淺談水平井的開(kāi)發(fā)技術(shù)與評(píng)價(jià)

朱吉永

(川慶鉆探長(zhǎng)慶鉆井總公司定向井分公司，陜西 西安 710021)

目前，水平井技術(shù)主要包括井下作業(yè)、采油、試井、測(cè)試、射孔、測(cè)井、鉆井、完井、油田開(kāi)發(fā)、油藏工程以及石油地質(zhì)等技術(shù)，其中最關(guān)鍵的是鉆井技術(shù)。鉆井技術(shù)開(kāi)始朝著經(jīng)濟(jì)化、輕便化、智能化與自動(dòng)化的趨勢(shì)發(fā)展。本文研究討論多樣化的水平井技術(shù)尤其是鉆井技術(shù)。

水平井的鉆井開(kāi)發(fā)技術(shù)

鉆井技術(shù)的分類

水平井的鉆井技術(shù)根據(jù)曲率半徑，主要可以分為四類：

（1）長(zhǎng)曲率半徑。

采用該技術(shù)鉆井的時(shí)候主要是結(jié)合井下的泥漿馬達(dá)與旋轉(zhuǎn)鉆。在類似的定向井中造斜與側(cè)鉆時(shí)，一般使用彎接頭；長(zhǎng)井段鉆水平段的時(shí)候使用井下的泥漿馬達(dá)，使用該技術(shù)能夠取心。

（2）中曲率半徑。

該方法是鉆井技術(shù)目前最主要的方法，由于曲率半徑比較緩和，所以幾乎能應(yīng)用到各個(gè)油田工具中。水平井專門設(shè)計(jì)了井下泥漿馬達(dá)，造斜是采用造斜馬達(dá)，鉆水平井段是采用穩(wěn)斜馬達(dá)。水平段可能達(dá)到2～4kft，完井能夠采用割縫襯管、裸眼或者水泥固井的射孔方法。這些井采用增產(chǎn)壓裂措施，能夠提高效果，能夠取心。

（3）短曲率半徑。

水平段采用該技術(shù)，在裸眼處可以直接鉆出，也能從套管側(cè)鉆而出。套管井橫向造斜，使用套管銑鞋進(jìn)行開(kāi)窗。鉆井系統(tǒng)在早期是旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)的，使用轉(zhuǎn)盤鉆具，在地層中一般可以造斜到85°，剩余井段可以使用穩(wěn)斜鉆具。這種技術(shù)的一個(gè)缺點(diǎn)就是難以有有效地控制造斜，使用泥漿馬達(dá)可以有效改善這一情況。曲率半徑是40ft時(shí)，使用造斜馬達(dá)鉆井，而水平井段則使用穩(wěn)斜馬達(dá)，最多可以鉆的井段達(dá)到1000ft。

（4）超短曲率半徑

水平井段采用該技術(shù)，水力噴射達(dá)到100～200ft長(zhǎng)度，原本直徑2ft，長(zhǎng)7～10ft的出油井眼，經(jīng)過(guò)擴(kuò)大之后噴射而出。鉆井時(shí)采用油管作為套管，填充礫石或射孔后完井投產(chǎn)，同樣的高度還能再鉆幾口井。

（二）水平鉆井技術(shù)的推廣

（1）工藝、設(shè)備、技術(shù)的多樣化發(fā)展

由于多種科學(xué)的交互影響，對(duì)油管延續(xù)技能、鉆井欠均衡技能、徑向程度技能、分支井技能、側(cè)鉆程度井技能、鉆井大位移技能進(jìn)行研究探討，研制出了高技術(shù)含量的隨鉆測(cè)量設(shè)備如LWD、MWD。

鉆井井眼在程度偏向上的位移曾經(jīng)打破1萬(wàn)米，開(kāi)發(fā)了老油田無(wú)法開(kāi)采的殘剩儲(chǔ)量以及原本無(wú)法開(kāi)拓應(yīng)用的復(fù)雜油氣藏，顯著提高了油氣的采收率，同時(shí)也降低了開(kāi)拓成本。

鉆井技術(shù)不只有多樣工藝技術(shù)的特點(diǎn)，測(cè)試工具、下部鉆具、井身結(jié)構(gòu)等都開(kāi)始非常明顯地呈現(xiàn)多樣化。正是由于鉆井技術(shù)的多樣化，也就加強(qiáng)了它在不同環(huán)境、不同條件中的適應(yīng)能力。

（2）作業(yè)與工具智能化、自動(dòng)化、集成化

目前的作業(yè)控制、測(cè)試工具盒導(dǎo)向鉆具都開(kāi)始趨向智能化，系統(tǒng)智能化從單一工具轉(zhuǎn)變成全系統(tǒng)。導(dǎo)向鉆井也從原本的人工地面控制、導(dǎo)向初級(jí)鉆井逐步轉(zhuǎn)變成井下閉環(huán)全自動(dòng)地旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向技術(shù)。近幾年來(lái)，鉆井導(dǎo)向工具的地面自動(dòng)控制，隨著測(cè)試評(píng)價(jià)系統(tǒng)成功開(kāi)發(fā)，使得作業(yè)與工具完全趨向了智能化。

鉆井自動(dòng)化的核心是鉆井智能化系統(tǒng)，進(jìn)一步開(kāi)發(fā)與研究多種高科技產(chǎn)品和技術(shù)，發(fā)展趨向微型化。

