水平井增产措施

《水平井增产措施》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、水平井增产措施从原理上讲，钻一口水平井就可以代替一口要采取增产措施的垂直井，水平井筒就相当于垂直井中的裂缝。但是，为了提高水平井的生产能力，它也常常需要采取强化措施。一、采取增产措施的必要性1、解除伤害造成水平井伤害的原因是地层长时间暴露于钻井液中，钻井液密度高，其液柱压力大于地层压力，在液柱压力的作用下，钻井液滤液将侵入地层，滤液侵入深度随钻井液密度和浸泡地层时间而变化。当侵入深度较大时，为了解除这种伤害，需要采取较大的强化措施。由于地层长时间暴露于钻井液中,而大多数水平井都希望在自然状态下生产.基于这个事实,“

2、无伤害”泥浆体系经常在钻井中使用。这些“无伤害”泥浆体系也可能引起一起不希望出现的问题，如采用一种油基泥浆体系在含气、水敏的低渗透砂岩地层中钻井时，虽然它可以改变井筒及其附近的润湿性，变亲水为亲油，但由于砂岩的孔喉尺寸小，孔喉上的厚油腊降低了可供流体流动的横载面积，导致了非常高的表皮因子。采用水基的聚合物泥浆，用酸溶性碳酸钙作为桥堵剂。虽然聚合物泥浆和桥堵剂在降低滤失量方面发挥了很好的作用，但是生产测井发现，它们对油层也造成了严重的伤害。这是因为水基泥浆导致了井筒周围含水饱和度的变化，这种变化改变了油相在井筒周围的

3、相对渗透率。这种伤害经过一定时间的生产后可以自行解除。还有另外两种类型的伤害也能影响油井的产能，这就是钻柱在井筒底面的碾磨产生的岩屑和泥浆固相进入地层导致的机械伤害，以及固井时的水泥或水泥滤液侵入地层导致的固井伤害。不管是何种伤害，它们对水平井的产能都有严重的影响。在各种情况下，当油气井表皮系数达到+5时，其产能几乎下降一半。根据经验，+5可能还是一个比较保守的表皮因子值。当表皮因子达到+20时，和无伤害时的油气井产能相比，其油气井产能下降了四分之三。产能的这种四倍关系，使得除渗透率最低的油气层外，其它几种油气层采

4、取解除污染的强化措施都是一种可行的选择。2、克服气层渗透率的各向异性大多数气藏都在一定程度上存在着渗透率各向异性。在砂岩气层种，由于其中夹有页岩层是常见的，因而可能存在严重的各向异性现象。为了评价各向异性的程度，采用以下方程计算出各向异性系数β：β=式中：kh——水平渗透率；kv——垂向渗透率。大多数油气层都表现出一定程度的各向异性，其β值常取为3。β值为1时，表示完全各向同性，β值为0.25时，表示垂向渗透率相当有利，最适合打水平井。图4-1中表示了各向异性系数分别为3、1、0.25的情况下，没有压裂垂直井的采油

5、指数与没有压裂的水平井的采油指数比随水平段长度的变化。图中取泄油半径为745ft（229m），井径为0.326ft（0.1m）。β=0.25β=1β=3β=3β=1β=1β=3β=0.25β=0.25h=20fth=100fth=200ft图4-1三种各向异性系数下的采油指数比比较：各向同性（β=1），一般的各向同性（β=3），垂向渗透率相当有利（β=0.25）从图中可以看出：油气层各向异性系数越大，采气指数比越低，既相对于垂直井来说，没有压裂的水平井采气指数越低；气层厚度越大，水平井对渗透率各向异性越敏感。各向异

6、性系数为0.25时，相当于天然裂缝气层，它的高采气指数比暗示了天然裂缝气层是打水平井的最佳侯选气层。较厚的常规渗透率地层中的采气指数比表明，用不进行强化处理的水平井来代替垂直井没有明显的经济价值。但是，采用水力压裂可以克服气层的各向异性。是压成一条裂缝还是压成多条裂缝，这要根据裂缝的取向来定。水力压裂将大大地改变气层渗透率的各向异性程度，在渗透率非常低的气层中，通过压裂，各向异性系数可以降低到1甚至更低。3、低渗透气层的强化处理钻于垂直井需要加强强化处理（不只是解除井筒附近的伤害）的地层中的水平井，是压裂选择的对象

7、。一个762m长的水平段的两端各有一条横向裂缝时，非常类似于两口压裂过的垂直井，它们的泄油半径为两条横向裂缝间距离的一半。水平井的成本应该和两口垂直井的成本之和是一样的或更低些。为了使气层泄油最优化，裂缝数和间距应该根据地层渗透率和压裂处理的成本而定，这可以采用一个裂缝/气层偶合模拟器进行模拟确定。图4—2是北海油田一个白垩气层中一口水平井的裂缝数与产能增加幅度之间的关系曲线，横坐标代表305m水平段上存在径向达31m的横向裂缝数，纵坐标代表对应的相对产能增加幅度。从图中可以看出，每305m水平段内等距离形成五条裂

8、缝时，可以获得4倍的增产幅度，当裂缝密度再增加时，由于裂缝间的干扰增加了，因而使产能再继续增加的幅度不断地降低。图4-2北海油田一口水平井的裂缝数与产能增值的关系曲线二、强化措施的选择为了使一口水平井具有经济开采能力而采取的必要的强化处理措施，依赖于需要处理的强度。裂缝性高渗透气层中的井需要的处理强度肯定比低渗透油气层中的井要小。可供选择的强化措施有以下三种