欠平衡钻井是否能增加储量

1、欠平衡钻井是否能增加储量    摘要： 欠平衡钻井技术已经在油气行业运用了20 多年，文献中有很多关于采用欠平衡钻井技术所钻井产能提高的论述。而欠平衡钻井对储量和最终采收率有何影响， 文献论述却很少。本文对几个案例进行具体分析研究， 欠平衡钻井技术提高了油藏进入，降低了井壁污染，使油藏评价更加准确， 是增加油层储量、提高经济效益的重要途径。主题词： 欠平衡钻井 增加储量 采收率 水平井 井壁污染 油藏评价 成本 效益一、与欠平衡钻井相关的储量要严格计算欠平衡钻井带来的储量， 应该研究全部合理的开发方案、相关井和油田的采收率、成本和相关的储量及随之而来的经

2、济性。在本文所列的案例中，我们缺乏足够的资料来严格界定欠平衡钻井带来的储量， 但我们的确有足够的资料来推断由于欠平衡钻井而增加的经济储量。本文用来估量由于欠平衡钻井而增加储量的方法很简单。如果用常规开发方案可以开采的经济储量为X 桶， 而欠平衡钻井的经济储量为115X ， 那么欠平衡钻井带来的储量部分为015X。这种考虑储量增加的实用方法不涉及采收率。但在已掌握资料的情况下， 我们将讨论采收率的问题。在所讨论的大多数案例中， 欠平衡钻井运用在已经部分衰竭的油田用以恢复产能。欠平衡钻井也经常作为一个更大系统的重要组成部分，在这个大系统中欠平衡钻井和水平钻井结合使用。两者结合起来获得的储量是单独靠

3、水平钻井或欠平衡钻井无法达到的。欠平衡钻井更为复杂的运用情况是在提高采收率的项目中，大多在含半衰竭油藏的老油田中进行。获取增加开采量的整个系统包括加密井和地面的注液或注气设施。如果在衰竭油田不采用欠平衡技术就无法成功钻井， 那么欠平衡钻井就成为整个提高采收率项目成功的至关重要的技术。在这种情况下，赋予欠平衡钻井等同于整个项目的价值或项目储量是合理的。二、储量增加的类型欠平衡钻井之所以能够增加储量是因为其三个优点：1 、减少地层损害： 一般认为井壁污染会影响储量增加，也可以说通过让更多产层向井筒供液或降低废弃压力能够增加储量。2 、提高油层进入： 在采用常规钻井技术无法实施钻井的情况下，欠平衡钻

4、井技术使钻井得以成功。我们发现这是本文几个案例中储量增加的一个最大贡献。在很多情况下， 人们在负压或半衰竭油藏采用欠平衡钻井技术是因为实践已经证明常规方法太昂贵或不成功。3 、钻井期间油藏评价： 很多现场地质人员都能举出几个由于采用过平衡钻井而失掉产层的例子。这些井测井资料看起来不错，但由于未见油气显示而没有测试， 或者虽然测试了， 但油气产出很少甚至根本没有。而正如立陶宛的一口井所证明的， 用欠平衡钻井技术钻穿同一地层， 情况可能完全不同。该井用欠平衡钻井技术发现了一个全新的产层。在这个案例中新发现产层的储量应归功于欠平衡钻井技术。一般情况下， 储量增加是上述三点综合作用的结果。由于单独某一

5、方面而增加储量的情况较少。下列案例具有几个共同特点：1 、欠平衡钻井技术应用在已经生产的油田。2 、采用常规钻井做法出现了建井问题（如漏失） ，或造成井壁污染及产能损失， 或同时发生这两种现象。3 、经营者常常是在尝试了无数次常规的、通常也是昂贵的钻井技术，如轻型液体、堵漏材料后才使用欠平衡钻井技术。4 、在成本和时间方面， 每个经营者都清楚地认识到一个学习曲线，需要多口井的摸索才能提高到最佳的运做程度。三、案例研究一截止到2002 年2 月份， 该井产气超过11Bcf 、产油超过550000bbl （MBO） 。这些井都是相同或邻近井段的构造顶部井， 除10 - 11 # 4 井以外都是用常

6、规方法钻成的。下降曲线表明， 10 - 11 # 4 井获得的产量是90 年代钻成的其他井初始产量的几倍。如果再考虑到10 - 11# 4 井钻井时地层压力比前些年所钻井的压力低，这就让人感触更深了。累积产量图清楚地说明了采用欠平衡钻成的10 - 11 # 4 井的优越性能。10 - 11 # 4 井和10 年前钻成的10 - 3 # 1 井性能相当。到2002 年2 月份，与更典型的3 - 14 # 2 井和15 - 5 # 1 井相比， 10 -11 # 4 井比这两口井多生产约1000MBOE。为评价欠平衡钻井对储量增加的影响，我们假定10 - 11# 4 井采收的增加储量为该井目前累积

7、产量与更为典型的3 - 14 # 2 井和15 - 5 # 1 井累积产量的一半， 相当于500MBOE。因为该井钻井时地层压力低， 也有理由认为新增储量的75 %甚至更多一些应该归功于欠平衡钻井。如果假定这些井在三年、五年甚至十年内能保持目前的态势，增加的储量将翻几番。： Rhourde El Baguel 油田油田是阿尔及利亚最大的油田之一， 发现于1962 年， 截止到1995 年累计生产原油413 108bbl （地下原油储量的15 %） ， 1968年产量达到顶峰， 17 口井日产原油94000bbl（BOPD） 。1995 年21 口井产油25000BOPD。这个极不饱和油藏的初始

