水平井技術(shù)在國內(nèi)外油氣開發(fā)中已得到廣泛應(yīng)用

    20世紀(jì)30年代，美國在老井中側(cè)鉆出了8米長的水平井眼，標(biāo)志著水平井技術(shù)初露端倪。水平井技術(shù)于20世紀(jì)80年代獲得迅速發(fā)展并日臻完善，它包括物探、油藏地質(zhì)、井眼軌跡設(shè)計(jì)與控制、鉆井與鉆井液、測井和完井、測量儀器以及采油氣技術(shù)和工藝等一系列重要的工程領(lǐng)域，是一項(xiàng)綜合性配套技術(shù)。至2004年，國外水平井?dāng)?shù)量已超過4萬口，主要分布于美國、加拿大、前蘇聯(lián)等69個國家。其中美國2000～2004年共完成水平井6969口，2005年以后更是以每年超過3100口的速度遞增，水平井?dāng)?shù)量占總井?dāng)?shù)的7.6%；加拿大水平井?dāng)?shù)量超過總井?dāng)?shù)的10%。

    我國早在20世紀(jì)60年代就在四川碳酸鹽巖中打了磨3井和巴24井(采氣)兩口試驗(yàn)水平井，但由于當(dāng)時受技術(shù)水平的限制未獲得應(yīng)有的效益。“八五”期間，水平井技術(shù)攻關(guān)被列為國家重點(diǎn)攻關(guān)課題，經(jīng)過10余年的技術(shù)攻關(guān)，水平井技術(shù)在國內(nèi)已得到大面積推廣應(yīng)用，到2006年我國共完成水平井2100余口，其中包括50余口分支井。從應(yīng)用效果來看，目前國內(nèi)已在幾個關(guān)鍵指標(biāo)上創(chuàng)出新高：水平段長度已超過3500米，水平位移超過4100米，最淺水平井只有135.6米(水垂比達(dá)2.2)，鉆遇儲層最薄只有0.5米，單井日產(chǎn)油量達(dá)到460噸。但總體來看，無論是應(yīng)用規(guī)模還是反映技術(shù)水平熱處理要參數(shù)，與國外相比都還有較大差距。

    中國石化自上世紀(jì)90年代初開始采用水平井進(jìn)行勘探和開發(fā)。1991年勝利油田與美國合作完成的第一口科學(xué)試驗(yàn)水平井埕科1井，拉開了中國石化大規(guī)模采用水平井開發(fā)的序幕。至2006年底，中國石化共完成水平井840口，其中包括6口分支井，水平井已累計(jì)采油1568萬噸，目前年產(chǎn)油約占中國總產(chǎn)量的75%。

    水平井技術(shù)促進(jìn)油氣藏的高效開發(fā)

    國內(nèi)水平井技術(shù)的應(yīng)用，已由早期的零散挖潛為主向新區(qū)、老區(qū)產(chǎn)能建設(shè)整體應(yīng)用發(fā)展，中國石化整體應(yīng)用水平井占水平井總數(shù)的70%以上。目前水平井已廣泛應(yīng)用于整裝、斷塊、邊底水、稠油、低滲透、特殊巖性等油藏，特別是在復(fù)雜斷塊、稠油、低滲透等邊際油田的開發(fā)中發(fā)揮了重要作用，其應(yīng)用比例高達(dá)60%以上。勝利油田的營93-平2井，連續(xù)10年實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)，單井累計(jì)產(chǎn)油17.6萬噸，是目前中國石化所屬油田中水平井單井產(chǎn)油最高的井，現(xiàn)在仍然保持日產(chǎn)11．2噸的水平。勝利油田采用大位移水平井實(shí)現(xiàn)了墾東油田405區(qū)塊的海油陸采。西北分公司在塔河油田采用水平井開發(fā)的比例高達(dá)32．3%，目前單井平均日產(chǎn)量在30噸左右。該公司采用水平井對西達(dá)里亞油田進(jìn)行調(diào)整挖潛，將含水從90%下降到74%，提高采收率近3個百分點(diǎn)。遼河油田的曙1井應(yīng)用SAGD技術(shù)完鉆66口水平井，平均日產(chǎn)油19.6噸，是直井的3倍，實(shí)現(xiàn)了稠油油藏的高效開發(fā)。長慶油田與殼牌公司合作在長北地區(qū)低滲透氣藏中完鉆的CB1-1雙分支水平井，獲得日產(chǎn)天然氣100萬立米的高產(chǎn)氣流。大慶油田采用水平井開發(fā)肇州等薄層低豐度邊際油田，平均單井日產(chǎn)油達(dá)到20噸，是直井的3～6倍，獲得很好的經(jīng)濟(jì)效益。從國內(nèi)水平井應(yīng)用的總體效果來看，每口水平井的鉆井成本約為直井的1.5倍，但其日產(chǎn)油量是直井的2～5倍，含水率比直井降低30%～50%，增加可采儲量是直井的2～3倍。

