劉志杰

（塔里木油田第六勘探公司，新疆維吾爾自治區(qū) 塔里木 841000）

一、水平井采收率的影響因素分析

實(shí)踐生產(chǎn)過程中，影響水平井油氣產(chǎn)能的因素有很多，包括各種確定性因素和不確定性因素。實(shí)際研究中，我們利用物理原理，結(jié)合數(shù)學(xué)模型，進(jìn)行單一變量研究，建立水平井采收率和各影響因素的關(guān)系，下面重點(diǎn)闡述氣層厚度、井段長度、各向異性、水平井在油氣藏中的位置及地層損害對(duì)采收率的影響：

1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。

2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。

3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。

4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)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究

（一）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，以下為優(yōu)化設(shè)計(jì)的內(nèi)容：

1利用可視化技術(shù)，控制水平井井眼軌跡。

2實(shí)時(shí)進(jìn)行檢測，修正水平井待鉆井段預(yù)測值。

3深入研究，保證水平井鉆井技術(shù)安全快速完成。

4必要時(shí)，采用地質(zhì)目標(biāo)跟蹤技術(shù)，確保每口井都能鉆成和增產(chǎn)。

（二）實(shí)例研究

利用水平井鉆井技術(shù)，不僅能提高單井產(chǎn)量，而且對(duì)特殊油氣藏，如薄層油氣藏、高壓低滲油藏以及井間剩余油等都具有良好開采效果。所以作為一項(xiàng)重要鉆井技術(shù)廣泛應(yīng)用于油氣藏開發(fā)中。例如，勝利油田中水平井鉆井技術(shù)的應(yīng)用：勝利油田屬復(fù)式油藏，斷層縱橫，構(gòu)造復(fù)雜長期以來因?yàn)橛筒貤l件復(fù)雜，雖然儲(chǔ)量相當(dāng)豐富，但很難得到充分開發(fā)。經(jīng)過長時(shí)間的科學(xué)研究和技術(shù)攻關(guān)，最終完成了多種水平井鉆井技術(shù)開采，極大提高了采收率。又如四川各油田水平井鉆井技術(shù)的應(yīng)用與推廣；四川屬水平井鉆井技術(shù)起步較早地區(qū)，從20世紀(jì)中期開始，經(jīng)過不斷的科研攻關(guān)及技術(shù)運(yùn)用，推廣到新疆、青海、遼河、冀東、泰國等地，完成了多口各種類型水平井鉆井、完井技術(shù)，都取得了良好的經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益。

三、水平井鉆井技術(shù)未來發(fā)展方向

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)、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。主要體現(xiàn)在：

1分支水平井。也叫多底井，其組成包括一個(gè)主井眼和兩個(gè)或兩個(gè)以上的分支水平井眼。20世紀(jì)初期，分支井鉆井理論形成并開始不斷發(fā)展，20世紀(jì)末，得到迅速發(fā)展，主要得益于水平井完井技術(shù)以及三維地震技術(shù)的發(fā)展。

2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。

3套管與連續(xù)油管鉆井技術(shù)。套管鉆井技術(shù)是把鉆井和下套管結(jié)合在一起，直接采用套管取代傳統(tǒng)鉆具向井下傳遞機(jī)械能量和水力能量，井下鉆具組合接在套管柱下面，邊鉆進(jìn)邊下套管，完鉆后套管留在井中，直接固井完井，節(jié)約了投資，縮短了鉆井時(shí)間。隨著發(fā)展，出現(xiàn)了尾管鉆井技術(shù)。另外，連續(xù)油管鉆井技術(shù)廣泛應(yīng)用于多分支井、老井重鉆、過油管鉆井、小井眼鉆井和欠平衡水平井，優(yōu)勢在于采用設(shè)備簡單進(jìn)行安全、簡捷鉆井操作，且投資少、成本低。

4欠平衡鉆井技術(shù)。指保證井內(nèi)循環(huán)流體的流力不高于地層壓力的鉆井技術(shù)。在鉆進(jìn)過程中允許地層流體進(jìn)人井內(nèi)，循環(huán)出井，并在地面得到控制。能夠有效防止地層傷害、提高油氣井產(chǎn)量。

5側(cè)鉆鉆井技術(shù)。指隨鉆測井、隨鉆測量，利用測量參數(shù)和測量信息確定鉆井實(shí)際的水平井技術(shù)。鉆井過程中為用戶實(shí)時(shí)提供決策信息，避免井下發(fā)生復(fù)雜情況，確保穿過油氣層的井眼是沿著最佳軌跡鉆入。它結(jié)合了側(cè)鉆井的優(yōu)點(diǎn)和水平井技術(shù)的優(yōu)勢，在提高油田“活力”的同時(shí)，大幅度地提高了油井產(chǎn)量和采收率。

結(jié)語

21世紀(jì)以來，許多油氣田開發(fā)進(jìn)入特殊復(fù)雜階段，各地均選擇把油田水平井作為提高油田儲(chǔ)量可利用率、勘探剩余油和提高采收率的重要方式。我國也在水平井鉆井技術(shù)應(yīng)用與研究方面進(jìn)行了大量研究工作，并取得了良好應(yīng)用。但相比國外發(fā)達(dá)國家，尚存在一定差距，需要引進(jìn)、利用國外先進(jìn)技術(shù)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。因此我國對(duì)水平井鉆井技術(shù)的研究力度應(yīng)該加大，以縮小與國外的差距，進(jìn)一步促進(jìn)國內(nèi)水平井的發(fā)展。

[1]張景進(jìn).熱連軋帶鋼生產(chǎn)[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2005.

[2]吳競擇，羅肇豐.90年代以來鉆井技術(shù)進(jìn)展與發(fā)展趨勢 [J].西南石油學(xué)院學(xué)報(bào).1997（02）.

[3]牛寶榮，徐向陽，何紅梅.國內(nèi)外水平井開采配套技術(shù)[J].吐哈油氣.2007（02）.

[4]吳月先，鐘水清，徐永高，甘升平.中國水平井技術(shù)實(shí)力現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].石油礦場機(jī)械.2008（03）.