水平井生产测井技术详解.ppt

水平井钻井的目的是尽可能多的钻穿油层，提高油井单井产量或注入量，从而获得更高的采收率。 一般情况下，水平井平行于油藏层面。但对大倾角油层和垂直裂缝的油层来说，水平井要横穿这些油层。 图7－１ 垂直层面直井与平行层面水平井示意图 图7－２ 垂直油藏层面的水平井 水平井完井方式通常采用下套管注水泥射孔完井、裸眼井完井或割缝衬管完井，完井方式主要取决于油藏物性和该地区的实际经验。水平井主要适用于以下情况： 1、在近海地区、边远地区及环境敏感的区域，钻水平井既可以提高产量也可以节约钻井费用。 2、提高采收率，特别是在热采提高采收率开采时，水平井段可与油藏大面积接触，因此注汽井可提高采收率。 3、水平井可用于低渗气田开采，也可用于高渗气藏开采。 水平井的形成可分为两类：一是从地面新钻的井，通常水平井段长度为300～1300米长；另一类井为侧钻井，是从现有的井，横向侧钻出来，长度为30～210米。 水平井和侧钻井技术可分为四类，主要取决于曲率半径，曲率半径即由直井过渡到水平井的半径。 半径为１～２ft，造斜角为45°～60°/ft。侧钻水平距离为7～10ft长。在同一深度上，可以钻几口井向外辐射出去，井径为2ft左右。 曲率半径为20～40ft，造斜角为2°～5°/ft。水平段既可从套管中侧钻出去，也可在裸眼井中直接钻出去，水平井段长度可达1000ft。 半径300～800ft，造斜角为6°～20°/100ft。此方法是钻水平井的主要方法，水平井段长度可达2000～4000ft。通常用裸眼、割缝衬管或衬管加管外封隔器完井，有时也用水泥固井射孔方法完井。 曲率半径为1000～3000ft，造斜角为2°～60°/100ft。这一钻井方法所形成的水平距离可达4000ft以上。 图7－３ 不同的钻井技术示意图 c—中等曲率（R=300～800ft，L=100～4000ft）； d—长曲率（R1000ft，L=1000～4000ft） 在致密岩石地层中，可采用裸眼方式完井，裸眼完井的缺点是不能实施增产措施，难于控制注入量和产量。 割缝衬管完井的主要做法是在水平井段下入割缝衬管以防止井眼坍塌，通常使用的三种衬管是穿孔衬管、割缝衬管和砾石充填衬管。割缝衬管的主要缺点是难以进行有效的增产措施。 衬管及分段隔开放式完井是将衬管与管外封隔器一起下，将长平段分割成若干段，此方法将提供有限的分隔段。这样可沿着井段进行增产措施和生产控制。这一方式完井可以进行增产措施。 图7－３a 水平井完井技术示意图 对于致密的地层，可以考虑裸眼办法完井，如对于致密的石灰岩地层可以应用裸眼方法完井。 用短曲率半径钻成的井可采用裸眼或采用割缝衬管完井。对于采用中长曲率半径的水平井，既可采用裸眼办法，又可采用割缝衬管或水泥射孔完井。 为了减少钻井时的地层伤害，可以采用负压钻井。同时也可以用一些特殊的泥浆，如低固相或无固相的聚合物泥浆。 在水平井和斜井中，由于轻质相与重质相的分离，流型与垂直井中有较大差异. 水的表观速度较低时（小于0.1英尺／秒），为均质泡状流动。随着油相表观速度的增加，油泡开始聚集形成大油泡流动（段塞流），最后形成雾状流。 图８－４ 18.0厘泊，比重0.834的油与水在0.806英寸管道中的流型 图８－４a 空气－水混合物在1.026英寸管道中的流型 在水相流动较低的情况下，流型分为四种：层状流，波纹层状流，波状流和环雾流，流型的过渡是随着气的流量增大依次转变的。 层状流中，气体的流量很低，占居了管子的上半部，气水界面光滑；随着气体的增加，气水界面上产生了波纹，这就形成了波纹界面层状流；随着气体流量的进一步增加，气水界面产生了大的波动，这就是波状流；气体流量继续增大时，气体在中间，套管壁上为液膜，这就是环状流，同时中间的气体含有雾状水滴，这就是雾状流。 在水相流量中等的情况下，此时，气体流速较低，不连续的变形气泡浮在管子上部，气体流速增加时，这些气泡聚集形成气体段塞，称为段塞状流动，这一流型是从泡状流向环雾状流型过度的一种流型。 气体的流量进一步增加时最后形成环雾状流动，泡状和段塞状流动中，气液之间存在着较大的滑脱速