水平井鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)優(yōu)化分析

王貴文

（新疆油田公司風(fēng)城油田作業(yè)區(qū)，新疆 克拉瑪依834000）

我國的經(jīng)濟(jì)、科技發(fā)展離不開我國石油工業(yè)的持續(xù)進(jìn)步。石油，作為一種非再生能源，一直都受到大家的重視，由于地球上的石油儲(chǔ)量有限，因此在石油的勘探開發(fā)中，需要每一名科研人員的協(xié)作努力，對(duì)現(xiàn)有的石油勘探、鉆采、開發(fā)技術(shù)進(jìn)行改良，經(jīng)過不斷的實(shí)踐研究，研究提煉出更多、更先進(jìn)的石油鉆采工藝。其中，水平井的鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)工藝就是一種可以大大提高采油效率的工藝，特別在低滲透油氣藏與裂縫性油氣藏等類似的油氣田開發(fā)中，水平井鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)可以極大的發(fā)揮出相關(guān)的鉆井優(yōu)勢(shì)，成為了現(xiàn)今油氣田開發(fā)的上佳之選。

1 水平井開發(fā)的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)

水平井的特點(diǎn)在于其井的斜度比較大，并且可以在目的層段保持水平的鉆進(jìn)方向。一般來說，水平井開發(fā)具有其他鉆井方案無法比擬的優(yōu)勢(shì)，主要可以歸納總結(jié)為以下三點(diǎn)：①水平井的接觸面積與目的層段儲(chǔ)層接觸面積比較大，開采的效果更好，同時(shí)也會(huì)更有利的控制井位的延伸展布方向，保證油氣的開采效率；②這樣更有利于環(huán)境的保護(hù)，可以保證一口井眼底下多口探井，不同的水平井可以指向不同的方向，可以更好的控制整個(gè)區(qū)域的油氣田開采，對(duì)范圍的含油范圍進(jìn)行系統(tǒng)的管控，從而對(duì)環(huán)境可以造成更小的傷害；③水平井的開采對(duì)于淺薄層的儲(chǔ)層效果較好。很多老油田、小油田因?yàn)榈刭|(zhì)（轉(zhuǎn)下頁）條件較為惡劣，油氣層較薄，生產(chǎn)層與直井的接觸面積較小，這樣的經(jīng)濟(jì)效益較差，而利用水平井勘探開發(fā)，將會(huì)更有效的提高油氣田的開采效率。

而利用水平井開發(fā)油氣藏同時(shí)也有著一些不太好的方面，這些表現(xiàn)方面有以下幾點(diǎn)：①鉆井成本將會(huì)比直井的打井大大提升。因?yàn)樗骄旧斫Y(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，所需要的工程成本更高，這也限制了水平井鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)在實(shí)際工程應(yīng)用中的應(yīng)用；②一口水平井由于其特性，只能夠開采單一的儲(chǔ)層；③當(dāng)儲(chǔ)層見水，或是進(jìn)行酸化壓裂時(shí)，產(chǎn)量將會(huì)受到很大影響，油氣藏的控制也將會(huì)受到一定阻礙。

2 水平井鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

目前水平井鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)已經(jīng)在油田石油勘探開發(fā)中得到了越來越多的應(yīng)用，在應(yīng)用過程當(dāng)中水平井的鉆井技術(shù)得到了不斷地完善，新的工藝在一次次的實(shí)踐中有了更多進(jìn)步，這也給水平井鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)提出了更多以及更新的要求。此類設(shè)計(jì)主要可以歸類為以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：

①構(gòu)造描述。②地層預(yù)測(cè)。③地層壓力預(yù)測(cè)及油氣層保護(hù)。④軌跡參數(shù)設(shè)計(jì)。⑤是否鉆導(dǎo)眼井。

3 優(yōu)化水平井的鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)

3.1 處于水平段的長度以及方位優(yōu)化設(shè)計(jì)

水平井的長度設(shè)計(jì)需要具有一定水準(zhǔn)，必須要讓可采儲(chǔ)量始終控制在一定范圍之內(nèi)。在考慮到油層物性的厚度、粘稠度、原油的物理性質(zhì)以及化學(xué)性質(zhì)后，應(yīng)對(duì)其采收率進(jìn)行宏觀的掌控。在進(jìn)行水平井的水平段設(shè)計(jì)之前，需要落實(shí)工區(qū)的區(qū)域地質(zhì)概況，探明地下砂體的延伸展布情況。讓水平段可以垂直于砂體進(jìn)行延伸，保證其有最好的延伸方向以及最大的滲透率方向。令水平井的泄油面積與油藏形態(tài)匹配，調(diào)整邊水推進(jìn)方向，讓水平井的開發(fā)達(dá)到最好效果。

3.2 需要選擇最佳靶點(diǎn)位置和垂向位置

水平井的鉆井地質(zhì)設(shè)計(jì)需要考慮到水平井的靶點(diǎn)位置，其中需要考慮到兩點(diǎn)的生產(chǎn)壓差和波及能力的差別。一般來說，都會(huì)把靶點(diǎn)位置設(shè)計(jì)在油層相對(duì)較厚的地方，因?yàn)檫@些地方生產(chǎn)壓差和波及能力均較大。與此同時(shí)應(yīng)該考慮是否有邊水的侵入，當(dāng)有邊水侵入時(shí)，初始靶點(diǎn)應(yīng)遠(yuǎn)離邊水，末尾靶點(diǎn)應(yīng)當(dāng)離邊水相對(duì)較近。由于現(xiàn)場的實(shí)際工作情況影響，通常二次開發(fā)中注水井對(duì)油藏也存在相當(dāng)大的影響，因此靶點(diǎn)應(yīng)當(dāng)盡可能遠(yuǎn)離注水井。在進(jìn)行水平井的設(shè)計(jì)選位時(shí)，應(yīng)當(dāng)充分考慮以下地質(zhì)因素：底水、邊水、氣頂能力、油層的厚度、滲透率以及其非均質(zhì)性等，當(dāng)處理老井時(shí)，也需要隨時(shí)關(guān)注液面的變化情況。

