王建勇 刘显太 孙民生
摘要 介绍了胜利油区边/底水断块油藏中水平井在不同方面的应用效果；总结了水平井地质设计的关键技术；分析了水平井产能的影响因素。认为边/底水断块油藏应用水平井挖潜，井间剩余油具有泄油面积大、生产压差小、有利于抑制底水脊进或边水推进等优势。胜利油区在该类油藏中水平井的应用取得了成功经验，经济效益显著，为同类型油藏中水平井的推广应用提供了重要依据。
关键词 边/底水断块油藏 剩余油挖潜 水平井 产能 影响因素 胜利油区
一、引言
水平井作为剩余油挖潜、提高油藏采收率的有效手段，在国内外已得到广泛重视和应用。胜利油区是我国水平井技术发展最快、应用规模最大的油区，已形成了一套比较成熟的从水平井区块筛选、地质设计，到钻井、采油及跟踪评价等的配套技术。其地质设计已从单一的稠油油藏转向常规油藏中的边/底水断块油藏、裂缝性油藏、整装高含水油藏、地层不整合油藏和低渗透油藏等。应用领域已从老油田挖潜转向新区产能建设和老区调整共同发展；设计类型也由单分支向多分支、大位移水平井扩展。到2000年12月，胜利油区已累计设计水平井（侧钻水平井）181口，完钻172口，投产165口，累计产油206×104t，取得了良好的挖潜增油效果。其中边/底水断块油藏是胜利油区水平井应用最广、效果最好的一类油藏，到2000年12月，在边/底水断块油藏中共投产63口，累计产油97.7364×104t。
二、边/底水断块油藏中水平井的应用及效果分析
胜利油区边/底水断块油藏具有断层复杂、含油层系多、地层倾角小、含油面积小的特点，油气富集多受断层构造控制，活跃的边水或底水使得油藏具有天然能量充足的特点。经过多年开发，老区块一般含水较高（大于90%），采出程度在25%以上，个别区块达到40%以上，但压降较小，地层能量充足。
该类油藏的直井开采具有产液量高、含水上升快的特点，但井点高含水多是由底水锥进或边水、注入水舌进造成的，因而不论构造高部位或低部位，其井间均有可能为剩余油富集区。在该类油藏中设计水平井，具有泄油面积大、生产压差小、有利于抑制底水脊进或边水推进等特点，挖潜剩余油具有直井无法比拟的优势。
在该类油藏中水平井主要应用于老油田区块整体调整改造挖潜、老油田水平井单井挖潜以及在新区产能建设过程中部署水平井。
胜利油区到目前为止共有4个老油区利用水平井进行了整体改造。这4个区块水平井初期增产倍数（与周围直井相比）可以达到8～12倍，平均在10倍左右，含水平均为30%左右，目前增产仍可达2.6～12倍，平均5倍。各区块平均单井增加可采储量均在3×104t以上，区块采收率明显提高。
在老油田单井挖潜方面，水平井开采效果远好于调整直井的开采效果。Y6块已投入开发已近30年，采出程度达到30%，目前平均单井（直井）产油只有5t/d左右，综合含水高达95%左右，已进入油田开发后期。新部署的水平井Y6-P1井于1999年4月投产，初期产量为61.9t/d左右，不含水，为周围调整直井的10倍以上，至2000年12月累积产油3.5×104t。
在新区产能建设过程中，利用水平井则充分显示出少井高效、高速开发的优势。目前，胜利油区已经在Y93等3个区块新区产能建设过程中应用了水平井。Y93块初期设计方案部署11口直井开发，方案实施前进行了水平井开采可行性研究，认为在该块构造较高部位利用2～3口水平井作为采油井，在构造较低部位或边部部署2口直井作为注水井，可以更为有效地开发该区块，达到少投入、多产出的目的。为此，重新设计了水平井与直井结合的整体部署方案。新方案实施后，取得了明显的经济效益。3口水平井初期平均单井日产油可达100t，为周围直井的3.5～4倍，且不含水。从目前状况来看，水平井产量仍然维持较高水平，3口水平井平均产量为68.6t/d，为周围直井的3倍左右；综合含水6.1%，比周围直井低26%。到2000年12月，3口水平井生产两年，累计产油 19.3×104t，使本块采油速度达到5%以上，为水平井在新区产能建设中的应用提供了宝贵的经验。
三、水平井产能影响因素分析
