探究水平井开发中的油藏工程技术要点

[摘 要]伴随着我国技术的不断发展，油气田的开发量也在不断上升，但是目前我国仍然面临着巨大的技术难题，在如何提高我国油气田开发技术上仍然有很长的路要求。而就目前开发技术来说，水平井因为其效率较高且操作简单越来越多的公司都选择该项技术，导致其市场使用量巨大。但是水平井本身也有切断，技术较为复杂，影响质量的因素较多。本文将针对目前我国水平井使用过程中进行深入分析。

[关键词]水平井；油藏；工程；技术；要点

中图分类号：TQ63.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）29-0038-01

1 影响水平井产能的因素

1.1 水平井段长度及油藏厚度

无可辩驳的是，厚油层中的钻水平井在实际应用过程中具有非常高的产量，同时其产量会根据厚度以及水平井段的增加而不断增大。在水平井长度确定后，水平井与直井比率会伴随油藏的厚度变下而增大，从而得出水平井可以提高产量。而在油藏厚度相同时，两者的产率会伴随着油段的增加而增大。这就表明薄油层使用水平井的效率更好。这个研究结构能够指引我们确定开发方式，对于河流沉积的砂岩油层，因为大部分都属于薄层，所以使用水平开发的效率比较高。但是必须保证油藏的数据达到设计精度，进而减少开采风险。

1.2 油层水平渗透率

伴随着油层水平渗透率的不断增加采油指数也在不断上升。但是事实上，大部分储层水平方向与垂直方向的渗透率相差较大。以水平井来说，储层的垂直渗透率对于开采影响比较大，垂直率越小，则流动阻力相对较大，开采量会下降。渗透率各向异性比为1/4时，储层垂直渗透率会上升，此时选择水平井的方式更佳。而当各向异性比超过3时，水平井的优势则不是太明显，此时一般不会选择钻水平井的方式进行开采。但是，水平井的长度不断增加时，储层渗透率以及各向异性指数对于开采量的影响逐渐降低。

1.3 地层损害的影响

水平井较之垂直井所需要的钻井时间长，所以钻井液与内部钻井面积会增加，在其余条件均相同的情况下，水平井在施工过程中对于储层内表面的损坏比垂直井要打，进行会对开采产能造成比^大的影响。尤其是一些低渗性的储层，当开采底层发生比较严重的破坏时，产能会随之下降，此时水平井在油藏开采过程中的优势就非常不明显。因此，水平井在开发过程中必须要尽量的减少对于油藏底层的破坏。

2 底水油藏水平井最优竖向位置

底水油藏水平井的最佳的竖向位置与水平的临界产量以及出水时间存在必然联系，而油田的产量与油层的厚度、粘度、油水密度以及渗透率存在联系，特别是油藏所在的竖向位置存在关联。我们一般认为，水平井段与油水界面的距离越远，那么整个油田的产量会随之上升。而在实际开采过程中，水平井与油藏顶部距离越近，底水驱油藏中水平井渗流阻力也会持续上升，最终导致水平井产出量降低。那么，在开采过程中必须要选择最佳的竖向位置，保证开采处于最高水平。水平井的无因次位置可以尽量延长见水时间，但是产量会适当的减少。经过深入比较水平晶临界产量以及见水时间，总结得出无因次产量与无因次时间的乘积与无因次位置关系曲线图如下图所示。此时，水平井无因次位置为0.8～0.9时，两者的乘积所得数值最大。该数值所显示的是无水采油量的大小，此数值越大，则表示开采效率最高；另外，水平与垂直渗透率存在差别，开发效果也会不同，垂直渗透率越大，开发的效率越高；下图中的不同水平与垂直渗透率对曲线变化存在不同，说明渗透率比值不同对于水平井的最优垂直位置选择没有必然的联系。由此可见，底水油藏水平井最优垂向通常确定为水平井距油水界面距离为油藏中含油量总体厚度的80%-90%。

底水油藏水平井qD×tD与水平井垂向位置的关系曲线

3 水平井段最优长度

笔者经过查阅大量实例数据得出了关于水平井产能的计算，而这些数据资料都忽略了当油量开采比较大的时候水平井段中的惯性对于产能的影响。例如，现在比较常用的Borisov公式、Joshi公式、Dupuy公式等，油田的产量会伴随着这水平段长度的变化呈现出线性变化规律，或者变化范围与线性数据非常相近。而事实与之相差较大，当水平段达到了某一特定的数据后，水平段的长度在继续增加，整体质量的提升将会比较小。不仅仅对于经济效益产生负面影响，同时在技术与管理上都会比较大的难度。因此，对于已经开始开采的油藏，选择一个最佳的水平段长度对于开采结果影响比较大。

当考虑水平井段惯性阻力影响时：

惯性阻力压差：ΔP=Dq2，式中D为水平井段长度、q为流量。

再根据公式：qh=0.543KeLΔP/μ0B0+lntan（πhw/2h）]

令：b=B0μ0[ln（4βh/πrw）+lntan（πhw/2h）]/0.543Ke

整理得出：qh=[（b2+4D・ΔP・L2）-b]/2DL

依据上式做出qh～L曲线图，如下图所示：

水平井产能与水平段长度关系图

由上图可得：对于已经开采的油藏来说，如果水平井的长度在400米以上，开采产量上升的幅度将会非常小，因此，水平段的长度应该控制在200～400米之间。

上述所有油藏产能都是从水平井段的最佳长度来最终确定的，而在实际开采过程中还应该综合考虑到经济效益与技术等其他因素，然后选择最佳的水平段长度。

4 结束语

水平井的设计时必须充分考虑到钻井、地形地貌、测绘、开采、油藏等因素，综合考虑才能完成。当最初确定需要开采的油藏后，综合考虑地质情况，确定水平段长度，设计过程要尽可能的完善和准确。钻井施工过程中，需要所有的开采人员相互配合，比如开采工程师、地质工程师、定向井工程师等等才能完成。此外，技术水平比较高的仪器才能够保证水平井轨迹能够穿透目标层。要想从根本上提高水平井的开采效率，首先应该根据地层条件进行开采，其次是提高技术水平以适应开采需求。例如，开发五级、六级分支水平开采技术，以适应不同油藏对于水平井技术的需求；提高大位移水平技术以从根本上解决近海、滩海的油藏开采难题，降低开采成本；集成欠平衡水平井技术，彻底改善水平井储层由于浸泡时间过长而造成环境污染比较大的现象，从而提高油井开采效率与产能。

参考文献

[1] 刘英，张雪，陈辉.利用测井资料分析水平井注采效果[J].石化技术.2016（10）.

[2] 吕进军.水平井修井工艺技术研究[J].化工管理.2016（32）.