水平井及压裂应用

1747测井相关

水平井最早出现在1780年的英国,但当时尚没有应用于油气开采,而用于油气开发的水平井最早钻成于1927年,后来因钻井、完井等工艺技术不过关,加之油价较低而发展缓慢。水平井再度兴起于上世纪70年代后期,在当时已成为一项具有广阔前景的油田开发、提高采收率的技术。20世纪80年代水平井相继在美国、加拿大、法国等国家得到广泛工业化应用,中国也积极参与了水平井技术的研究和使用,并由此形成了一个研究和应用水平井技术的高潮。

水平井是指井斜角达到或接近 90度,井身沿着水平方向钻进一定长度的井。水平井对储层具有很大的穿透度,因此水平井技术能够有效增加生产井段与地层的接触面积,提高生产井的产能,尤其对低渗透油气藏开发来说是一种非常有效的方法。水平井的优势在于产量高及单井控制储量大,其采油成本比直井低。美国直井的采油成本平均为7至9美元/桶而水平井却为3至4美元/桶,控制储量成本亦比直井低25%至50%。

SPJYL

水平井具有比直井更长的完井层段,能够产生较大的泄油区,可以改造断块型油藏的连通性。因此,水平井适用于开发含有垂向天然裂缝带的储层、存在底水或气顶的储层、薄储层、低渗透储层等;水平井适合于开采稠油;适合于作为评价井,研究储层沉积相的横向演变;适合于作为注入井能够产生近似直线的驱替效果。在海上钻水平井能够减少平台数目、增加储层覆盖程度;采用分支水平井技术可以同时开发多层油藏;在特殊情况下采用大位移水平井,以减少开采成本,提高产能。

美国是世界上水平钻井发展最快、拥有水平井最多的国家。加拿大主要利用水平井注蒸汽开采稠油,它在这方面的技术领先于世界。前苏联在钻分支水平井方面具有丰富的经验和技术优势。我国是世界上第三个开展水平井钻井的国家。大庆油田、塔里木油田、冀东油田、辽河油田等都不同程度地应用到水平井技术。其中,大庆油田水平井开发多学科技术集成最好、创造水平井纪录较多;塔里木油田水平井应用规模化,取得良好效果。

油气井水力压裂是由高压泵将压裂液以超过地层吸收能力的排量注入井中,在井底造成高压,以克服最小主地应力、岩石的抗张强度与断裂韧性,使地层破裂并延伸出裂缝,在裂缝形成后,注入混有一定直径、较好圆度和球度、较高强度和较高分选度的支撑剂,用于支撑已形成的裂缝,最终实现增产目的。1947年,油井压裂作业首先在美国试验并获得成功,而后得到广泛推广和应用。上世纪50年代和60年代,压裂主要用于单井的增产、增注。70年代,随着大量的低渗透油田投入开发,压裂工艺技术得到越来越广泛的应用,并成为最主要的提高单井产量的手段。80年代,迎来水力压裂发展史上极为重要的阶段。水力压裂技术由传统的单井作业发展到与油藏工程相结合的整体设计、优化及作业上来。进入90年代以后,水力压裂成为决定低渗透油田开发成败的核心技术。

虽然水平井可以增加井筒与油层的接触面积、提高油气的产量和最终的采收率,但由于低渗透油藏的渗透率低、渗流阻力大、连通性差,有时水平井的单井产能也较低,满足不了经济开发的要求。为提高单井产量和最终采收率,改善其开采的经济效益,要对水平井采用水力压裂增产技术。在水平井开发过程中,水平井的压裂是其中关键的一环,很大程度上决定了水平井整体开发的成败。压裂技术能加强油层的渗透能力,进而大大提高单井产量和油田开发的水平。

因此,水平井压裂技术在对恢复老井产能、开发重油稠油油藏、开发低渗透油气藏、提高油气井产量等方面具有重要意义。(数据来源:中国石油勘探开发研究院)