水平井、复杂井固井

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1、水平井、大位移井、复杂井的完井与固井第一章　水平井的完井方法我国规定，水平井是井眼的井斜角超过85°并且井眼要沿基本是水平的方向延伸一定距离的井，见图4—1，国外把井眼的井斜角超过90°向上翘的上翘井也列入水平井的范围。第一节水平井的应用简介水平井可以增加油井控制的储量，提高井的产量，使井的生产效益有极大的提高。现在水平井的应用已是相当普遍的，成为油田生产后期提高采收率的有效手段。一、水平井的效益及应用水平井的真正潜力在于它在常规油气藏中可提高产量提高采收率，增加储量，降低成本。1.水平井可提高产量和采收率水平井是在几

2、乎是水平的油层中延伸，或是穿越多个大倾角的油气层，使井眼控制的含油气区增加。一口水平井可代替数口直井。水平井控制的泄油区是一个椭圆形，水平井眼延伸越长，椭圆面积越大，控制的泄油区越大。在常规的均质油藏，一口水平段长100米的水平井控制的泄油面积是直井的3倍；300米长的水平井段是直井的9～10倍；1600米长的水平井眼相当于28～30口直井。而在裂缝油藏，水平井的效果更突出。(1)水平井在有气顶有底水的油藏中可延长井的无水无气阶段。水平井可有选择地在气顶和底水中间延伸相当长的距离。美国某油田在较高的产量下开采一段时间后，

3、气顶的能量消耗很大，底水锥进，井的产量下降，综合成本上升。钻水平井开采后，初产可达到日产1770吨，在控制井底压差为7兆帕的条件下，日产仍在一千吨，含水很低，采油成本大大下降，而直井的产量只有200吨左右。(2)水平井可开除残余油，提高油藏的采收率。在常规油藏注水开发中，注入水会逐渐淹没油层，但仍有相当多的有开采不出，一般剩余油有60～70％。在水淹油藏钻水平井开采残余油就有好的效果。法国的上拉克油田已开采25年，水淹区达98％，综合含水率在95％以上。钻水平井后，用电潜泵采油，每天产油量达15吨。水平井的产量是直井的三

4、倍多。(3)水平井是稠油油藏开发的最有效途径。(4)水平井是开发裂缝油气藏的最好手段。岩石中的裂缝多半是垂直发育的，极少见到水平的缝。水平井可一次穿越许多个垂直的裂缝，参与出油的裂缝增多，井的产量就高，见图4—2。水平井在裂缝油气藏中的产量是直井的10～100倍。意大利一个裂缝油田用直井开发，产量很低，日产量只有十几吨，而用水平段长600米的水平井采油，日产可达500吨，是直井30倍。2.水平井可增加油气藏的可采储量水平井用于常规孔隙性油气藏，其优点就是水平井可使可采的储量增加。用水平井，尤其是分支水平井可消除开采中的“

5、死区”，在油层中的不同方向钻水平井，就可控制大面积的泄油区，增加了可采储量。3.水平井能提高开发经济效益(1)水平井能降低油气的生产成本美国在Appalachia盆地开采泥页岩中的天然气，钻水平井的成本是直井的2倍左右，但控制的储量是直井的8倍，产量是4～6倍，开采每立方米天然气的成本比直井低30～50％，而且钻水平井的总数量减少，也使开发成本降低。前苏联在某些接近枯竭的老油田，用老井眼侧钻水平井，成本很低，仅为钻新井的30～80％，却能比邻井获得高10倍的产量，最低也在5倍以上。(2)水平井可减少开发井的总数目水平井可

6、减少总的布井数目。在海上平台，用一个平台钻多口井是普遍采用的技术。除此之外，用老井眼侧钻水平井的效益也很显著。在老井中侧钻一个水平井眼的成本比钻新井低，开采效果比钻新的直井好，已是老井改造，老油田恢复产能的唯一手段。二、水平井的地质及设计问题水平井要有取得好的使用效果，对水平井的油藏地质、水平井的设计、井位的选择等均有较高的要求。1.水平井的地质问题水平井所适合的油气藏是：裂缝性的油气藏，低渗透的油气藏，稠油层，薄油层，水锥进的层位等。也在开采接近枯竭的油藏，油田的调整井网中使用。只有大于6米的层厚，水平井的效果才好，在

7、很薄的油层(小于3米)就不适用。在低渗透的油藏，只有油藏有足够的能量和供液能力，水平井才有效。2.水平井段的长度水平井的水平长度越长，开采效果越好。水平长度受油藏类型，钻井工艺，井眼稳定性和井的综合经济性的制约。水平井的长度与油藏的泄油面积有关，长度越长，控制的面积越大，效果越好。水平段的长度影响因素主要有三个：井底到地面的举升能力；油藏的均质程度和钻井完井的工艺水平。(1)工程技术的限制主要有管柱的摩阻力，井眼的稳定性和全井的经济性。管柱的摩阻力随水平段长的增加而急剧加大，靠钻柱的自重已不能推动钻头前进，管柱的弯曲加剧

8、管材的受力，增加钻进的危险。这限制水平井眼的加长。水平井眼长度的增加，带来井壁的不稳定性。长度延长，裸露的岩层受钻井液的浸泡时间就越久，岩石变形的可能性变大，加之经常受钻具的碰撞，诱发井眼失稳的机会就多。水平井眼的长度加长，使总的钻井成本加大，水平井越不经济。成本与水平井段长度是成几何级数增加的。综合以上因素，一口井