埕岛西海上油田开发配套技术

冯斌

摘 要：埕岛西油田由中石化与美国能源开发公司共同开发，采用国际先进技术，建成一座功能完善的修采一体化综合平台。经过多年的探索，形成了钻井、完井、防砂、采油、注水、集输配套技术，建成了年产50×104t的油田，实现了高速高效开发。

关键词：修采一体化平台 定向井 旋转导向 射流泵

一、建设功能完善的修采一体化综合平台

1.修采一体化综合平台

埕岛西平台为井口分开布置的六腿式24井槽综合性平台，自带的修井机模块可以进行一般的修井和作业，降低了维护费用。平台布局合理，并实现了全自动化控制。大量使用气动及电动执行器，自动控制阀门的开关。同时，使用易熔塞回路系统，具有免维护，寿命长，不用电，信号准确的优点。使用海水型水成膜AFFF蛋白泡沫比例混合消防炮系统替代传统的灭火设备，当有火灾发生时，平台消防系统就会自动启动。

2.完善的油气水处理功能

平台生产的原油，利用物理、化学方法进行脱水处理，经过三级分离后含水低于1%，然后通过海底管线输送到岸上交油。地层的产出水经分离后注到注水井，减少了外输液量，降低了海底管线的负荷和建设成本；避免了污水到岸后再进行污水处理，同时平台也获得了注水水源。

3.使用双燃料涡轮发电机为平台供电

埕岛西平台使用先进的双燃料涡轮发电机为平台供电，不但充分利用了伴生气，也节约了能源。

二、钻井技术

充分利用埕岛西井口平台结构的特点，施工速度快，结构合理，施工安全，井身结构简化，套管程序为20"隔水管（壁厚1"）×13-3/8"表层套管×7"油层套管。该平台井斜角大，位垂比大，造斜点浅，井距近，施工难度大，但由于精细设计，推广采用了成熟的海水泥浆技术和固井技术，并且借鉴了墨西哥湾钻井的成功经验，各项指标均达到设计要求。

1.井口平台结构

埕岛西平台在钻井施工前先安装了导管架下部主体结构，两端各设计了一个12口井式外伸井口导向基盘。井口导向基盘分三层，靠近泥线及水面1m处各一个，最上一层即为井口操作平台。三层井口导向基盘均与导管架连接，对隔水管只起扶正作用而不起支撑作用。井口导向基盘充分利用了导管架的整体强度，也增强了隔水管的抗挠和抗冰强度。

2.定向井技术

埕岛西合作区中除气井、水源井和18P外，其余均为定向井。采用表层浅部造斜早定向的方式，上部井段采用陀螺和有线随钻测量仪器定向，下部井段采用MWD随钻测量，LWD随钻测井技术及导向钻井技术。

旋转导向系统，把对井壁的依赖性降到最低，并确保只有在钻柱旋转时才与井壁接触。钻具与井壁间不会阻碍钻屑流动，提高了携屑液的通过能力；因为钻具没有产生摩擦的固定部件，提高了机械钻速。随钻方位性地层边界测量仪是随钻测井服务中使用360度方向的15英尺范围灵敏边界探测仪器，可以实现实时边界探测，探测流体和地层边界，为主动式地质导向服务设计，提供最佳导向方向和深度预警。据测得的地层地质信息及井眼工程信息来决定钻头的钻进方向，可以在水平段随时调整钻头使钻出的井眼始终处于油层中最佳位置，避免钻出油层或钻入底水中，提高油井的开发效果。

3.随钻测压技术

应用了目前世界上最先进的斯伦贝谢Stethoscope地层测压工具，它可以实时测量地层压力，实时流度测量，实时环空压力测量。利用随钻测压数据，我们可以评价储层的垂向连通性，水平连通性，流体界面情况，能量衰竭情况，可采储量，开采机理，油藏模拟输入等。

4.钻井液技术

根据不同井段采用三种钻井液体系。表层和上部地层采用海水钻井液体系。高矿化度可抑制性水敏性粘土分散而防塌；其滤液性质比较接近地层原生水，对产层有一定保护作用。

产层以上地层采用钾盐+聚合物（聚丙烯酰胺）无固相钻井液。该钻井液具有较强的抑制性，形成薄而致密的泥饼，降滤失作用；具有良好的流变性能，防止压力波动；触变性好，剪切稀释性强，具有较强的携砂能力；具有较强的包被和不分散作用，可保持井眼稳定。

产层钻进分级采用碳酸钙+钾盐+生物聚合物（黄原胶）钻井液。该钻井液具有一定抑制性，可以缓和造浆地层对其性能影响；可以容纳较高的固相；有一定的防塌性能；可保护油气层，减轻损害。

