200754621聶勝

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1、水平井井網(wǎng)部署技術(shù)聶勝（中國石油大學(xué)，北京，2007054621）摘要：利用水平井開發(fā)油田可以增加單井產(chǎn)量、增加油藏打開程度和儲量控制程度提高油田開發(fā)和管理水平。在油田生產(chǎn)實(shí)際中，水平井的應(yīng)用越來越廣泛，因此進(jìn)行水平井以及水平井井網(wǎng)問題的油藏工程研究具有十分重要的理論和實(shí)際意義。本文綜合了水平井井網(wǎng)優(yōu)選技術(shù)的理論，為今后水平井井網(wǎng)部署的相關(guān)研究提供參考。關(guān)鍵詞：水平井、井網(wǎng)目前水平井開發(fā)油藏已成為提高儲量控制程度和改善油田開發(fā)效果的重要手段.。采用水平井和分支水平井新興技術(shù)，可大幅度提高勘探開發(fā)的經(jīng)濟(jì)效益。井網(wǎng)部署，關(guān)系到科學(xué)地應(yīng)用水平

2、井技術(shù)開發(fā)油藏?？茖W(xué)的井網(wǎng)部署更能發(fā)揮水平井在油氣田開發(fā)過程中的優(yōu)勢，提高水平井井網(wǎng)部署技術(shù)有著重要意義。一水平井部署原則與可行性1.1水平井水平延伸方向設(shè)計(jì)原則在水平井網(wǎng)設(shè)計(jì)時(shí)主要方向有：①井排方向；②水驅(qū)方向；③水平井延伸方向；④裂縫延伸方向。合理的井網(wǎng)部署是將固有的儲層方向與人工可控制方向有機(jī)藕合。水平井水平延伸方向?yàn)榫W(wǎng)中主要考慮方向，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下原則：①水平井延伸方向與主滲方向垂直，橫切砂體方向；②水平井延伸方向與主應(yīng)力方向和裂縫方向成45°；③主滲方向與裂縫方向不一致時(shí)，以主滲方向?yàn)橹?；④對于壓裂投產(chǎn)水平井，水驅(qū)方向最好

3、不與裂縫方向一致。1.2水平井井網(wǎng)設(shè)計(jì)原則水平井井網(wǎng)比直井井網(wǎng)復(fù)雜得多，目前有純水平井井網(wǎng)、直井和水平井組合井網(wǎng)等多種形式。一般的純水平井井網(wǎng)有排狀或交錯排狀井網(wǎng)或適合于儲層特征的不規(guī)則井網(wǎng)等。水平井與直井組合的井網(wǎng)有直井注水、水平井采油的五點(diǎn)井網(wǎng)、排狀井網(wǎng)或水平井注水的井網(wǎng)。在實(shí)際部署井網(wǎng)時(shí)應(yīng)遵循以下原則：①以極大控制地質(zhì)儲量為原則；②水驅(qū)方向與主滲方向一致；③井網(wǎng)設(shè)計(jì)符合儲層特征，與儲層的方向性有機(jī)藕合；④整體部署與局部井組區(qū)別有機(jī)結(jié)合，適合不同沉積微相和非均質(zhì)特征;⑤有利于開發(fā)后期水驅(qū)方向調(diào)整和提高采收率技術(shù)實(shí)施。在以上原則的基礎(chǔ)

4、上，結(jié)合儲層特點(diǎn)優(yōu)化井網(wǎng)部署形式，不同儲層井網(wǎng)應(yīng)該有區(qū)別。二水平井井網(wǎng)部署技術(shù)發(fā)展概況一般的純水平井井網(wǎng)有排狀或交錯排狀井網(wǎng)或適合于儲層特征的不規(guī)則井網(wǎng)等。水平井與直井組合的井網(wǎng)有直井注水、水平井采油的五點(diǎn)井網(wǎng)、排狀井網(wǎng)或水平井注水的井網(wǎng)等。純水平井井網(wǎng)在生產(chǎn)中很少見，生產(chǎn)中一般都是水平井與直井的組合井網(wǎng)。程林松[1]等對三種五點(diǎn)法水平井井網(wǎng)(Ⅰ四井底水平井-直井聯(lián)合開采井網(wǎng)、Ⅱ水平井-水平井聯(lián)合開采井網(wǎng)、Ⅲ兩井底水平井-直井聯(lián)合開采井網(wǎng))進(jìn)行了研究。從產(chǎn)能和經(jīng)濟(jì)角度綜合評價(jià)，認(rèn)為井網(wǎng)Ⅲ最優(yōu)，但單從產(chǎn)能角度，井網(wǎng)Ⅱ最優(yōu)。但是他們的研究只

