水平井增產(chǎn)措施

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1、水平井增產(chǎn)措施從原理上講，鉆一口水平井就可以代替一口要采取增產(chǎn)措施的垂直井，水平井筒就相當于垂直井中的裂縫。但是，為了提高水平井的生產(chǎn)能力，它也常常需要采取強化措施。一、采取增產(chǎn)措施的必要性1、解除傷害造成水平井傷害的原因是地層長時間暴露于鉆井液中，鉆井液密度高，其液柱壓力大于地層壓力，在液柱壓力的作用下，鉆井液濾液將侵入地層，濾液侵入深度隨鉆井液密度和浸泡地層時間而變化。當侵入深度較大時，為了解除這種傷害，需要采取較大的強化措施。由于地層長時間暴露于鉆井液中,而大多數(shù)水平井都希望在自然狀態(tài)下生產(chǎn).基于這個事實,“

2、無傷害”泥漿體系經(jīng)常在鉆井中使用。這些“無傷害”泥漿體系也可能引起一起不希望出現(xiàn)的問題，如采用一種油基泥漿體系在含氣、水敏的低滲透砂巖地層中鉆井時，雖然它可以改變井筒及其附近的潤濕性，變親水為親油，但由于砂巖的孔喉尺寸小，孔喉上的厚油臘降低了可供流體流動的橫載面積，導(dǎo)致了非常高的表皮因子。采用水基的聚合物泥漿，用酸溶性碳酸鈣作為橋堵劑。雖然聚合物泥漿和橋堵劑在降低濾失量方面發(fā)揮了很好的作用，但是生產(chǎn)測井發(fā)現(xiàn)，它們對油層也造成了嚴重的傷害。這是因為水基泥漿導(dǎo)致了井筒周圍含水飽和度的變化，這種變化改變了油相在井筒周圍的

3、相對滲透率。這種傷害經(jīng)過一定時間的生產(chǎn)后可以自行解除。還有另外兩種類型的傷害也能影響油井的產(chǎn)能，這就是鉆柱在井筒底面的碾磨產(chǎn)生的巖屑和泥漿固相進入地層導(dǎo)致的機械傷害，以及固井時的水泥或水泥濾液侵入地層導(dǎo)致的固井傷害。不管是何種傷害，它們對水平井的產(chǎn)能都有嚴重的影響。在各種情況下，當油氣井表皮系數(shù)達到+5時，其產(chǎn)能幾乎下降一半。根據(jù)經(jīng)驗，+5可能還是一個比較保守的表皮因子值。當表皮因子達到+20時，和無傷害時的油氣井產(chǎn)能相比，其油氣井產(chǎn)能下降了四分之三。產(chǎn)能的這種四倍關(guān)系，使得除滲透率最低的油氣層外，其它幾種油氣層采

4、取解除污染的強化措施都是一種可行的選擇。2、克服氣層滲透率的各向異性大多數(shù)氣藏都在一定程度上存在著滲透率各向異性。在砂巖氣層種，由于其中夾有頁巖層是常見的，因而可能存在嚴重的各向異性現(xiàn)象。為了評價各向異性的程度，采用以下方程計算出各向異性系數(shù)β：β=式中：kh——水平滲透率；kv——垂向滲透率。大多數(shù)油氣層都表現(xiàn)出一定程度的各向異性，其β值常取為3。β值為1時，表示完全各向同性，β值為0.25時，表示垂向滲透率相當有利，最適合打水平井。圖4-1中表示了各向異性系數(shù)分別為3、1、0.25的情況下，沒有壓裂垂直井的采油

5、指數(shù)與沒有壓裂的水平井的采油指數(shù)比隨水平段長度的變化。圖中取泄油半徑為745ft（229m），井徑為0.326ft（0.1m）。β=0.25β=1β=3β=3β=1β=1β=3β=0.25β=0.25h=20fth=100fth=200ft圖4-1三種各向異性系數(shù)下的采油指數(shù)比比較：各向同性（β=1），一般的各向同性（β=3），垂向滲透率相當有利（β=0.25）從圖中可以看出：油氣層各向異性系數(shù)越大，采氣指數(shù)比越低，既相對于垂直井來說，沒有壓裂的水平井采氣指數(shù)越低；氣層厚度越大，水平井對滲透率各向異性越敏感。各向異

6、性系數(shù)為0.25時，相當于天然裂縫氣層，它的高采氣指數(shù)比暗示了天然裂縫氣層是打水平井的最佳侯選氣層。較厚的常規(guī)滲透率地層中的采氣指數(shù)比表明，用不進行強化處理的水平井來代替垂直井沒有明顯的經(jīng)濟價值。但是，采用水力壓裂可以克服氣層的各向異性。是壓成一條裂縫還是壓成多條裂縫，這要根據(jù)裂縫的取向來定。水力壓裂將大大地改變氣層滲透率的各向異性程度，在滲透率非常低的氣層中，通過壓裂，各向異性系數(shù)可以降低到1甚至更低。3、低滲透氣層的強化處理鉆于垂直井需要加強強化處理（不只是解除井筒附近的傷害）的地層中的水平井，是壓裂選擇的對象

7、。一個762m長的水平段的兩端各有一條橫向裂縫時，非常類似于兩口壓裂過的垂直井，它們的泄油半徑為兩條橫向裂縫間距離的一半。水平井的成本應(yīng)該和兩口垂直井的成本之和是一樣的或更低些。為了使氣層泄油最優(yōu)化，裂縫數(shù)和間距應(yīng)該根據(jù)地層滲透率和壓裂處理的成本而定，這可以采用一個裂縫/氣層偶合模擬器進行模擬確定。圖4—2是北海油田一個白堊氣層中一口水平井的裂縫數(shù)與產(chǎn)能增加幅度之間的關(guān)系曲線，橫坐標代表305m水平段上存在徑向達31m的橫向裂縫數(shù)，縱坐標代表對應(yīng)的相對產(chǎn)能增加幅度。從圖中可以看出，每305m水平段內(nèi)等距離形成五條裂

8、縫時，可以獲得4倍的增產(chǎn)幅度，當裂縫密度再增加時，由于裂縫間的干擾增加了，因而使產(chǎn)能再繼續(xù)增加的幅度不斷地降低。圖4-2北海油田一口水平井的裂縫數(shù)與產(chǎn)能增值的關(guān)系曲線二、強化措施的選擇為了使一口水平井具有經(jīng)濟開采能力而采取的必要的強化處理措施，依賴于需要處理的強度。裂縫性高滲透氣層中的井需要的處理強度肯定比低滲透油氣層中的井要小。可供選擇的強化措施有以下三種