三、完井技术

1.完井液

采用地层水+KCL经硅藻土过滤后充当完井液。实践证明，干净的完井液不会对地层造成二次污染，最大限度地保持地层原有产能。

2. 射孔技术

采用钻杆输送负压射孔方式，利用负压生产阀产生500 psi的负压值，气井的负压则要求1000psi，另外选用了可循环式射孔封隔器，能顺利解封，既保证了井下的安全性，又最大限度地降低了污染带对生产的影响，有效地清洗了生产通道，提高了产能。

3.防砂工艺

采用绕丝筛管+砾石充填防砂的防砂工艺。实践证明，该防砂方式完全适用于埕岛西合作项目的疏松砂岩的储层结构。

对于需要裸眼砾石充填的井段，在砾石充填之前该井段及工作管柱内均要驱替成洁净的氯化钾盐水。对于管内砾石充填完井，管柱内部要用稀盐酸加缓蚀剂进行漂洗，去除管柱内部的脏物，对管内砾石充填井段的地层，要进行酸洗解除之前射孔操作对地层造成的污染。

四、采油工艺

1.射流泵采油

射流泵主要由喷嘴、喉管及扩散管组成。喷嘴是用来将流经的高压动力液的压能转换为高速流动液体的动能，并在喷嘴后形成低压区。高速流动的低压动力液与被吸入低压区的油层产出液在喉管中混合，流经截面不断扩大的扩散管时，因流速降低将高速流动的液体的动能转换成低速流动的压能，混合液的压力提高后被举升到地面。

射流泵通过流体压能与动能之间流体能量的直接转换来传递能量。射流泵没有运动部件，结构紧凑，泵排量范围大，对定向井、水平井和海上丛式井的举升有良好的适应性。水力射流泵可用于高凝油、稠油和高含蜡油井。射流泵可以采用自由安装，检泵及井下测量工作都比较方便。

埕岛西射流泵油井管柱结构自上而下分别为油管+喷射泵+安全阀+单流阀+封隔器（图1）。

图1 射流泵生产管住图

2.电泵采油电泵井采用深锤（Centrilift）公司的电潜泵（图2）。主要技术特点：

图2 电泵结构图

2.1选用大功率电泵机组，电压2500V，功率220Kw。

2.2采用了变频控制技术，利用变频控制柜将50Hz三相交流电转换为电泵所需要的频率，输送到变压器，变压器将400V电压转换为电泵所需要的电压，并通过电缆输送到井下电机。

2.3配有井下传感器录取井下温度、压力、振动等资料。

2.4地面自动化系统实时监控，掌握全井工作状况；平台安装的电泵监测系统可以实现电泵井下、地面生产参数的自动采集，可以通过服务器、互联网进行信息远传。

五、注水工艺

埕岛西项目主要采用油套分注管柱，实现两段注水。

注入水的水源一是利用水源井单采的地层水，二是将油井产出分离后的污水回注。实践证明，利用地层水和污水回注是很合理的：

1.注水温度较高，进入地层后不会在井底附近产生较大的降温，避免了地层油降温后粘度增加而造成注水压力上升。

2.注入水与地层液配伍性好，不产生井底污染。

3.回收利用污水，避免了外输处理以及潜在的污染危险。

六、油气水处理工艺

埕岛西平台油气水使用三级三相分离技术处理。

1级：自由水分离器进行初步油、气、水的分离。油井生产的油气水进入自由水分离器后，经过化学破乳、物理分离后原油脱水约50%。

2级：经自由水分离器后的油水混合液进入生产分离器进行进一步的油气水分离处理，原油可以脱水30-35%。

3级：经生产分离器处理后的油经加热后进入原油处理器进行最后15～20%脱水。

经过三级分离后的原油含水低于1%，经外输泵通过海底管线输送到陆地交油点。来自各分离器的天然气经过天然气压缩机加压及气体处理撬块脱水处理后主要输送给平台燃气轮机发电，多余部分到火炬塔燃烧处理。

七、结论

埕岛西油田经过中外共同努力，利用先进技术， 建设了一座国际先进的修采一体化综合平台，建成了一个年产50×104t生产能力的油田，实现了油田高速高效开发，为国内同类型油田提供了借鉴。

参考文献

[1]张琪 采油工艺原理与设计 东营：石油大学出版社：2000 407-411.

[2]张晓宾，鞠文龙，水力射流泵在埕岛油田的应用，断块油气田，2008年第15卷第2期，125-128.