水平井

增大油气层面积的井
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水平井是最大 井斜角 达到或接近90°(一般不小于86°),并在目的层中维持一定长度的水平井段的特殊井。有时为了某种特殊的需要,井斜角可以超过90°,“向上翘”。一般来说,水平井适用于薄的 油气层 裂缝性油气藏 ,目的在于增大油气层的裸露面积。
水平井技术综合多种学科的一些先进技术成果,被誉为石油工业发展过程中的一项重大突破。
中文名
水平井
外文名
Horizontal well
概    念
最大井斜角接近90°
分    类
按曲率半径和水平段特性分类
应    用
薄层油藏、低渗透油藏
难    点
主要存在于非常规油气藏

发展概况

1954年苏联钻成第一口水平井;
我国水平井技术始于1965年,当时在四川成功完成了磨3井,该井是我国第一口水平井,也使我国成为世界第三个钻成水平井的国家。
自来80年代以来,随着先进的测量仪器、长寿命马达和新型PDC钻头等技术的发展,水平井钻井大规模高速度的发展起来。 我国水平井钻井在90年代以来也取得了很大发展,胜利油田已完成各种类型水平井百余口,水平井钻井水平和速度不断提高。

分类

不同井斜水平井图示
根据曲率半径的大小可将水平井分为:
长半径水平井(long radius horizontal well):设计井眼曲率小于6°/30m的水平井;
中半径水平井(medium radius horizontal well):设计井眼曲率为(6°~20°)/30m的水平井;
中短半径水平井(medium~short radius horizontal well):设计井眼曲率为(20°~60°)/30m的水平井;
分支水平井图示
短半径水平井(short radius horizontal well):设计井眼曲率为(60°~300°)/30m的水平井;
超短半径水平井(ultra short radius horizontal well):井眼从垂直转向水平的井眼曲率半径为1m~4m的水平井。
按水平段特性和功能可分为:阶梯水平井, 分支水平井 ,鱼骨状水平井,多底水平井,双水平井,长水平段水平井等。

应用

水平井的造价虽然高于垂直井,但对非裂缝性油藏其产量大约是垂直井的3 倍,对具有天然裂缝的油藏产量可达到垂直井的12 倍 [3] ,对含水开采的油田,油气采收率要比垂直井提高很多。

技术难点

目前在我国不论是砂岩、碳酸盐岩、火成岩还是 变质岩 地层,也不管是油田还是气田,都已经有水平井了。而且,经过几十年的探索与实践,目前我国水平井可采用的完井方法与直井一样有很多种,即常规油气藏的水平井完井已经几乎不存在很大的技术难题了。我国水平井完井的主要技术难点有:1)水平井如何均衡排液并提高开发效益;2)低渗透砂岩油气藏水平井如何进行多段 压裂 改造 [4]
针对这类问题可采用:1)采水采气联合控制水、气脊进;2)射孔井分段控水完井;3)裸眼井分段控水完井;4)水平井井下智能找堵水及分层开采完井技术;5)水平井均衡排液完井技术。