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[摘 要]油田水平井钻井技术日益提高，水平井在在提高产量方面成绩突出，但水平井成功率仍有待于进一步提高，为了充分发挥水平井钻井和水平井开采技术的经济效益，提高水平井产能，必须进一步研究影响其产能的因素，在水平井设计及钻井过程中充分考虑其负面影响，提出切实可行的改进措施，从而提高油藏采收率。
[关键词]水平井；钻井；因素
中图分类号：TE2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）42-0134-01
随着科技的不断进步，水平井钻井技术也有了长足的发展，为保证减少投资成本而获取更大的经济效益，开发部门对钻井速度有着比较高的要求，其速度也直接影响到了开发的效益。本文主要是从影响钻井速度的相关因素入手进行分析，找到影响水平井钻井速度提升的相关措施，促进油田开发，保证油田稳产。
1.影响水平井产能几何因素分析
1.1 储层厚度对水平井产能的影响
在稳定流状态下，均质储层中水平井产能随着厚度的变化而变化，在厚油层中钻水平井可获得高的绝对产能，在其它参数一定时，水平井和其相应垂直井的采油指数之比随储层厚度的增加而下降。因此，在薄油层中钻水平井对提高油气井单井产能更具有重要意义。
1.2 渗透率各向异性对水平井产能的影响
多数储层存在不同程度的各向异性，即水平方向的渗透率不等于垂向渗透率。对于水平井来说，储层的垂向渗透率对产能有更重要的影响，其值减小会引起垂向流动阻力的增加和产油量的下降。
1.3 水平井相对油层厚度中心的偏心距对产能的影响
通常认为，在具有封闭的顶、底边界的储层，水平井在储层中部±h/4范围内时，引起的产能损失小于10%。对于具有水锥的储层，油井在垂直平面内的位置很重要， 它直接影响到油井见水时间、水油比，从而影响油井的最终采收率。因此，可以利用水平段较长时， 偏心距对水平井产能影响小的特点，将油井设计在远离底水的位置上，同时，由于长的水平段可降低达到某一给定产能所需的压降，减小锥进趋势。因此，可以在不引起锥进情况下，提高油井产量。
1.4 水平井井眼轨迹对产能的影响
不同的水平井轨迹受造斜率、造斜角、不同的曲线类型影响。钻井工程中井眼轨迹的合理与否直接影响油井产量，井眼轨迹的不规则给钻井、固井和完井均带来不利。对采油工程来说，弯曲的轨迹可能使抽油泵装置的组件发生变形，泵的工作复杂化，甚至无法下泵生产。常用的井眼轨迹推荐使用直井段+第一造斜井段+斜直井段+第二造斜井段+水平井段。
2.油藏类型对水平井产能的影响
2.1 水平井在油藏中的位置对产能的影响
水平井段的位置要求远离油水界面，以增加其离油水界面的距离，并使水锥进减到最低程度，多数情况下，水平井段通常位于油柱剖面下部1/3处，延迟见水时间。在底水油藏中，有研究认为将水平井设置在油水界面之下，可获得更高的原油采收率。打在水层中的井可采出下锥到水层的原油，称其为“反锥”或“反脊”，这种工艺已获得较好的效果。
2.2 水平井井网对产能的影响
水平井井网如果要获得高的驱替面积，理想的布井应该有一口水平井和一口注入井，并且是平行排列的。当水平井注入与垂直生产井配对时，平面波及效率在0～90%之间，主要取决于水平井的长度和布井方向。通常，当水平井指向垂直生产井方向时，平面波及系数比两口垂直井基准情况低， 当水平段越长，这种情况就越糟， 当水平井的布井方向与流动方向垂直时，平面波及效率随着井的长度增加而提高， 达到90%以上。水平注入井和生产井可把波及效率提高到几乎100%。
3.钻井液与完井对水平井产能的影响
3.1 地层损害对水平井产能的影响与垂直井相比，水平井在油层内钻进时间较长，产层与钻（完）井液的接触面积也会相应增加，故在相同钻井工艺条件下，加大了水平井储层的污染程度，从而影响产能。用于表示水平井地层损害的参数是表皮系数（s），它可用中途测试或压恢测试得到。表皮系数的大小影响着流体的流动效率，但它不是唯一的，也不是独立存在的影响因素，流动效率同样受垂向渗透度高低的影响，因此在考虑地层损害对水平井产能的影响时应综合考虑表皮效应和渗透率各向异性的影响。
3.2 水平井完井方式对产能的影响