1.油藏含油高度
水平井初期含水的高低、含水上升速度的快慢与水平段所钻遇油层的含油高度关系密切。统计了胜利油区边/底水断块油藏中16口水平井，其初期含水与水平段距油水界面距离的关系表明，10m距离是一个重要的分界点。水平段距油水界面小于10m的井初期含水一般较高。因此，在水平井设计时应尽量保持水平段距油水界面的距离大于10m。
表1 L2块水平井不同采液强度方案对比表
2.采液强度
在边/底水断块油藏中，水平井的目的是为了减缓边水舌进和底水锥进，如果采液强度过大，必然导致含水上升加快、最终开发效果变差。L2块不同采液强度方案数模结果表明，随采液强度增大，产油量呈下降趋势，而累积水油比则呈上升趋势（表1）。这说明随水平井采液强度的增大，底水锥进将越来越严重，产油量越来越少，效果越来越差。
图1 L2块水平井不同含水阶段采液强度直方图
用矿场资料研究了L2块馆二段水平井的含水上升规律、生产方式及提液时机，提液时机选择在含水量90%～92%比较合适。该阶段无论高采液强度或低采液强度井含水量上升速度都降得很低（图1、2），由于水平井提液幅度大，该阶段提液不会造成含水量快速上升，因此，增油效果比较理想。如L2-P1、L2-P6井提液时含水量较高（88%左右），提液后含水量上升较慢，增油效果明显，初增能力均在20t/d以上；而L2-P3井提液时含水量较低（83%），提液后含水量上升较快、增油效果较差，初增能力只有7.4t/d。
3.水锥半径
在未定量研究水锥半径时，水平井靶点设计通常以到老井距离而不是以动态水锥半径大小为依据，因而可能导致水平段设计在水锥半径以内，引起水平井初期高含水或含水上升很快。例如，L2-P5井的B靶点距离老井L2-24井60m左右，而L2-24井累积产油量达到1.8×104t，其含油高度在15m左右，水锥半径大约为90～100m；当L2-P5井投产尾部50m时，初期含水量就达到77.4%，并很快上升至90%以上；随后封堵尾部射开中部200m，初期含水量40%，效果明显变好（图3）。因此，水平井设计过程必须计算出水锥半径的大小；设计水平段的A、B靶点要避开水锥半径影响的区域；此外，还应避开边水或注入水舌进影响的区域范围。
图2 L2块水平井不同含水阶段含水量上升率直方图
4.射孔方式和射孔长度
根据水平段轨迹延伸方向的不同，水平井投产时射孔方式和射孔长度也将有所不同。L2块数值模拟结果表明，水平井段平行于构造线方向时，一次投产效果好于分段投产；当水平井段垂直构造线方向时，分段投产效果好于一次投产。
当井所处部位剩余油高度相近时，射孔井段越短（分段射孔），相同含水阶段每米采油量越多。L2-P3与L2-P1井相似，目前含水量分别为94.6%和94.7%，每米采油量分别为415t和199t,L2-P3是L2-P1井的2.1倍，而L2-P1井的射孔井段是L2-P3的2.9倍；L2-P5和L2-P6井相似，射孔井段分别为170和90m，含水90%时每米采油量分别为34t和48t。
图3 L2-P5井生产曲线图
四、边/底水断块油藏水平井经济效益分析
对边/底水油藏类型中生产时间在1年以上的水平井按静态法核算成本并计算投资回收期。投资成本包括钻井投资、测井、完井费用、射孔以及生产经营成本等，油价按932元/t，计算需要平均单井产油达到0.85×104t时，才能收支平衡。而实际目前经过成本核算的27口井累计产油已达到43.47×104t，平均单井累积产油达到了1.61×104t，已赢利1.38×104万元，投资回收期仅8个月左右，经济效益及社会效益非常明显。
五、结论
水平井挖潜边/底水断块油藏的井间剩余油具有初期产能高、含水量上升慢、投资回收快、经济效益好的优点。
油藏含油高度、水锥半径大小、射孔方式及射孔长度、产液强度等是影响边/底水断块油藏水平井产能及开采效果的主要因素，在地质设计及生产过程中必须合理安排。
无论是在老区挖潜还是新区产能建设方面，水平井开采都取得了可观的经济效益，水平井在新老油田开采中都具有良好的应用前景。