（3）鉆井?dāng)?shù)字信息化

在鉆井時(shí)，實(shí)時(shí)測(cè)試地層特征、流體水力、工具位置以及狀態(tài)參數(shù)等，并且對(duì)其分析、傳輸、控制指令、執(zhí)行修正反饋、數(shù)字化鉆井信息。鉆井過(guò)程慢慢脫離了人的控制與經(jīng)驗(yàn)影響，轉(zhuǎn)變成可以用數(shù)字描述的確定過(guò)程。目前的三維成像技術(shù)就是一個(gè)典型的鉆井?dāng)?shù)字信息化的例證。

地區(qū)局域網(wǎng)與國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)相連，后方油藏、地質(zhì)、鉆井等管理部門可以接收到實(shí)時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，并且能夠雙向通訊，以及與技術(shù)專家進(jìn)行實(shí)時(shí)交流，更加安全、高效、優(yōu)質(zhì)、準(zhǔn)確地鉆井。

開(kāi)發(fā)技術(shù)的相關(guān)評(píng)價(jià)

研討布景在現(xiàn)代油氣田開(kāi)拓范疇，水平井越來(lái)越普遍的使用于各類油氣田的開(kāi)拓，水平井開(kāi)拓技能曾經(jīng)成為低浸透薄層油田開(kāi)拓十分有用的開(kāi)采技能。但是，當(dāng)前礦場(chǎng)中關(guān)于水平井的開(kāi)拓結(jié)果的評(píng)價(jià)普通是應(yīng)用依據(jù)經(jīng)歷判別，或許只依據(jù)個(gè)中某一項(xiàng)目如產(chǎn)液量或產(chǎn)油量來(lái)大致進(jìn)行判別，而如此的評(píng)價(jià)辦法并不非常精確。因此在礦場(chǎng)理論中缺乏一種準(zhǔn)確、定量、便捷的方式來(lái)對(duì)水平井的開(kāi)拓結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。

軟件編制道理根據(jù)此軟件的編制進(jìn)程充分思索了影響水平井開(kāi)拓結(jié)果的要素。并依據(jù)油田實(shí)踐將各個(gè)參數(shù)對(duì)最終后果的影響力進(jìn)行科學(xué)量化，使得關(guān)于水平井開(kāi)拓結(jié)果的評(píng)價(jià)簡(jiǎn)略科學(xué)。拔取評(píng)價(jià)目標(biāo)在油氣田開(kāi)采進(jìn)程中，其目標(biāo)有大巨細(xì)小四十多個(gè)，我們?cè)谠u(píng)價(jià)時(shí)既要做到具體思索，又要相對(duì)簡(jiǎn)略。

因而，我們?cè)诓挥绊懽罱K評(píng)價(jià)后果的前提下，對(duì)評(píng)價(jià)目標(biāo)進(jìn)行挑選。目標(biāo)的挑選和評(píng)價(jià)系統(tǒng)的構(gòu)建普通要遵照如下三項(xiàng)準(zhǔn)則：

一是有用性，即拔取的目標(biāo)可以很好的反映開(kāi)拓結(jié)果的黑白；

二是離散性，即評(píng)價(jià)系統(tǒng)內(nèi)各目標(biāo)間應(yīng)相對(duì)自力，不反復(fù)，無(wú)相關(guān)性；

三是具體性，即以所選的評(píng)價(jià)目標(biāo)可以具體反映油田開(kāi)拓結(jié)果。

結(jié)語(yǔ)

目前，水平井的鉆井技術(shù)已經(jīng)逐步完善，水平井總單一轉(zhuǎn)向整體井開(kāi)發(fā)，并且在各項(xiàng)水平井配套技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合多分支的完井技術(shù)與欠平衡的鉆井技術(shù)，實(shí)現(xiàn)水平井技術(shù)的多樣化。石油行業(yè)相關(guān)技術(shù)需求是產(chǎn)量高、軌跡精確、污染低并且成本低，所以水平井的數(shù)量一直在增長(zhǎng)。近幾年來(lái)，水平井技術(shù)有了新的發(fā)展趨勢(shì)，不斷降低鉆井成本但是鉆井技術(shù)卻在不斷進(jìn)步，并且還不斷擴(kuò)大應(yīng)用范圍。目前，水平井技術(shù)其中的鉆井技術(shù)應(yīng)用于砂巖地層裂、頁(yè)巖、縫性碳酸鹽巖等，能夠有效地開(kāi)發(fā)致密氣藏、枯竭油藏等類型的油藏。

[1]張 云.淺談現(xiàn)代水平井鉆井技術(shù)[J].科技資訊，2010，(30).

[2]侯 璐.我國(guó)水平井鉆井技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)探討[J].知識(shí)經(jīng)濟(jì)，2010，(07).

[3]李德言.國(guó)內(nèi)水平井鉆井技術(shù)發(fā)展方向及提高采收率的優(yōu)點(diǎn) [J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品，2009，(10).

[4]黃進(jìn)臘.靖邊氣田馬五段儲(chǔ)層小幅度構(gòu)造及水平井評(píng)價(jià)研究[D].西北大學(xué)，2011.

[5]陳德坡.孤東油田七區(qū)西厚油層剩余油分布及水平井開(kāi)發(fā)技術(shù)研究[D].中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京)，2009.