浅论水平井、分支井钻井技术在油气开采中的应用

摘 要：伴随着现代科技的发展进步，先进的采油技术工艺得到了空前的提高，水平井、分支井技术要属其中最具代表性的采油工艺。其广泛运用于天然裂缝油藏、薄层油藏、存在底水锥进的气藏、存在气锥和水锥问题的油田等多种油、气藏中。重点分析水平井、分支井采油工艺的发展现状及人工的举升方式、找水堵水技术、增产增注措施、控砂技术、防砂等。水平井、分支井在重油的开采、水驱等可以提高采收率的措施中也起到举足轻重的重要作用。

关键词：水平井 分支井 采油工艺 运用

一、水平井、分支井采油工艺现状

20世纪40年代水平井技术正式应用于油气田开采作业，经过多年的技术实践和改进一举成为油气田开发作业及提高采收率的一项重要技术手段。1980年代水平井技术相继在加拿大、美国、法国等西方老牌工业国家得到了大规模的工业化应用，由此引发了研究、应用水平井技术的小高潮。水平井钻井技术也随之日趋完善为一种开发低渗透油气田的成熟技术，并在此基础之上发展完善了一系列的配套技术。

在一口母井眼中钻出两口或以上多口钻井进入油气藏的分支井眼或二级井眼分支井，主井眼可以是定向井、直井，也可以是水平井，这种类型的钻井便称之为分支井。分支井的类型种类比较多，如反向式、叠加式、鱼刺型、辐射状、Y型等多种类型，在实际的开采过程中可以根据油藏的具体情况择优选择合适的分支井类型。

分支井技术与当前应用比较成熟的水平井技术相比，有着更大的优越性：它能够很好的发挥水平井高产、高效的传统优势，挖掘剩余油潜力，提高采收率，增加泄油面积，改善油田开发效果；可共用一个直井段同时开采两个或两个以上的油层或不同方向的同一个油层，在更好地动用储量的同时节约了油田开发资金。

当前世界范围内水平井、分支井技术应用较广泛、技术水平较高的仍属欧美等发达国家，但是我国的水平井、分支井钻井技术也有较大的发展进步。国外的水平井技术主要应用在天然裂缝油藏、薄层油藏、存在底水锥进的气藏、存在气锥和水锥问题的油藏等几种油气藏。其技术发展主要有应用欠平衡钻井技术，缩短钻井液对油层的浸泡时间，减轻对油层的伤害，加大机械钻速，减少井下矛盾，使水平井、分支井在较为简化的完井技术下达到高产；由单个水平井转向整体井组开发，由水平井向多底井、分支井转变的特征。经过多年的技术研究和实际应用我国在发展水平井钻井技术上也取得了极其显著的成果。不完全统计，国内目前总计完钻水平井数量达数百口，覆盖众多类型的油气藏，规模效益十分显著。

二、水平井、分支井主要采油工艺简析

1.人工举升方式：电潜泵和杆式泵

电潜泵由于其性能优势可以在井底压力下大排量举液，在水平井开采中作用非常明显，在配备特殊的装置器械，并结合应用准则可以更大地发挥出电潜泵水平安装的价值。如配置可随时记录井下压力及温度的传感器及地面操作的电机变速控制器等器械，能够起到很大的协助作用。杆式泵是最常见的人工举升方法之一，目前我国普遍用于水平井的杆式泵装备主要有井架式无游梁长冲程斜直井抽油机、斜直井前置式游梁抽油机、斜直井后置式游梁抽油机等几种类型。

2.主要压裂技术

我国技术人员经过长期的潜心研究形成了双封隔器单卡压裂和套管外分流压裂两种主要的压裂方法。双封隔器单卡压裂技术利用导压喷砂封隔器的节流压差坐封压裂管柱；套管分流压裂技术采用插入密封段分流压裂管柱，与预先下井的套管短节相配合，在低密度布孔的前提下，利用限流压裂原理进行大排量施工，利用吸液炮眼产生的摩阻，大幅度提高井底压力，迫使压裂液分流，达到一次施工同时压开多个层段的目的，这种技术优势明显既能满足安全施工的要求，又能达到一次压开多条裂缝的目的，是水平井多段压裂的首选压裂方法 。

3.酸化和防砂技术

水平井的酸化不同于直井，要求酸化过程中使用多级暂堵酸化，工艺上一般采用“多级注入+暂堵液+缓速液”的方案。防砂技术主要采用滤砂管防砂工艺，基本满足了水平井防砂的需要。

4.分支井采油技术工艺

分支井常用的采油工艺与水平井基本一致，无特大差别，如气举、电潜泵、杆式泵等。防砂技术与水平井也基本相同，其他则无较深研究。

三、水平井、分支井技术的发展方向

水平井、分支井技术虽然经过多年的科技攻关但是仍然存在着许多不完善的地方，如地下渗流机理不够清晰，对其的研究严重落后于钻井技术，一些传统的开采工艺和开发原理早已不再适用现在的开采环境等。因此必须对水平井、分支井进行大范围、详细、系统的研究，从而建立起一整套水平井、分支井的开发与开采配套理论和技术：

1.进行水平井、分支井和压裂水平井产能计算及影响因素分析，建立完善的产能预测及评价分析方法。

2.研究适应不同储层低固相钻井液与完井液体系；增加油溶性暂堵剂的使用，生产中自行解堵，无需进行专门的解堵作业。

3.对于国内应用的5种完井方式，应加强完井方式优选，完善管外封隔器+割缝筛管完井和固井射孔完井的参数优化设计；加快对水平井解堵工艺的研究，解决钻井液损害油藏问题。

4.为防止油井生产、作业过程中出现落物打捞难的情况，应在直井段设计防落物管柱，有效解决水平井落物打捞难的问题，延长有效生产期。配套完善大压差条件下的举升工艺，以利于把暂堵剂及时排除，解开堵塞；配套完善水平段大修打捞工艺。

四、结论

水平井、分支井技术经过数十年的发展，取得了优异的成绩，但在众多方面扔存在着不完善的地方，在连续的科技攻关及国家大力支持下将不断挖掘其潜能，完善相关配套设施和技术理论支撑，发挥出最大限度的技术优势。

参考文献

[1]李可向.21世纪钻井技术展望.钻采工艺，1999（6）.

[2]王同良等.钻井技术新进展.中国石化出版社，2001.

[3]周英操等.大庆油田深井钻井完井技术的新进展.钻采工艺，2005（1）.