5、是從理論計(jì)算得出結(jié)論，并沒有載實(shí)際生產(chǎn)中的實(shí)例。葛家理[2]【3】等應(yīng)用復(fù)位勢理論及迭加原理研究了水平井五點(diǎn)法、七點(diǎn)法面積井網(wǎng)，計(jì)算出其產(chǎn)量、見水時(shí)間、波及系數(shù)并導(dǎo)出了流函數(shù)。在此基礎(chǔ)上，在此基礎(chǔ)上對水平井和直井的五點(diǎn)法聯(lián)合面積布井和其研究的七點(diǎn)法面積井網(wǎng)進(jìn)行了對比分析。他們認(rèn)為當(dāng)水平井和直井五點(diǎn)法、七點(diǎn)法聯(lián)合面積布井時(shí)，在同樣的壓差下，水平井的產(chǎn)量要高于相應(yīng)直井井網(wǎng)產(chǎn)量的2-5倍；只有當(dāng)穿透比達(dá)到0.521（七點(diǎn)法為0.430）時(shí)，或者水平井達(dá)到一定長度，其波及系數(shù)才高于相應(yīng)直井井網(wǎng)的波及系數(shù)；水平井與直井七點(diǎn)法聯(lián)合布井和水平井與直井

6、的五點(diǎn)法面積布井相比，具有一定的優(yōu)勢。劉月田[4]用解析方法對五點(diǎn)法水平井網(wǎng)的滲流規(guī)律和開發(fā)效果進(jìn)行了分析。他的結(jié)論是：①隨水平井長度增加，單井產(chǎn)能增大；但當(dāng)水平井長度超過井距之半時(shí)，產(chǎn)能增勢變小。②水平井長度增加，而積掃油系數(shù)反而減小。③注入水的突破點(diǎn)一般位于水平井兩端點(diǎn)之間，并隨水平井段長度增加而向水平井端點(diǎn)靠近；當(dāng)水平井長度與井網(wǎng)單元寬度相等，即水平井兩兩相連時(shí)，突破點(diǎn)將移到水平井端點(diǎn)處。結(jié)論說明了水平井長度是在井網(wǎng)部署中的重要因素。趙春森[5]等利用推導(dǎo)的水平井產(chǎn)能公式，引入2個重要的無因次量（水平井無因次長度和井網(wǎng)形狀因子)對

7、交錯注采井網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化分析，得到在不同的井網(wǎng)面積條件下的水平井無因次長度與井網(wǎng)最優(yōu)形狀因子的關(guān)系式。結(jié)果表明，井網(wǎng)最優(yōu)形狀因子僅取決于水平井的無因次長度，而油層厚度和井網(wǎng)面積對其影響很小。隨著水平井無因次長度的增加，水平井最優(yōu)無因次產(chǎn)量增加。當(dāng)無因次長度增加到一定程度以后，進(jìn)一步增加水平井的長度，最優(yōu)無因次產(chǎn)量增加幅度不大，考慮經(jīng)濟(jì)效益，水平井無因次長度（即水平井井筒長度的平方與井網(wǎng)面積的比值）應(yīng)在0.5左右。他們的研究對象為交錯面積井網(wǎng)，而非井網(wǎng)單元，更接近實(shí)際情況。其結(jié)論還給出了水平井井筒長度的一個確定方法。凌宗發(fā)[6]等采用數(shù)值模擬

8、方法研究水平井注采井網(wǎng)部署方案，對比了直井注水與水平井注水效果，分別研究了平行對應(yīng)井網(wǎng)、平行交錯井網(wǎng)并進(jìn)行了對比，還對水平井在油層中位置進(jìn)行了優(yōu)化。他們得出：①與直井注水相比，水平井注采井網(wǎng)可形成線性驅(qū)動，