常规完井方法有：裸眼完井、割缝衬管完井、带管外封隔器的割缝衬管、固定的成组分布射孔的无孔衬管、砾石充填防砂完井。裸眼完井适用于碳酸岩及其它不易坍塌的地层，工作简单，费用低，但容易引起气、水串流，修井困难，无法进行油层改造，单纯使用裸眼完井较少，一般采用砾石充填裸眼完井，可以有效防止油井出砂和一定的防止井眼坍塌的能力。割缝衬管完井适合于无底水疏松砂岩地层，成本相对较低，且储层不受泥浆损害，可防止井眼坍塌，但不能实施选择性增产增注措施，无法开展生产控制。
带管外封隔器的割缝衬管完井， 弥补了单纯的割缝补管完井的一些缺陷， 可以进行选择性增产增注措施及生产控制， 依靠管外分隔器实施层段分隔，可以在一定程度上避免层段之间的串通。固定的成组分布射孔的无孔衬管完井，可以进行有效的层段分离， 完全避免层段之间的串通，可以进行有效的生产控制、生产检测和选择性增产增注作业，但完井成本较高，储层易受泥浆损害，固井质量难保证， 要求较高的射孔技术。
在考虑水平井的类型、钻井工艺及能力、测井方法和能力、人工举升方法和能力、井下作业方法和能力、油层污染及解除方法、增产措施、经济综合评价等基础上分析认为吐哈油田基本为砂岩储层，不宜采用裸眼完井，建议采用割缝衬管加套管外分隔器完井或套管射孔完井，稠油油藏水平井采用割缝衬管完井，再下金属纤维滤砂管或预充填绕丝筛管防砂。鲁克沁油田目前水平井完井采用带管外分隔器的割缝衬管完井， 效果较好。对于低渗透储层，水平井完井可能达不到预期产能，需要对储层采取一定增产措施（如酸化、压裂等），以提高油井产能。进行强化增产措施的水平井首先在完井方式上要采取能实施增产措施和可控制生产方式的完井方式（如割缝衬管完井、带管外封隔器的割缝衬管完井、固定的成组分布射孔的无孔衬管完井等）。酸化过程中避免产层伤害，压裂过程中避免井壁坍塌。
4 结论
水平井的偏心距对水平井产能影响较小，其影响程度取决于储层的特点和类型。对于具有封闭顶、底边界的储层，井位居中产量最大，对于有水锥的储层，井位应尽可能远离油水界面，从而提高油井最终产量。同时，合理水平井井网可提高波及效率。理想的布井是一口水平井一口注入井平行排列，避免水平井指向垂直井方向排列。
参考文献
[1] 窦宏恩.影响水平井产能的主要因素及提高产量的途径[J].石油钻采工艺，1997，（2）.
[2] 曹海峰.水平井钻井的相关影响因素探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2014（03）.
[关键词]水平井；钻井；因素
中图分类号：TE2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）42-0134-01
随着科技的不断进步，水平井钻井技术也有了长足的发展，为保证减少投资成本而获取更大的经济效益，开发部门对钻井速度有着比较高的要求，其速度也直接影响到了开发的效益。本文主要是从影响钻井速度的相关因素入手进行分析，找到影响水平井钻井速度提升的相关措施，促进油田开发，保证油田稳产。
1.影响水平井产能几何因素分析
1.1 储层厚度对水平井产能的影响
在稳定流状态下，均质储层中水平井产能随着厚度的变化而变化，在厚油层中钻水平井可获得高的绝对产能，在其它参数一定时，水平井和其相应垂直井的采油指数之比随储层厚度的增加而下降。因此，在薄油层中钻水平井对提高油气井单井产能更具有重要意义。
1.2 渗透率各向异性对水平井产能的影响
多数储层存在不同程度的各向异性，即水平方向的渗透率不等于垂向渗透率。对于水平井来说，储层的垂向渗透率对产能有更重要的影响，其值减小会引起垂向流动阻力的增加和产油量的下降。
1.3 水平井相对油层厚度中心的偏心距对产能的影响
通常认为，在具有封闭的顶、底边界的储层，水平井在储层中部±h/4范围内时，引起的产能损失小于10%。对于具有水锥的储层，油井在垂直平面内的位置很重要， 它直接影响到油井见水时间、水油比，从而影响油井的最终采收率。因此，可以利用水平段较长时， 偏心距对水平井产能影响小的特点，将油井设计在远离底水的位置上，同时，由于长的水平段可降低达到某一给定产能所需的压降，减小锥进趋势。因此，可以在不引起锥进情况下，提高油井产量。
1.4 水平井井眼轨迹对产能的影响
