水平井鉆井施工技術(shù)分析

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1、水平井鉆井施工技術(shù)分析摘要：水平井鉆井技術(shù)在油氣田的勘探開發(fā)中具有重要作用，近年來，水平井鉆井技術(shù)得到迅速發(fā)展，發(fā)揮出愈發(fā)重要的作用。本文以水平井鉆井技術(shù)的發(fā)展為研究重點(diǎn)，首先分析了影響水平井采收率的影響因素，在此基礎(chǔ)上，結(jié)合現(xiàn)狀，闡明了水平井鉆井的優(yōu)化設(shè)計(jì)內(nèi)容，并進(jìn)行實(shí)例應(yīng)用研究，以供實(shí)踐參考借鑒。關(guān)鍵詞：采收率；水平井；鉆井技術(shù)；油氣田中圖分類號(hào)：TU74文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A引言油氣田的開發(fā)過程中，水平井的鉆井技術(shù)能夠數(shù)倍提高油氣的產(chǎn)量，效果突出。因此，在油田開采建設(shè)中，水平井鉆井技術(shù)得以迅猛發(fā)展，施工技術(shù)水平也日漸成熟和完善，在很大程度上已成為油田高效勘探開發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)之一。在薄油

2、氣田和淺層油田的開發(fā)建設(shè)上，水平井鉆井技術(shù)可以大大提高油井產(chǎn)量，提高油田的采收優(yōu)率，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。一、水平井采收率的影響因素分析7氣層厚度對(duì)采收率的影響。通過研究，我們發(fā)現(xiàn)在各向異性比為1，地層損害忽略不計(jì)，同時(shí)氣體性質(zhì)和地層溫度都相同的情況下，水平井采收率與氣層厚度成反比例關(guān)系，即氣層厚度減小時(shí)，采收率增加。反之亦然。研究表明，宜選擇氣層厚度相對(duì)較小的水平井進(jìn)行天然氣的開采。井段長度對(duì)采收率的影響。水平井采收率與井段長度成正比，產(chǎn)量隨井段長度的增大而增加。所以水平井通常比垂直井的采收率要高。各向異性對(duì)采收率的影響。各向異性表現(xiàn)在水平和垂直方向滲透率不相等。研究發(fā)現(xiàn)，水平井

3、采收率各向異性比（水平滲透率與垂直滲透率之比）成反比，即隨著各向異性比增加，油氣藏垂直方向滲透率減小，采收率隨之減小。所以垂直裂縫油氣藏用水平井開采的效果相對(duì)于垂直井開采較好。水平井在油氣藏中的位置及地層損害對(duì)采收率的影響。水平井位置影響采收率的實(shí)質(zhì)是偏心距（水平井與井中心距離），呈“倒U”趨勢，當(dāng)水平井位于氣井中部時(shí)，有最大采收率。同時(shí)，當(dāng)水平井長度一定時(shí)，隨地層損害程度的增加，采收率降低，應(yīng)注重儲(chǔ)層保護(hù)，避免過度損失。二、水平井鉆井技術(shù)7我國是繼美國和前蘇聯(lián)之后第三個(gè)出現(xiàn)水平井的國家，水平鉆井技術(shù)取得長期發(fā)展。近年來，世界各國為了適應(yīng)各種類型油藏勘探開發(fā)的要求，利用地質(zhì)導(dǎo)向系統(tǒng)

4、、高效鉆井工具等一系列先進(jìn)技術(shù)，不斷發(fā)展水平井鉆井技術(shù)取得。目前看來，水平井鉆技術(shù)正向分支水平井、大位移水平井、欠平衡水平井、套管與連續(xù)油管水平井以及側(cè)鉆水平井五個(gè)方向發(fā)展，為提高油田的勘探開發(fā)效果發(fā)揮更大的作用。1、分支井鉆井技術(shù)分支水平井包括一個(gè)主井眼和兩個(gè)或兩個(gè)以上的分井眼,可以在多個(gè)油層中同時(shí)使用。在目前的分支水平井中主要有新鉆分支水平井和側(cè)鉆分支水平井。按照井眼分布方向可分為歐翅式分支水平井、魚骨式分支水平井、音又式分支水平井等。2、套管鉆井技術(shù)套管鉆井技術(shù)是指利用套管使用機(jī)械的能量和水能量輸送到井下,在井下的鉆具進(jìn)行組合并與套管相連接,在進(jìn)行鉆井的同時(shí)使套管逐漸下降,在