8、压力为5750lb/ in2 ， 泡点为2390lb/ in2 。到20 世纪90 年代中期， 地层压力下降到约2000lb/ in2 。这时经营者开始寻找一种更为经济有效的钻井方式， 考虑了几种方案后， 决定采用泡沫欠平衡钻井。将欠平衡钻井设备运到撒哈拉沙漠中一个偏僻的井场，这对后勤服务管理是个严峻的挑战。用泡沫钻井27 口以上， 其中包括原来过平衡钻井计划期间暂停的两口井。欠平衡方法钻成的这些井更成功地满足了项目目的，包括到达理想井深、取心、测井和井壁污染系数低。很明显， 在应用欠平衡钻井技术时， 会有一个学习曲线。欠平衡钻成的井成本平均为$3974/ m ，但最后9 口欠平衡井的成本比成

9、本最低的过平衡井（ $1865/ m） 还低。最后几口欠平衡井成本平均为$1253/ m。如果给欠平衡钻井技术赋予价值，如果采用常规钻井技术， 这个提高采收率的项目最多保本经营， 只有在采用欠平衡技术后， 才使钻井得以继续， 使项目获得经济效益。500MMBO ， 这个储量的相当一部分应当归功于欠平衡钻井技术。这里我们保守地估计为20 % ， 即100MMBO。欠平衡技术带来的储量是巨大的。： 立陶宛Gargdzai 地区最近成功地实施了欠平衡钻井技术。从1966 年到1994 年在6 个油田用常规方法钻了810 口垂直井。产层是中寒武纪砂岩， 深度6300 6600ft ， 油层厚度200

10、250ft 。虽然这些井已作为生产井完井， 但初始产量低， 一般小于130BOPD ， 而且由于缺乏水层压力支援，下降很快。后来的分析表明常规钻井方式造成水堵、孔喉堵塞、黏土膨胀， 这些都导致产能低下。年Minos Nafta 成为该区块的经营者，并开始尝试用不同方法提高产能， 包括压裂、使用柴油做钻井液、水平井和欠平衡钻井。本文讨论Peitu Siupariai 、Diegliai 和Pociai 三个油田的情况。8 口常规钻成的生产井为基础， 经营者用欠平衡技术钻了1 口垂直井、5 口水平井。开展欠平衡钻井技术以前， 产量在1997 年达到高峰， 约为200BOPD ； 实施欠平衡钻井后，

11、 到2001 年油田产量超过8400BOPD ， 而且持续上升。钻井期间有几口井产油20004000BOPD。D - 8 井成为立陶宛历史上产量最大的一口井。据报道，该井钻井期间产量达到5601BOPD ， 累计产油43197bbl 。另一口PS - 2 井则显示了欠平衡钻井在油藏评价方面的优势。开钻之前， 认为该井最上面的一层没有生产能力， 因为邻近井和邻近油田由于使用了高密度泥浆，钻开该层时根本未见油气显示。但是采用欠平衡技术钻开该层时， 钻井过程中产油4000BOPD ，比邻近G- 7 井提高了30 倍。由于油流大量流入，钻入5m 后， 该井停钻完井。（ EUR）显示， Peitu Si

12、upariai 和Diegliai 油田分别增加储量213MMBO 和1165MMBO ， 提高了5 10 倍。Pociai 油田估算最终储量（ EUR） 预计也有类似提高。欠平衡钻井技术和水平井的综合运用真正挖掘出这些油田的潜在产能。经营者SONARCO 公司准备实施一项通过注入干气提高采收率（ EOR） 的工程。为此需要按大约160 英亩的井距另外打井， 以便形成11 个9 点注入井网。经营者估计通过这一工程可以多开采500MMBO ， 相当于地下储量的35 %。经营者刚开始实施加密井方案时采用常规钻井方法，使用轻型油基泥浆。即使使用这种低密度液体， 依然产生大约1900lb/ in2 的

13、正压。问题也随之而来， 包括漏失、卡钻、不得不放弃取心计划、无法达到预定井深和井壁污染严重等。使用堵漏剂和碳酸钙颗粒并无效果。过平衡钻井的成本约在$18656000/ m ，整个9 点注入井网方案平均为$3520/ m。四、案例研究二前些年曾采用注气稳压的方式提高凝析油采收率。1999 年这18 口生产井平均每天生产100400bbl凝析油和36MMcf/ d。经营者希望采用欠平衡技术钻一口新井以超过原有产量。由于地层压力低（相当于115ppg） ， 近期采用常规泥浆系统钻开的井出现过地层漏失问题。另外， 泥浆侵入损害了地层， 致使产量减少。经营者考虑了包括泡沫在内的几种钻井液方案，决定用柴油雾化天然气钻这口井。由于地层温度为350 u ， 且含有100700ppm的硫化氢， 必须十分谨慎地计划所有的油井作业。在Norphlet 层以上下入7 &3 in 套管， 用6in钻头钻穿10 - 11 # 4 井产层， 期间每分钟使用2600 标准立方英尺天然气， 25gal 柴油。钻井期间该井获气25 MMcf/ d ， 完井后每天产气16MMcf/d