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【摘要】水平井注水技术是上世纪90年代出现的一种很有潜力的技术。本文通过对比国内外水平井注水技术的发展和研究现状，总结出这项技术有线性驱动、有热裂缝、推迟注水突破时间、改善油藏开发效果等优点，适合低渗透油藏；指出目前水平井注水技术存在的问题和对未来的技术展望进行了论述。
【关键词】水平井 线性驱动 注水 适用条件
水平井注水技术是在上世纪90年代提出的，是一种新兴技术。经过十多年的发展，水平井注水技术日渐成熟，使得钻井的投资成本不断缩小。随着对低渗透油藏的开发，由于低渗透油田具有注水压力高、地层压力不足、吸水能力弱、天然能力不足等特点，并且随着开采过程中注水时间的加长，使得注水越来越困难，到最后甚至注不进水。在这种情况下，虽然可以通过加大井网密度的方式来提高采出率，但是由于高密度井网的成本较高，对于低渗透油田来说，其产能较低，经济效益不是很乐观。但是通过水平井注水的成本较低，使得开发低渗透薄层成为了可能。
1 水平井注水技术的理论研究1.1 水平井注水方法机理
刚开始的水平井为提高采出率是通过蒸汽驱、二氧化碳混相驱等方法。水平井注水与直井相比有很多的优点。
（1）能够产生丰富的热裂缝。热裂缝是指将冷水注到地层下使井眼周围岩石的极限张力降低，容易岩石形成裂缝，以提高原油的采收率。尤其在深层注水井中的热裂缝现象比较常见。研究发现热裂缝的延伸方向可以间接掌握注水井的即时动态，能够对最初的注水井设计起到良好的导向作用，能够使其波及系数发生很大的改变。水平井注水技术与直井相比，最大的成功对热裂缝的控制。因为它可以产生不同类型的裂缝。不同类型的裂缝能够产生不同的相对较小的干涉通过岩石压力场，相对可以起到减少裂缝闭
合的作用[1]。
（2）拥有在薄油层中相对较长的水平段。水平注水井在薄油层有比较长的水平段，这样可以间接扩大注水面积、能够有效保持地层压力。在同等注入量的条件下，与直井相比，水平井的注入压力要远远小于直井，有的井口压力甚至可以达到0。
（3）线性驱动。由于水平井注水在油层中能够产生丰富的热裂隙以及相对较长的水平段，这样可以是水前缘近似等于线性驱动，可以拥有良好的稳定性。
1.2 油藏选择水平井注水工艺的条件
油藏选择水平井注水工艺的条件主要有以下的几方面决定的：1.2.1 渗透率
渗透率太高，容易出现生产井过早出水，而其太低，往往注水效果又不是太理想。油藏平面渗透率的非均质性也要影响注水效果，如油藏比较厚时，运用水平井注水工艺，会使得水涌进高渗透层，而水平井垂直于高渗透带时，这时会形成一条通路，使得水沿着高渗透带进入到生产井中。因此为了推迟见水时间，必须使得水平井尽量平行于渗透带，以提高驱水效果。1.2.2 油藏厚度
水平井注水效果会随着油藏层厚度的增大而慢慢变差。所以在薄油层采取水平井注水效果比较明显。根据某油田的实际情况建立数值模型来研究水平井与直井注水在不同油藏厚度的驱油效果，根据相关实验数据证明，在油层越来越厚的情况下，水平井注水和直井注水的驱油效率越来越接近。
1.2.3 非渗透夹层
当储油层中有非渗透性夹层的话，会造成水平井注水和直井注水的前缘端不同。其会影响水平井的注水性能，间接可能会降低驱油效率。对水平井在中间的情况下，只有中间层被驱替，导致有些层完全驱扫不动，使其垂向驱替效率降低。与此形成对比的是，直井可以有很高的垂向驱替效率。为了取得比较好的效益，在条件允许的条件下，对于多层油藏可以考虑大斜井或多层式水平井注水方式。
2 水平井注水适用的储层条件
水平井注水技术可以最大限度的改善低渗透油田的开发效果。其有独特的优越性，目前，随着水平井注水技术的不断发展和日渐成熟，其很快形成了油气田开发领域的一项令人瞩目的技术，它有很大的使用范围。
（1）开发低渗透油藏。对低渗透油藏的开采的通常做法是对油气井采取压裂处理的方法来提高油气的渗透能力，但是最具有效的方法是采取钻水平井注水法。其主要优点有以下几个方面：增大传导率，压裂的裂缝不管有多大多长，其流动阻力都是很大的，但是水平井内的流动阻力几乎为零；增加泄油长度，要钻井很容易，但是要压裂太长的距离是很困难的，而且没有相关的泵油设备来完成。利用水平井的天然裂缝，可以提高油气产量的采收率[2]。