5、鉆井任務(wù)完成后套管并不脫離鉆井,而是留在井中對(duì)井壁進(jìn)行加固。套管鉆井技術(shù)的采用是結(jié)合鉆井和下套管的方式進(jìn)行的。在套管中直接將鉆頭取下,代替常規(guī)技術(shù)中的起下鉆和下套管作業(yè),節(jié)約投資,縮短了鉆井時(shí)間。3、連續(xù)油管鉆井技術(shù)連續(xù)油管鉆井技術(shù)在使用時(shí)需要結(jié)合地質(zhì)導(dǎo)向、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向、平衡技術(shù)等進(jìn)行工作。在水平鉆井之中占有很大的優(yōu)勢。但是,由于國內(nèi)的技術(shù)和設(shè)備還不夠完善,使得該技術(shù)并沒有廣泛的應(yīng)用。4、欠平衡鉆井技術(shù)7欠平衡鉆井技術(shù)是指在井內(nèi)的流體的流力低于地面的壓力時(shí)采用的鉆井技術(shù)。在進(jìn)行鉆井的過程中地層表面的流體會(huì)進(jìn)入鉆井所在的空間內(nèi),循環(huán)出井。欠平衡鉆井有利于在開發(fā)過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)低壓儲(chǔ)層,減少

6、對(duì)于儲(chǔ)層內(nèi)資源的破壞。在采用此種技術(shù)時(shí),機(jī)械的鉆速相對(duì)較高,鉆井時(shí)間和費(fèi)用相對(duì)減少。水平鉆井的效率也相對(duì)較高。5、大位移水平井指水平位移與垂直深度之比大于2的井。適合于海上油田和近海石油的開發(fā)，較普通水平井有更長的鉆穿油層，能夠更大范圍地探明儲(chǔ)量實(shí)際和控制含油面積，從而大幅度地提高單井產(chǎn)量。三、水平井鉆井技術(shù)提高措施1、優(yōu)化設(shè)計(jì)水平井鉆井技術(shù)是基于定向井鉆井技術(shù)發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)，指在鉆井過程中，為確保鉆頭沿油層的走向鉆進(jìn)，不斷控制其軌跡，以此最大限度地增加油層的泄油面積，從而提高油田采收率和勘探效果的技術(shù)。經(jīng)過長期研究和生產(chǎn)實(shí)踐，形成了一套水平井設(shè)計(jì)技術(shù)，用最優(yōu)控制理論完成了各

7、油氣藏地區(qū)水平井優(yōu)化設(shè)計(jì)方法的研究和優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件的編制，適用于各種半徑長度、各種類型的水平井鉆井過程中。2、注意減小水平井的摩阻和扭矩7水平井大井斜井段較長，鉆進(jìn)時(shí)鉆具的姿態(tài)多以躺在井眼的下井壁上為主，導(dǎo)致鉆具有非常大的“重力效應(yīng)”。所以會(huì)出現(xiàn)鉆具在上提下放乃至于旋轉(zhuǎn)時(shí)表現(xiàn)出較大的阻力和扭矩，針對(duì)這個(gè)問題，要充分考慮影響阻力和扭矩的因素。在水平井的實(shí)際施工過程中，要采取選擇最優(yōu)的井身剖面、攜帶與潤滑性能和增強(qiáng)鉆井液的懸浮等等幾個(gè)方面的措施來減小阻力與扭矩。還要考慮水平