不同的水平井轨迹受造斜率、造斜角、不同的曲线类型影响。钻井工程中井眼轨迹的合理与否直接影响油井产量，井眼轨迹的不规则给钻井、固井和完井均带来不利。对采油工程来说，弯曲的轨迹可能使抽油泵装置的组件发生变形，泵的工作复杂化，甚至无法下泵生产。常用的井眼轨迹推荐使用直井段+第一造斜井段+斜直井段+第二造斜井段+水平井段。
2.油藏类型对水平井产能的影响
2.1 水平井在油藏中的位置对产能的影响
水平井段的位置要求远离油水界面，以增加其离油水界面的距离，并使水锥进减到最低程度，多数情况下，水平井段通常位于油柱剖面下部1/3处，延迟见水时间。在底水油藏中，有研究认为将水平井设置在油水界面之下，可获得更高的原油采收率。打在水层中的井可采出下锥到水层的原油，称其为“反锥”或“反脊”，这种工艺已获得较好的效果。
2.2 水平井井网对产能的影响
水平井井网如果要获得高的驱替面积，理想的布井应该有一口水平井和一口注入井，并且是平行排列的。当水平井注入与垂直生产井配对时，平面波及效率在0～90%之间，主要取决于水平井的长度和布井方向。通常，当水平井指向垂直生产井方向时，平面波及系数比两口垂直井基准情况低， 当水平段越长，这种情况就越糟， 当水平井的布井方向与流动方向垂直时，平面波及效率随着井的长度增加而提高， 达到90%以上。水平注入井和生产井可把波及效率提高到几乎100%。
3.钻井液与完井对水平井产能的影响
3.1 地层损害对水平井产能的影响与垂直井相比，水平井在油层内钻进时间较长，产层与钻（完）井液的接触面积也会相应增加，故在相同钻井工艺条件下，加大了水平井储层的污染程度，从而影响产能。用于表示水平井地层损害的参数是表皮系数（s），它可用中途测试或压恢测试得到。表皮系数的大小影响着流体的流动效率，但它不是唯一的，也不是独立存在的影响因素，流动效率同样受垂向渗透度高低的影响，因此在考虑地层损害对水平井产能的影响时应综合考虑表皮效应和渗透率各向异性的影响。
3.2 水平井完井方式对产能的影响
常规完井方法有：裸眼完井、割缝衬管完井、带管外封隔器的割缝衬管、固定的成组分布射孔的无孔衬管、砾石充填防砂完井。裸眼完井适用于碳酸岩及其它不易坍塌的地层，工作简单，费用低，但容易引起气、水串流，修井困难，无法进行油层改造，单纯使用裸眼完井较少，一般采用砾石充填裸眼完井，可以有效防止油井出砂和一定的防止井眼坍塌的能力。割缝衬管完井适合于无底水疏松砂岩地层，成本相对较低，且储层不受泥浆损害，可防止井眼坍塌，但不能实施选择性增产增注措施，无法开展生产控制。
带管外封隔器的割缝衬管完井， 弥补了单纯的割缝补管完井的一些缺陷， 可以进行选择性增产增注措施及生产控制， 依靠管外分隔器实施层段分隔，可以在一定程度上避免层段之间的串通。固定的成组分布射孔的无孔衬管完井，可以进行有效的层段分离， 完全避免层段之间的串通，可以进行有效的生产控制、生产检测和选择性增产增注作业，但完井成本较高，储层易受泥浆损害，固井质量难保证， 要求较高的射孔技术。
在考虑水平井的类型、钻井工艺及能力、测井方法和能力、人工举升方法和能力、井下作业方法和能力、油层污染及解除方法、增产措施、经济综合评价等基础上分析认为吐哈油田基本为砂岩储层，不宜采用裸眼完井，建议采用割缝衬管加套管外分隔器完井或套管射孔完井，稠油油藏水平井采用割缝衬管完井，再下金属纤维滤砂管或预充填绕丝筛管防砂。鲁克沁油田目前水平井完井采用带管外分隔器的割缝衬管完井， 效果较好。对于低渗透储层，水平井完井可能达不到预期产能，需要对储层采取一定增产措施（如酸化、压裂等），以提高油井产能。进行强化增产措施的水平井首先在完井方式上要采取能实施增产措施和可控制生产方式的完井方式（如割缝衬管完井、带管外封隔器的割缝衬管完井、固定的成组分布射孔的无孔衬管完井等）。酸化过程中避免产层伤害，压裂过程中避免井壁坍塌。
4 结论
水平井的偏心距对水平井产能影响较小，其影响程度取决于储层的特点和类型。对于具有封闭顶、底边界的储层，井位居中产量最大，对于有水锥的储层，井位应尽可能远离油水界面，从而提高油井最终产量。同时，合理水平井井网可提高波及效率。理想的布井是一口水平井一口注入井平行排列，避免水平井指向垂直井方向排列。
参考文献
[1] 窦宏恩.影响水平井产能的主要因素及提高产量的途径[J].石油钻采工艺，1997，（2）.
[2] 曹海峰.水平井钻井的相关影响因素探讨[J].中国石油和化工标准与质量，2014（03）.