万方数据
・１１２・
大庆石油地质与开发
截至２０１２年底，长庆油田已投产水平井４１８ 口，平均日产液量为１０．８ ｍ３，日产油量为４．４
ｔ，
早见水。
（３）累计注入量越大，对应喷点越容易见水。 由于１口水平井多条裂缝对应多口注水井，则 对应注水井的累计注入量越大，水驱波及面积越
大∽’１０ Ｊ，对应裂缝越早见水。 １．２见水特征 长庆油田８０％的水平井采用套管固井完井、
２０１４年２月 第３３卷第１期
大庆石油地质与开发
Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｇｅｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｏｉｌｆｉｅｌｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｉｎ Ｄａｑｉｎｇ
Ｆｅｂ．，２０１４ Ｖｏｌ－３３ Ｎｏ．１
ＤＯＩ：１０．３９６９／Ｊ．ＩＳＳＮ．１０００．３７５４．２０１４．０１．０２１
长庆低渗透油田水平井机械堵水工艺
ａｒｅ
ｆｕｒｔｈｅｒｍｏｒｅ
ｒａｔｅ
ｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙ ａｐｐｌｉｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ．Ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ
ｔｏ
ｏｐｅｒａｔｅｄ ｉｎ ８ ｗｅｌｌｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ
ｒｅａｃｈｅｓ
ｔｏ
ｓｅｅ
１００％。ｔｈｅ ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ｏｉｌｉｎｃｒｅａｓｅｄ ｉｓ ｕｐ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ
ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ
ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ；ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌ
收稿日期：２０１３—０２—３１
改回日期：２０１３—０５－１０
基金项目：长庆油田生产５０００万吨采油采气关键技术研究（２０１２一１．４）。 作者简介：王百，男，１９８１年生，工程师，从事水平井采油及测试生产工艺技术研究。
Ｅ—ｍａｉｌ：ｗｂ８＿ｃｑ＠ｐｅｔｒｏｃｈｉｎａ．ｃｏｒｎ．（３１１
王 百
吕亿明
甘庆明
李大建
朱洪征
崔文昊
（长庆油田油气工艺研究院低渗透油气田勘探开发国家工程实验室，陕西西安７１００２１）
摘要：为解决长庆低渗透油田多段压裂、注水开发水平井见水问题，结合水平井生产现状，分析了水平井见水 规律及见水特征，研发了可捞式机械桥塞、水平井封隔器、桥式单流阀等配套关键工具，设计形成了水平井趾 部、中部、跟部单段见水或多段见水的机械封堵工艺管柱，并成功应用于矿场。共实施８口井，有效率１００％， 累计增油２ 术手段。 关键词：低渗透油藏；多段压裂；注水开发；水平井见水；机械堵水；长庆油田 中图分类号：ＴＥ３５８＋．３ 文献标识码：Ａ
（４）对产油层段实施增产措施时，需将其打捞
起出。 ２．２．４坐封及丢手
丢手机构
密封胶筒
支撑Ｒ见
按照方案设计将机械管柱采用油管连接输送至 预定位置，从油管内打压，当压力达到５ ＭＰａ时， Ｙ４４１封隔器卡瓦撑开，将管柱下端固定，当压力
达到２０ ＭＰａ时，Ｙ４４５封隔器完全坐封后，卡瓦撑
图２可捞式桥塞
Ｆｉｇ．２ Ｒｅｔｒｉｅｖａｂｌｅ ｂｒｉｄｇｅ ｐｌｕｇ
多段压裂改造、注水开发，水平井筒见水特征复 杂，通过找水测试可知，水平井在井筒上表现为趾 部、中部、跟部单段见水及多段见水的特征；同时 套管固井、多段压裂改造为井筒内机械堵水工艺的 实施提供了有利条件。为此，针对水平井井筒内的
不同见水特征，研究了相应的机械堵水工艺措施。
２水平井机械堵水工艺