    水平井技術(shù)規(guī)模應(yīng)用還受諸多因素制約

    從股份公司水平井技術(shù)交支情況來看，目前制約水平井規(guī)模應(yīng)用的因素還比較多，即有對水平井規(guī)模開發(fā)這種新理念認(rèn)識不足的問題，也有工藝技術(shù)瓶頸的問題，還有對水平井開發(fā)的管理問題。水平井開發(fā)特別是水平井整體開發(fā)方式，有別于傳統(tǒng)的油田開發(fā)方式。對這種新開發(fā)方式，有兩種錯誤的認(rèn)識：一是把當(dāng)前成熟的、基本配套的水平技術(shù)當(dāng)成可望而不可即的技術(shù)去對待；二是把水平井開發(fā)出現(xiàn)的一些非主流問題歸咎于客觀原因，從而影響了快速推廣水平井應(yīng)用的信心和決心。這種思想觀上出現(xiàn)的問題，往往是影響新技術(shù)推廣應(yīng)用的重要因素，只有解放思想，轉(zhuǎn)變觀念，才能真正推動水平井技術(shù)的規(guī)模應(yīng)用。從國內(nèi)掌握的技術(shù)來看，目前熱采稠油油藏水平井開發(fā)技術(shù)和分支井技術(shù)已取得突破性進(jìn)展，水平井分段壓裂技術(shù)和地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)取得階段性成果，有待進(jìn)一步試驗(yàn)攻關(guān)。但在長水平段的地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)、長水平段的儲層保護(hù)技術(shù)、長水平段的儲層改造技術(shù)、分支井產(chǎn)層保護(hù)技術(shù)、鉆井液配伍技術(shù)等方面，與國外相比還有較大差距，一定程度上制約了國內(nèi)水平井技術(shù)的規(guī)模應(yīng)用。在管理方面，目前針對水平井整體開發(fā)的油藏經(jīng)營管理還不到位，從水平井前期井位設(shè)計(jì)到后期開發(fā)缺少一套高效活的管理辦法，特別是沒有建立起全過程跟蹤分析的高效團(tuán)隊(duì)。凡此種種因素，在一定程度上制約了水平井技術(shù)的大規(guī)模推廣應(yīng)用。

    水平井技術(shù)必將得到進(jìn)一步推廣應(yīng)用

    水平井技術(shù)之所以能夠在國內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用，主要得益于它較高的投入產(chǎn)出比。與傳統(tǒng)的直井開采方式相比，它具有延緩底水錐進(jìn)、增加油氣井的泄油面積、提高油氣井產(chǎn)量和采收率、增加可采儲量等優(yōu)勢，特別是能夠?qū)崿F(xiàn)難動用儲量的高效開發(fā)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，水平井對復(fù)雜油氣藏的適應(yīng)性將越來越強(qiáng)。在新區(qū)產(chǎn)能建設(shè)方面，應(yīng)用水平井技術(shù)將使得開發(fā)方案更加優(yōu)化，“少打井、要打就打高效水平井”的開發(fā)理念將進(jìn)一步深入人心。在老區(qū)產(chǎn)能建設(shè)和挖潛調(diào)整方面。水平井技術(shù)將幫助我們真正實(shí)現(xiàn)“油藏精細(xì)管理”的目標(biāo)，韻律層、薄互層、斷塊邊角等剩余油相對富集的部位對水平井而言，挖潛易如探囊取物。對于低滲透、稠油、縫洞型碳酸鹽巖等邊際油田來說，水平井以其更大的鉆遇率和更大的泄油面積，可大大提高油藏的動用程度，國內(nèi)外許多成功的實(shí)例業(yè)已說明，采用水平井技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)邊際油田的高效開發(fā)。人們有理由相信，隨著水平井在石油企業(yè)的大規(guī)模應(yīng)用，必將掀起國內(nèi)油氣田新一輪高效開發(fā)的熱潮。