水平井作為一種開(kāi)發(fā)低滲透油氣田的一項(xiàng)成熟技術(shù)已經(jīng)在世界各國(guó)油田中得到廣泛應(yīng)用。從低滲透油田開(kāi)發(fā)的角度來(lái)講，水平井水平段在油層中的位置、延伸長(zhǎng)度和延伸方向是決定水平井產(chǎn)能的關(guān)鍵因素，因此在水平井的建井過(guò)程中必須應(yīng)用能保證水平井以最佳井身軌跡鉆進(jìn)的新工藝。
目前，俄羅斯已經(jīng)可以利用地震聲學(xué)X射線層析成像法以高精確度確定產(chǎn)層在不同方位上產(chǎn)層的深度和含油厚度，作為最佳井身軌跡的設(shè)計(jì)的依據(jù)；并且試圖建立能夠控制鉆具鉆進(jìn)移動(dòng)方向的自動(dòng)系統(tǒng)，該自動(dòng)系統(tǒng)包括從井底方向和鉆柱下部組合裝置的表面遙測(cè)控制系統(tǒng)，能自動(dòng)和手動(dòng)操作鉆柱下部組合裝置、鉆具(變向器、鉆鋌、尋中器、穩(wěn)定器)的控制工具。
美國(guó)Andrill公司研制出地質(zhì)導(dǎo)向工具，可測(cè)得離
鉆頭1?2m范圍內(nèi)的方位、地層電阻率、伽瑪射線、轉(zhuǎn)速和井斜等，并把這些鉆頭附近的數(shù)據(jù)傳到MWD系統(tǒng)，以便更好地引導(dǎo)鉆頭穿過(guò)薄層和復(fù)雜地層，利用
測(cè)井數(shù)據(jù)直接進(jìn)行地質(zhì)導(dǎo)向鉆井，而不是按預(yù)先設(shè)計(jì)的井眼軌跡鉆井。
多分支井的
完井已經(jīng)有TAML分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，但是仍然是分支井技術(shù)上的難點(diǎn)，其主要困難在于主井眼與分支井眼的連接技術(shù)。分支井的連接技術(shù)是分支井所特有的，支井眼與主井眼的密封連接問(wèn)題是目前分支井完井作業(yè)技術(shù)難度最大的。因此分支井研究的主要方面集中在分支井完井中的主、支井眼連接技術(shù)。
不密封連接方式(僅將主井眼與支井眼內(nèi)管柱機(jī)械地連在一起)有Sperry公司的可回收分支井系統(tǒng)和分支回接器，Baker公司早期的根部系統(tǒng)等；密封連接系統(tǒng)目前有Sperry公司的RMLS系統(tǒng)、ITBS及LTBS系統(tǒng)，Hauiburton公司的分支井系統(tǒng)3000TM，Baker公司最新的根部系統(tǒng)；為了順利再進(jìn)入分支井眼，可使用選擇性再進(jìn)入工具(SRT)。多數(shù)密封連接系統(tǒng)都是選擇性再進(jìn)入的，如Sperry-San公司的多管柱完井系統(tǒng)(MSCSTM)，PCE公司的分支井再進(jìn)入系統(tǒng)等。
由Marathon oil與Baker oil Tools、National oil well聯(lián)合開(kāi)發(fā)的井下分離頭系統(tǒng)(Down hole oil Splitter System)是一項(xiàng)專(zhuān)利技術(shù)，利用該系統(tǒng)可以在一口井中鉆數(shù)個(gè)分支，并可以下套管
固井、完井，同時(shí)可以保持各分支間的任意進(jìn)入性。
由Sperry-Sun鉆井服務(wù)公司、CS資源公司和Cardium工具服務(wù)公司聯(lián)合研制開(kāi)發(fā)的一套分支井襯管回接新技術(shù)??分支井段回接系統(tǒng)(LTBS)。LTBS主要包括套管開(kāi)窗接頭、可回收式導(dǎo)斜器、分支井襯管懸掛器及下送工具等四個(gè)部分。利用LTBS可采用常規(guī)
定向井工藝鉆出分支井段，實(shí)現(xiàn)分支井襯管與主井眼油層套管的回接，并可對(duì)分支井襯管進(jìn)行注水泥固井，保證以后可以重新進(jìn)入分支井筒內(nèi)作業(yè)。
利用水平井開(kāi)發(fā)低滲透油藏主要有以下幾方面的原理：
水平井生產(chǎn)剖面具有很強(qiáng)的泄油能力；
水平井生產(chǎn)剖面呈穩(wěn)態(tài)流時(shí)，其壓力剖面的生產(chǎn)壓降低于垂直井壓力剖面的生產(chǎn)壓降；
當(dāng)生產(chǎn)層含有氣頂或底水時(shí)，水平井直接鉆入油層中部，從而限制了氣頂和底水的錐進(jìn)；
對(duì)于垂直裂縫或高角度裂縫發(fā)育的儲(chǔ)層，用水平井把裂縫串起來(lái)，則更顯出水平井的優(yōu)越性；