（2）开发薄层油气层。在薄层油藏中，与直井采油长度相比，水平井的采油长度是无限的，而直井的采油长度是地层的厚度。所以开发薄层油藏时，水平井的产量要明显高于直井。尤其在那些垂直渗透率相对较高的薄层油藏中利用水平井开发的优越性更大。
（3）开发枯竭油田。在即将枯竭的油田里，要采取各种各样的措施处理井底区域，以改善其渗透性，使得原油或天然气更易于流向井底。这时如果采用分支水平井，就可以在不需要钻新井的前提下，通过不同的分支与未投入开发的油藏连起来，相当于对旧矿区实施二次开发。这么做可以大大缩减成本，来提高油田的采收率。
（4）开发裂缝性油藏。大多数的天然裂缝都是都是近似垂直的，在这样的油藏中钻直井一般都很难遇到裂缝，导致产能很低，经济效益很低。所以钻水平井是开发裂缝性油气藏的最佳方法。钻水平井可以遇到很多的裂缝，这时如果能够确定裂缝的方向，就可以穿越更多的裂缝，就能获得更高的经济效益。
3 水平井注水的发展趋势
随着水平井技术的不断发展，水平井注水技术的成本不断降低，许多的技术难题已被逐个击破，是越来越多的人认识到水平井的优势所在。其被国内外很多实践证明，水平井注水技术是开发低渗透油藏、薄层油气层、枯竭油气田的主要技术手段之一。可以这么说水平井注水技术是接下来最有研发价值的工艺技术。而就目前的研究方向来看，对单口水平井开采技术研究的比较多，而对整个油田的井网布置、产量计算方面研究的较少，界内缺乏这方面的技术资料。这一不足也将随着未来水平井注水技术的广泛应用而成为一个研究的方向。
4 结语
现在油田要想得到更进一步的发展，就必须研究如何降低注水成本，如何加大注水量，以实现更高的采收率，能够较快收回投资成本，增加经济效益。水平井注水技术在低渗透薄油层油藏中，其近似线性驱动。与直井注水技术相比，水平井注水技术更加适用于薄储层、低渗透、相对比较粘稠的油藏的开发。
参考文献[1] 凌宗发，胡永乐，李保住等.水平井注采井网
优化[J].石油勘探与开发，2007（1）：：65-66[2] 孙爱军，水平井吸水剖面测井技术及探讨[J].
钻采工艺，2008（5）：88-90
作者简介
王逸群（1983- ）男，汉，河北秦皇岛人，银川市兴庆区石油城长庆油田生产指挥中心采油九厂，助理工程师，本科学历，石油工程方向。
李靖 （1984 - ）女、汉、河北保定人，銀川市兴庆区石油城长庆油田生产指挥中心采油九厂，助理工程师，本科学历，石油工程方向。
【关键词】水平井 线性驱动 注水 适用条件
水平井注水技术是在上世纪90年代提出的，是一种新兴技术。经过十多年的发展，水平井注水技术日渐成熟，使得钻井的投资成本不断缩小。随着对低渗透油藏的开发，由于低渗透油田具有注水压力高、地层压力不足、吸水能力弱、天然能力不足等特点，并且随着开采过程中注水时间的加长，使得注水越来越困难，到最后甚至注不进水。在这种情况下，虽然可以通过加大井网密度的方式来提高采出率，但是由于高密度井网的成本较高，对于低渗透油田来说，其产能较低，经济效益不是很乐观。但是通过水平井注水的成本较低，使得开发低渗透薄层成为了可能。
1 水平井注水技术的理论研究1.1 水平井注水方法机理
刚开始的水平井为提高采出率是通过蒸汽驱、二氧化碳混相驱等方法。水平井注水与直井相比有很多的优点。
（1）能够产生丰富的热裂缝。热裂缝是指将冷水注到地层下使井眼周围岩石的极限张力降低，容易岩石形成裂缝，以提高原油的采收率。尤其在深层注水井中的热裂缝现象比较常见。研究发现热裂缝的延伸方向可以间接掌握注水井的即时动态，能够对最初的注水井设计起到良好的导向作用，能够使其波及系数发生很大的改变。水平井注水技术与直井相比，最大的成功对热裂缝的控制。因为它可以产生不同类型的裂缝。不同类型的裂缝能够产生不同的相对较小的干涉通过岩石压力场，相对可以起到减少裂缝闭
合的作用[1]。
（2）拥有在薄油层中相对较长的水平段。水平注水井在薄油层有比较长的水平段，这样可以间接扩大注水面积、能够有效保持地层压力。在同等注入量的条件下，与直井相比，水平井的注入压力要远远小于直井，有的井口压力甚至可以达到0。
（3）线性驱动。由于水平井注水在油层中能够产生丰富的热裂隙以及相对较长的水平段，这样可以是水前缘近似等于线性驱动，可以拥有良好的稳定性。
1.2 油藏选择水平井注水工艺的条件
油藏选择水平井注水工艺的条件主要有以下的几方面决定的：1.2.1 渗透率