机械堵水是使用封隔器及其配套的控制工具来 封堵高含水层以解决油井各油层间的干扰或调整注 入的平面驱油方向，达到提高注入水驱油效率、增 加产油量、减少见水量的目的。机械堵水在直井或 定向井中已成熟应用０１１，１２］，但在水平井中，一方 面由于水平井井眼轨迹复杂，井下作业配套技术不 完善；另一方面由于水平井的特点，其见水方式与 直井不同，水平井机械堵水工艺技术更为复杂。为 此，结合水平井见水规律及特征，研发设计了水平 井配套封隔器及关键工具，形成了适应水平井特点
ｅｄ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｍｅａｎｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｌｏｗ－ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｏｉｌ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒ；ｍｕｌｔｉ—ｓｔａｇｅ ｆｒａｃｔｕｒｉｎｇ；ｗａｔｅｒ ｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｗａｔｅｒ ｐｌｕｇｇｉｎｇ；Ｃｈａｎｇｑｉｎｇ Ｏｉｌｆｉｅｌｄ
的机械堵水技术。 ２．１单段见水机械桥塞堵水工艺
水平井见水规律及特征
１．１见水规律
长庆低渗透油田具有“低压、低渗、低丰度”
的特征，需要注水补充能量、多段压裂改造，且采
用五点法、七点法、九点法、米字型等多种注水井 网探索开发‘５］。特低渗透油藏储层孑Ｌ道微细、渗 透率低，油水流动渗流阻力大，岩石孔壁固体颗粒 和液体界面之间相互作用明显，油水之间存在的毛 管力始终发挥着作用，致使本身较复杂的井下油水
手，上起送封管柱。 ２．２．５解封
ＭＰａ，工作下压差３５ ＭＰａ，适用套管内径１２４
工作温度≤１２０℃。 ２．２单段见水机械管柱堵水工艺
ｍｍ，
针对水平井中部单段见水、趾部及跟部产油，跟 部单段见水、趾部及中部产油的特点，设计采用机械 封隔器堵水管柱在见水层段上、下卡封见水层段，通 过单流阀生产产油层段，达到控水增油的目的。
图３水平井中部、跟部单点见水机械管柱堵水工艺
Ｆｉｇ．３ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ
ｗａｔｅｒ
ｐｌｕｇｇｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｈｅｅｌ ｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈｓ
ｔｈｅ ｃｏｌｕｍｎ ｗｉｔｈ ｍｅｄｉｕｍ ａｎｄ
ｆｏｒ
ｔｈｅ
ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌ
管＋母堵”机械管柱堵水工艺，封堵中部见水层 段，生产趾部和跟部产油层段或封堵跟部见水层 段，生产趾部和中部产油层段，实现隔中间采两端 或隔上采下，达到控水稳油的目的。
（１）机械桥塞只能封堵水平井趾部单段见水层
段。
（２）后期可打捞作业起出机械桥塞，实施其他 堵水措施。 （３）不影响后期中部或跟部措施实施。 ２．１．４坐封及丢手 将机械桥塞采用油管输送至预定位置后，从油 管内打压，分别在５，１０，１５，２０ ＭＰａ时稳
压３ ｍｉｎ，逐级完成胶筒胀封、卡瓦锚定锁定，然 后继续向上打压至２２～２５ ＭＰａ（受环空液柱的影
ｔｏｅ ｏｆ
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ｔｈｅ
ｔｈｅ
ｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈ
ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌ
万方数据
第３３卷第１期
王百等：长庆低渗透油田水平井机械堵水工艺
。１１３・
２．１．２原理
先采用可捞式桥塞封堵趾部见水层段，再下生 产管柱生产中部和跟部产油层段，实现隔下采上， 达到控水稳油的目的。
２．１．３特点
ａｌｅ
ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ，ｔｈｅ ｓｔｒｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｗａｔｅｒ ｐｌｕｇｇｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ａｎｄ
ａｌｅ