3.3 需要加強(qiáng)對(duì)動(dòng)、靜態(tài)資料的分析

水平井對(duì)于動(dòng)態(tài)、靜態(tài)資料的分析水平要求也較高。由于相關(guān)地質(zhì)設(shè)計(jì)會(huì)受到斷層、走向、巖性、地層壓力、溫度梯度等一系列動(dòng)靜態(tài)要素的影響，因此對(duì)于地質(zhì)儲(chǔ)量、油水界面等油氣藏條件需要謹(jǐn)慎選擇。在開發(fā)的中后期，可以使用水平井進(jìn)行后期的增產(chǎn)挖潛，在此過程中油氣藏的地質(zhì)條件會(huì)發(fā)生相應(yīng)變化，需要了解水平段設(shè)計(jì)層位的地質(zhì)儲(chǔ)量采出量、氣頂膨脹情況，以防止水平井鉆入氣層或者水層的問題出現(xiàn)，造成環(huán)境污染與成本損耗。

3.4 需要及時(shí)跟蹤、調(diào)整鉆井進(jìn)度

在水平井的鉆進(jìn)過程當(dāng)中，譬如地下構(gòu)造的不確定性、儲(chǔ)層的非均質(zhì)性，這些問題都會(huì)造成不同的事故以及異常，這就需要及時(shí)的跟蹤鉆井進(jìn)度，收集現(xiàn)場的鉆井?dāng)?shù)據(jù)與巖屑，從而與標(biāo)志層進(jìn)行對(duì)比，掌握地下鉆進(jìn)的構(gòu)造變化以保證鉆井成功率。及時(shí)調(diào)整鉆井進(jìn)度的另一大好處在于可以隨時(shí)修正鉆進(jìn)方向，保證水平井的精確入靶，保證油層的鉆遇率等參數(shù)達(dá)標(biāo)。

4 水平井技術(shù)在現(xiàn)場的實(shí)際應(yīng)用

水平井技術(shù)最先興起于國外，對(duì)技術(shù)的要求較高，在20 世紀(jì)40 年代，國外的水平井技術(shù)就已經(jīng)在油氣田的開發(fā)中取得了廣泛的應(yīng)用。在水平井技術(shù)傳入我國之后也得到了各個(gè)研究單位的廣泛重視，20 世紀(jì)60 年代中期，我國成功在四川盆地打出了一口水平井，水平井技術(shù)得到了初步的應(yīng)用。在20 世紀(jì)80 年代，由于國內(nèi)技術(shù)的交流日益頻繁，我國的相關(guān)技術(shù)也同時(shí)得到了極大的提升，針對(duì)我國獨(dú)特的地質(zhì)情況與原油需求大、油氣藏資源儲(chǔ)量不足的劣勢(shì)，水平井技術(shù)在我國各地得到了廣泛應(yīng)用。在目前，水平井技術(shù)通常在湖泊、海洋鉆井中得以發(fā)揮用武之地，并在沙漠、戈壁等不利于鉆井的地區(qū)水平井的技術(shù)得到了最大程度的應(yīng)用。根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，水平井的產(chǎn)量較高，常?？梢赃_(dá)到普通直井產(chǎn)量的數(shù)倍之多，經(jīng)濟(jì)收益較多。隨著我國油氣藏資源的持續(xù)開發(fā)，我國油氣藏優(yōu)質(zhì)資源逐漸變少，水平井鉆井技術(shù)在面對(duì)地理?xiàng)l件惡劣地區(qū)的采收優(yōu)勢(shì)逐漸凸顯，即便這樣，也需要具體到某一特定工區(qū)進(jìn)行討論。雖然水平井技術(shù)在油田采收中獲得了廣泛應(yīng)用，但是同時(shí)也需要結(jié)合相關(guān)經(jīng)濟(jì)技術(shù)對(duì)比來確定工藝。

5 結(jié)論

在油氣田開采現(xiàn)場工藝中如果適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用水平井相關(guān)技術(shù)可以更好地在資源回收利用、降本增效方面取得成功。隨著我國各大油田的不斷開發(fā)，我國勘探開發(fā)工作者對(duì)外圍薄層、低豐度邊際儲(chǔ)量的開發(fā)進(jìn)展迅速，水平井在薄層開發(fā)中發(fā)揮了重要作用。優(yōu)化水平井的地質(zhì)設(shè)計(jì)作為提升水平井開發(fā)效果的關(guān)鍵，需要研究人員在工作中更加深入的對(duì)油氣藏地質(zhì)特征進(jìn)行分析，保證設(shè)計(jì)的科學(xué)性以及可適用性，需要加強(qiáng)鉆井的現(xiàn)場跟蹤調(diào)查，根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際工況進(jìn)行靈活應(yīng)變，最大的發(fā)揮出水平井開發(fā)的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，利用新技術(shù)、新方法為油田的增儲(chǔ)上產(chǎn)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟(jì)效益。