渗透率太高，容易出现生产井过早出水，而其太低，往往注水效果又不是太理想。油藏平面渗透率的非均质性也要影响注水效果，如油藏比较厚时，运用水平井注水工艺，会使得水涌进高渗透层，而水平井垂直于高渗透带时，这时会形成一条通路，使得水沿着高渗透带进入到生产井中。因此为了推迟见水时间，必须使得水平井尽量平行于渗透带，以提高驱水效果。1.2.2 油藏厚度
水平井注水效果会随着油藏层厚度的增大而慢慢变差。所以在薄油层采取水平井注水效果比较明显。根据某油田的实际情况建立数值模型来研究水平井与直井注水在不同油藏厚度的驱油效果，根据相关实验数据证明，在油层越来越厚的情况下，水平井注水和直井注水的驱油效率越来越接近。
1.2.3 非渗透夹层
当储油层中有非渗透性夹层的话，会造成水平井注水和直井注水的前缘端不同。其会影响水平井的注水性能，间接可能会降低驱油效率。对水平井在中间的情况下，只有中间层被驱替，导致有些层完全驱扫不动，使其垂向驱替效率降低。与此形成对比的是，直井可以有很高的垂向驱替效率。为了取得比较好的效益，在条件允许的条件下，对于多层油藏可以考虑大斜井或多层式水平井注水方式。
2 水平井注水适用的储层条件
水平井注水技术可以最大限度的改善低渗透油田的开发效果。其有独特的优越性，目前，随着水平井注水技术的不断发展和日渐成熟，其很快形成了油气田开发领域的一项令人瞩目的技术，它有很大的使用范围。
（1）开发低渗透油藏。对低渗透油藏的开采的通常做法是对油气井采取压裂处理的方法来提高油气的渗透能力，但是最具有效的方法是采取钻水平井注水法。其主要优点有以下几个方面：增大传导率，压裂的裂缝不管有多大多长，其流动阻力都是很大的，但是水平井内的流动阻力几乎为零；增加泄油长度，要钻井很容易，但是要压裂太长的距离是很困难的，而且没有相关的泵油设备来完成。利用水平井的天然裂缝，可以提高油气产量的采收率[2]。
（2）开发薄层油气层。在薄层油藏中，与直井采油长度相比，水平井的采油长度是无限的，而直井的采油长度是地层的厚度。所以开发薄层油藏时，水平井的产量要明显高于直井。尤其在那些垂直渗透率相对较高的薄层油藏中利用水平井开发的优越性更大。
（3）开发枯竭油田。在即将枯竭的油田里，要采取各种各样的措施处理井底区域，以改善其渗透性，使得原油或天然气更易于流向井底。这时如果采用分支水平井，就可以在不需要钻新井的前提下，通过不同的分支与未投入开发的油藏连起来，相当于对旧矿区实施二次开发。这么做可以大大缩减成本，来提高油田的采收率。
（4）开发裂缝性油藏。大多数的天然裂缝都是都是近似垂直的，在这样的油藏中钻直井一般都很难遇到裂缝，导致产能很低，经济效益很低。所以钻水平井是开发裂缝性油气藏的最佳方法。钻水平井可以遇到很多的裂缝，这时如果能够确定裂缝的方向，就可以穿越更多的裂缝，就能获得更高的经济效益。
3 水平井注水的发展趋势
随着水平井技术的不断发展，水平井注水技术的成本不断降低，许多的技术难题已被逐个击破，是越来越多的人认识到水平井的优势所在。其被国内外很多实践证明，水平井注水技术是开发低渗透油藏、薄层油气层、枯竭油气田的主要技术手段之一。可以这么说水平井注水技术是接下来最有研发价值的工艺技术。而就目前的研究方向来看，对单口水平井开采技术研究的比较多，而对整个油田的井网布置、产量计算方面研究的较少，界内缺乏这方面的技术资料。这一不足也将随着未来水平井注水技术的广泛应用而成为一个研究的方向。
4 结语
现在油田要想得到更进一步的发展，就必须研究如何降低注水成本，如何加大注水量，以实现更高的采收率，能够较快收回投资成本，增加经济效益。水平井注水技术在低渗透薄油层油藏中，其近似线性驱动。与直井注水技术相比，水平井注水技术更加适用于薄储层、低渗透、相对比较粘稠的油藏的开发。
参考文献[1] 凌宗发，胡永乐，李保住等.水平井注采井网
优化[J].石油勘探与开发，2007（1）：：65-66[2] 孙爱军，水平井吸水剖面测井技术及探讨[J].
钻采工艺，2008（5）：88-90
作者简介
王逸群（1983- ）男，汉，河北秦皇岛人，银川市兴庆区石油城长庆油田生产指挥中心采油九厂，助理工程师，本科学历，石油工程方向。
李靖 （1984 - ）女、汉、河北保定人，銀川市兴庆区石油城长庆油田生产指挥中心采油九厂，助理工程师，本科学历，石油工程方向。