對(duì)薄的低滲油氣層，水平井延伸到薄的油層中部去，與垂直井相比具有更大的泄油面積；
在等效區(qū)域內(nèi)，采用相同的井距布井，水平井產(chǎn)能為直井的六倍，因此，水平井可以采用大井距布井，從而降低鉆井成本。
分支井是指在一口主井眼(又稱(chēng)母井眼)中鉆出兩口或多口進(jìn)入
油氣藏的分支井眼或二級(jí)井眼分支井，主井眼可以是直井、定向井，也可以是水平井。分支井類(lèi)型繁多，如疊加式、反向式、Y型、魚(yú)刺型、輻射狀等，可以根據(jù)油藏的具體情況進(jìn)行優(yōu)選合適的分支井類(lèi)型。
與目前比較成熟的水平井技術(shù)相比，分支井具有更大的優(yōu)越性：
發(fā)揮水平井高效、高產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)，增加泄油面積，挖掘剩余油潛力，提高
采收率，改善油田開(kāi)發(fā)效果；
可共用一個(gè)直井段同時(shí)開(kāi)采兩個(gè)或兩個(gè)以上的油層或不同方向的同一個(gè)油層，在更好地動(dòng)用儲(chǔ)量的同時(shí)節(jié)約了油田開(kāi)發(fā)資金。
對(duì)于低滲透油藏這種用直井開(kāi)采效果比較差的油藏，用水平井或側(cè)鉆水平井開(kāi)采還不能夠完全控制油藏，而采用多底井或分支井就可以較好地解決這一問(wèn)題。
水平井及分支井開(kāi)采技術(shù)的主要技術(shù)內(nèi)容包括井網(wǎng)及井眼軌跡設(shè)計(jì)技術(shù)、完井技術(shù)和
采油工藝技術(shù)。水平井井網(wǎng)及井眼軌跡設(shè)計(jì)技術(shù)
從目前油田現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用和理論研究來(lái)看，水平井與直井聯(lián)合布井的五點(diǎn)法井網(wǎng)與九點(diǎn)法井網(wǎng)是應(yīng)用最多并且效果較理想的布井方式。
水平井水平段在油層中的位置直接關(guān)系到水平井的產(chǎn)能和壽命，目前也有不少學(xué)者致力于這一方面的研究。
水平段在油層的設(shè)計(jì)位置取決于油層的驅(qū)動(dòng)類(lèi)型以及油層的均質(zhì)性，為了最大范圍地動(dòng)用目的層儲(chǔ)量，在設(shè)計(jì)井位時(shí)，將水平段設(shè)計(jì)成與目的層斜交，使水平井既可以斜穿上、下砂巖體，又可以穿透大部分分散的不穩(wěn)定薄夾層，以減少出油阻力，增加出油體積；
水平段的延伸方向除與儲(chǔ)層的構(gòu)造形態(tài)、斷層位置、含油砂體的沉積類(lèi)型和邊界有關(guān)系外，還與儲(chǔ)層中地應(yīng)力分布及天然裂縫的發(fā)育狀況有關(guān)。
水平段的延伸長(zhǎng)度設(shè)計(jì)必須與儲(chǔ)層砂體發(fā)育規(guī)模相一致，并綜合考慮已鉆的直井井網(wǎng)部署和地面環(huán)境等因素，在油藏特定地質(zhì)條件和地面環(huán)境下，水平段的設(shè)計(jì)長(zhǎng)度并不是越長(zhǎng)越好，只有根據(jù)油藏地質(zhì)條件、鉆井成本和作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)等優(yōu)化研究，才能獲得比較好的開(kāi)發(fā)效果和經(jīng)濟(jì)效益。
應(yīng)用條件及范圍
水平井和分支井的開(kāi)采研究表明，對(duì)于垂直井壓裂開(kāi)發(fā)仍然沒(méi)有經(jīng)濟(jì)效益的低滲透油藏，也同樣不適合用水平井和分支井技術(shù)開(kāi)發(fā)，但是只要選擇適合的地質(zhì)條件，用水平井和分支井開(kāi)采低滲透油田能夠獲得明顯的增油效果。
這些地質(zhì)條件的內(nèi)容包括：
層含油砂巖厚度大于6m；
儲(chǔ)層的滲透率大于1×10-3μm2；
含油層的流度應(yīng)大于0.5×10-3 μm2／mPa?s；
儲(chǔ)層中具有比較發(fā)育的天然裂縫；
層狀油藏應(yīng)有良好隔層，以防氣水過(guò)早進(jìn)入油藏；
目的層的分布面積應(yīng)大于0.5km2，以便部署完善的注采系統(tǒng)。
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