水平井鉆井地質設計優化分析

王貴文

（新疆油田公司風城油田作業區，新疆 克拉瑪依834000）

我國的經濟、科技發展離不開我國石油工業的持續進步。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量有限，因此在石油的勘探開發中，需要每一名科研人員的協作努力，對現有的石油勘探、鉆采、開發技術進行改良，經過不斷的實踐研究，研究提煉出更多、更先進的石油鉆采工藝。其中，水平井的鉆井地質設計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中，水平井鉆井地質設計可以極大的發揮出相關的鉆井優勢，成為了現今油氣田開發的上佳之選。

1 水平井開發的優點與缺點

水平井的特點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方向。一般來說，水平井開發具有其他鉆井方案無法比擬的優勢，主要可以歸納總結為以下三點：①水平井的接觸面積與目的層段儲層接觸面積比較大，開采的效果更好，同時也會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這樣更有利于環境的保護，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區域的油氣田開采，對范圍的含油范圍進行系統的管控，從而對環境可以造成更小的傷害；③水平井的開采對于淺薄層的儲層效果較好。很多老油田、小油田因為地質（轉下頁）條件較為惡劣，油氣層較薄，生產層與直井的接觸面積較小，這樣的經濟效益較差，而利用水平井勘探開發，將會更有效的提高油氣田的開采效率。

而利用水平井開發油氣藏同時也有著一些不太好的方面，這些表現方面有以下幾點：①鉆井成本將會比直井的打井大大提升。因為水平井本身結構比較復雜，所需要的工程成本更高，這也限制了水平井鉆井地質設計在實際工程應用中的應用；②一口水平井由于其特性，只能夠開采單一的儲層；③當儲層見水，或是進行酸化壓裂時，產量將會受到很大影響，油氣藏的控制也將會受到一定阻礙。

2 水平井鉆井地質設計的關鍵環節

目前水平井鉆井地質設計已經在油田石油勘探開發中得到了越來越多的應用，在應用過程當中水平井的鉆井技術得到了不斷地完善，新的工藝在一次次的實踐中有了更多進步，這也給水平井鉆井地質設計提出了更多以及更新的要求。此類設計主要可以歸類為以下幾個環節：

①構造描述。②地層預測。③地層壓力預測及油氣層保護。④軌跡參數設計。⑤是否鉆導眼井。

3 優化水平井的鉆井地質設計

3.1 處于水平段的長度以及方位優化設計

水平井的長度設計需要具有一定水準，必須要讓可采儲量始終控制在一定范圍之內。在考慮到油層物性的厚度、粘稠度、原油的物理性質以及化學性質后，應對其采收率進行宏觀的掌控。在進行水平井的水平段設計之前，需要落實工區的區域地質概況，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匹配，調整邊水推進方向，讓水平井的開發達到最好效果。

3.2 需要選擇最佳靶點位置和垂向位置

水平井的鉆井地質設計需要考慮到水平井的靶點位置，其中需要考慮到兩點的生產壓差和波及能力的差別。一般來說，都會把靶點位置設計在油層相對較厚的地方，因為這些地方生產壓差和波及能力均較大。與此同時應該考慮是否有邊水的侵入，當有邊水侵入時，初始靶點應遠離邊水，末尾靶點應當離邊水相對較近。由于現場的實際工作情況影響，通常二次開發中注水井對油藏也存在相當大的影響，因此靶點應當盡可能遠離注水井。在進行水平井的設計選位時，應當充分考慮以下地質因素：底水、邊水、氣頂能力、油層的厚度、滲透率以及其非均質性等，當處理老井時，也需要隨時關注液面的變化情況。

3.3 需要加強對動、靜態資料的分析

水平井對于動態、靜態資料的分析水平要求也較高。由于相關地質設計會受到斷層、走向、巖性、地層壓力、溫度梯度等一系列動靜態要素的影響，因此對于地質儲量、油水界面等油氣藏條件需要謹慎選擇。在開發的中后期，可以使用水平井進行后期的增產挖潛，在此過程中油氣藏的地質條件會發生相應變化，需要了解水平段設計層位的地質儲量采出量、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，造成環境污染與成本損耗。

3.4 需要及時跟蹤、調整鉆井進度

在水平井的鉆進過程當中，譬如地下構造的不確定性、儲層的非均質性，這些問題都會造成不同的事故以及異常，這就需要及時的跟蹤鉆井進度，收集現場的鉆井數據與巖屑，從而與標志層進行對比，掌握地下鉆進的構造變化以保證鉆井成功率。及時調整鉆井進度的另一大好處在于可以隨時修正鉆進方向，保證水平井的精確入靶，保證油層的鉆遇率等參數達標。

4 水平井技術在現場的實際應用

水平井技術最先興起于國外，對技術的要求較高，在20 世紀40 年代，國外的水平井技術就已經在油氣田的開發中取得了廣泛的應用。在水平井技術傳入我國之后也得到了各個研究單位的廣泛重視，20 世紀60 年代中期，我國成功在四川盆地打出了一口水平井，水平井技術得到了初步的應用。在20 世紀80 年代，由于國內技術的交流日益頻繁，我國的相關技術也同時得到了極大的提升，針對我國獨特的地質情況與原油需求大、油氣藏資源儲量不足的劣勢，水平井技術在我國各地得到了廣泛應用。在目前，水平井技術通常在湖泊、海洋鉆井中得以發揮用武之地，并在沙漠、戈壁等不利于鉆井的地區水平井的技術得到了最大程度的應用。根據數據統計，水平井的產量較高，常?？梢赃_到普通直井產量的數倍之多，經濟收益較多。隨著我國油氣藏資源的持續開發，我國油氣藏優質資源逐漸變少，水平井鉆井技術在面對地理條件惡劣地區的采收優勢逐漸凸顯，即便這樣，也需要具體到某一特定工區進行討論。雖然水平井技術在油田采收中獲得了廣泛應用，但是同時也需要結合相關經濟技術對比來確定工藝。

5 結論

在油氣田開采現場工藝中如果適當的運用水平井相關技術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，我國勘探開發工作者對外圍薄層、低豐度邊際儲量的開發進展迅速，水平井在薄層開發中發揮了重要作用。優化水平井的地質設計作為提升水平井開發效果的關鍵，需要研究人員在工作中更加深入的對油氣藏地質特征進行分析，保證設計的科學性以及可適用性，需要加強鉆井的現場跟蹤調查，根據現場的實際工況進行靈活應變，最大的發揮出水平井開發的特點與優勢，利用新技術、新方法為油田的增儲上產創造更大的經濟效益。