該井水平段存在較強非均質性，且該井投產后含水快速上升后一直高含水生產，存在水平段段內動用不均的特征。

　　3.2  找水與堵水

　　爬行器輸送PLT+MAPS測井儀器下井6趟，分別錄取了開井狀態下水平段2760～2430m的MAPS測井資料、2295～2080m的PLT測井資料，以及關鍵點的點測資料和套管內的全流量測井資料。找水測試解釋結果如圖3所示，水平段產液剖面不均，水平段中部 2331.0～2490.0m 為主要產液段和高含水段，水平段指端 2632.0～2734.0m 為主要產油段，跟端液量較小且含水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，發揮跟端及趾端的潛力。

　　根據找水測試結果，確定實施管外環空化學封隔器分段+管內機械分段控采方式，將水平段分成三段進行分段控制開采，具體堵水工藝管柱見圖4。環空化學封隔器長度為45m，下入位置分別為：2283～2328m(ACP1st)和2506～2551m(ACP2nd)。跟部和中間段采用智能滑套進行控制，趾端采用打孔管或篩管完井。

　　3.3  實施效果

　　采取措施后該井含水由97%下降至93%，日產油由58t增加到108t，預計年增油約1.3t，控水增油效果顯著。

　　4  結束語

　　1)MAPS測井儀適用于大斜度及水平井，可測分相持率和分相速度，精確描述井筒中的流動狀態和流體分布，解決了常規生產測井儀器在水平井中無法精確得到各相流量的問題。通過測試了解水平段的動用情況，為油井動態分析、措施實施及評價提供可靠依據。

　　2)研制的堵劑及管外環空化學分段+管內機械分段堵水控采工藝管柱，滿足了不同井況、不同井段水平井復雜堵水措施的實施要求。通過現場實施證明，可以有效改善水平井的動用程度，堵水控水增油效果顯著。

　　3)目前水平井開采已成為南海東部油田的主要開發方式，高含水水平井找堵水技術的成功應用，為低產低效水平井治理提供了一種很好的思路和借鑒，具有廣闊的應用前景。

　　參考文獻

　　[1] 劉清友，李雨佳 . 水平井爬行器驅動輪力學分析 [J]. 鉆采工藝，2014，37(1)：68-71.

　　[2] 鄒楊 . 水平井產液剖面測試技術研究與現場應用 [J]. 中國科技博覽，2013，27(1)：602-605.

　　[3] 吝擁軍，王宏華 . 水平井定向堵水技術在云 2平 4 井的應用 [J]. 石油鉆采工藝，2016，38(4)：510-513.