ｄｅｓｉｇｎｅｄ ａｎｄ ｍａｄｅ ｆｏｒ ｔｈｅ
ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ—ｉｎｔｅｒｖａｌ（ｔｏｅ，ｍｅｄｉｕｍ
ｔｈｅｙ
ａｒｅ
ｈｅｅｌ）ａｎｄ
ｍｕｌｔｉ－ｉｎｔｅｒｖａｌ ｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈｓ ｏｆ ｔｈｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌｓ ａｎｄ
技术参数：工具长度１
径１
１４
３６０
ｍｍ，最大钢体外
开；打压时分别在５，１０，１５，２０ ＭＰａ时稳
压３ ｍｉｎ，逐级完成胶筒胀封、卡瓦锚定锁定，然
ｍｍ，解封载荷２０～４０ ｋＮ，坐封压
力２０ ＭＰａ，丢手压力２５ ＭＰａ，工作上压差７０
后继续向上打压至２２～２５ ＭＰａ（受环空液柱的影 响，丢手压力不同），压力突然落零时，成功丢
ｏｆ
Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｒｉｔ
ｏｆＬｏｗ－ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ
Ｏｉｌ ａｎｄ Ｇａｓ Ｆｉｅｌｄ，Ｘｉ’ａｎ
７１００２１，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ
ｔｏ
ｓｏｌｖｅ ｔｈｅ ｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｕｌｔｉ—ｓｔａｇｅ ｆｒａｃｔｕｒｅｄ ａｎｄ ｗａｔｅｒ ｆｌｏｏｄｅｄ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ
ｗａｔｅｒ
２ ８４１ ｔ，ｔｈｅ ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ ｗａｔｅｒ ｒｅｄｕｃｅｄ ｉＳ ２ １６０ ｍ３，ｉｔ ｉＳ ｏｂｖｉｏｕｓ
ａｒｅ
ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ ｏｉｌ ｓｔｉｍｕｌａｔｉｏｎ
ｇｒｅａｔ．Ｔｈｉｓ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｗａｔｅｒ ｐｌｕｇｇｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｈａｓ ｐｒｏｖｉｄ—
ｃｕｒｒｅｎｔ
ｗｅｌｌｓ ｉｎ ｔｈｅ ｌｏｗ—ｐｅｒｍｅａｂｉｌｉｔｙ ｏｉｌ ｒｅｓｅｒｖｏｉｒｓ ｏｆ Ｃｈａｎｇｑｉｎｇ Ｏｉｌｆｉｅｌｄ，ｃｏｍｂｉｎｉｎｇ ｗｉｔｈ ｔｈｅ
ａｎｃｅｓ
ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
ａ
ｐｅｒｆｏｒｍ—
ｏｆ ｋｅｙ
ｏｆ ｔｈｅ ｗｅｌｌｓ，ｔｈｅ ｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈ ｌａｗｓ ａｎｄ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｗｅｌｌｓ
在不同的注水开发井网中，１口水平井均对应
着多口注水井，同时水平段压裂改造形成多条压裂
裂缝，形成了多条压裂裂缝与多口注水井的对应关 系。因此，对应注水井到对应压裂裂缝的距离越 小，注入水到达对应裂缝的时间越短，对应裂缝越
图ｌ水平井趾部见水可捞式桥塞堵水工艺
Ｆｉｇ．１
Ｒｅｔｒｉｅｖａｂｌｅ
ａｔ
ｂｒｉｄｇｅ—ｐｌｕｇ ｗａｔｅｒ ｐｌｕｇｇｉｎｇ
ａｒｅ
ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｍｏｒｅｏｖｅｒ
ｓｅｔ
ｔｏｏｌｓ ｏｆ ｒｅｔｒｉｅｖａｂｌｅ ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｂｒｉｄｇｅ ｐｌｕｇ，ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌ ｐａｃｋｅｒ，ｂｒｉｄｇｅ—ｔｙｐｅ ｃｈｅｃｋ ｖａｌｖｅ ｋｅｙ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ｍａｔｃｈｉｎｇ