水平井钻、完井保护措施研究

近年来由于部署目标储量品位在不断降低,直井开发经济效益较差,必须采用水平井、复杂结构井等新技术才能开发动用这类储量,而在水平井钻井、完井施工中,钻井液和完井液的长时间的侵泡会直接造成水平井的储层损害从而影响油井试油及生产效果。因此降低油气层损害是保护油气层系统工程的第一个工程环节。本文对钻井完井过程中油气层损害原因以及相应的油气层保护技术特点进行了简单的总结。     

封闭边界油藏水平井产能模型

随着油气勘探开发技术的发展,水平井以其泄油面积大、油气流动阻力小的突出优点越来越受到人们的重视。而水平井的产能预测,可以预测该水平井的开发效益及经济回报,为此对水平井产能的研究也就尤为重要。本文在前人对产能研究的基础上,通过分析在上下封闭边界油藏内有一口水平裸眼井的垂直面内渗流阻力及垂直面内径向渗流等效外边界半径,在考虑了完井损害和垂向渗透率对产能的影响条件下,建立了上下封闭边界油藏中一口水平井裸眼完井时的产能模型。     

辐射状分支水平井非射孔完井方式下的产能研

针对分支水平井常用的完井方法，运用等值渗流阻力的原理并结合分支水平井在地层中的势分布，将分支水平井在理想井生产时产生的压降与实际非射孔完井方式下的附加压力损失结合在一起，推导出辐射状分支水平井在不同非射孔完井方式下的产能公式。结合现场实例，将各种非射孔完井方式下的产能与理想井产能进行比较，验证了数学模型的正确性，并指出在设计分支井钻井完井时，应当结合实际情况考虑地层损害和完井方式对产能的影响。     

胜利油田水平井完井技术现状及发展趋势

近年来胜利油田的水平井完井技术有了较大的发展,已由过去单一的固井射孔完井技术逐步发展成为一套适合多种油藏类型、保护油气层、提高水平井产能及采收率的综合工艺技术,具有完善程度高、完井成本低、防止油层二次污染、提高油井产能及油层采收率的优点。同时,对短半径侧钻水平井、分支水平井、大位移水平井等特殊水平井完井技术进行了深入地研究和大胆地尝试,并获得了成功。阐述了目前水平井完井技术的不足,指出了今后胜利油田水平井完井技术将向保护油气层、优化水平井井段及射孔长度,优化防砂方式及防砂工艺等方向发展。     

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利用气体稳定渗流原理，建立了无限大气藏中水平井产能分析的数学模型，该数学模型具有压力平方形式和拟压力形式。在获得数学模型的解即水平气井的产能公式的基础上，通过定义水平井的产能指数，研究了气层厚度、各向异性、水平井在气藏中的位置及地层损害对产能的影响，从而为水平气井地质设计、钻井工程及气藏工程研究提供了较为科学的依据。分析结论：水平气井适合于对薄层气藏、垂直裂缝较大的气藏的开采；对于底水气藏最好使水平井位于中部以上的气层位置，以获得最高产能；应加强钻井和完井中的储层保护。     

东北工区水平井分段压裂技术研究

针对东北工区七棵树油田和松南登娄库气田水平井增产的需要,通过建立水平井分段压裂产能模型,优化了致密油气藏水平井分段压裂裂缝条数、缝长等参数;通过岩石力学参数、隔层厚度和压裂参数优化,形成了七棵树油田水平井泥岩穿层压裂工艺技术和登娄库气田水平井缝高控制技术;建立的筛管完井或套管固井的水力喷射定点分段压裂工艺技术、裸眼封隔器分段压裂与完井一体化工艺技术,能够满足不同完井方式水平井分段压裂的需要,且经济效益显著,为东北油气分公司的增储上产提供了强有力的技术支撑。     

保护油气层的完井管柱技术

在油气田开发过程中，洗井液、压井液、完井液易进入地层，使储油气层受到污染和损害。为了保护油气层，研究完井生产管柱技术，在洗井或压井作业中，在封隔器下部的工作筒内投入一个堵塞器，再将封隔器以上的侧门打开，建立循环，使压井液与射孔油气层隔离，起到保护油气层的目的。     

水平井不同完井方式下产能预测方法研究

水平井产能预测公式除了要考虑储层各向异性和井眼偏心距的影响因素外，还要考虑钻井和完井过程中产生的表皮系数的影响。通过对表皮系数进行修正，推导出5种完井方式下的产能预测公式。通过实例计算，证实这些计算方法和公式是可行的。该研究结果为水平井选择合理的完井方式，提高单井产能，最大限度地开发储层潜能提供了理论依据。     

固井完井油气层保护配套技术

固井过程中水泥浆对油层的污染是很大的,直接影响了油井产量,为提高油气开发效益和油井产量,必须应用固井完井油气层保护技术.在简单分析常规固井工艺存在问题的基础上,详细介绍了胜利油田常用固井完井油气层保护技术的情况,包括:潜山油藏漏失井与水平井油气层保持技术、长封固段井油气层保护技术、高压低渗井固井油气层保护技术、水泥浆充填管外封隔器技术和筛管顶部固井保护油气层技术.     

水平井产能的影响因素

本文综述了水平井产能的４种计算方法，并给出了当储层存在差渗透率各向异性，井偏心或地层损害时修正的产能计算公式。通过计算实例和现场数据定定量地评价了储层厚度，水平段长度，储层渗透率各向异性指数，偏心距和地层损害等对水平井产能的影响。分析结果表明，以上影响因素之间是相互关的。总体来看，地层损害是影响水平井产能的主要因素。     

胜利油田保护储层的水平井钻、完井液技术

胜利油田的水平井钻、完井液开发应用已经有20余年历史,形成多项具有胜利特色的保护油气层的钻、完井液技术.从低密度钻井液、全油基钻井液完井液、保护低渗储层钻井液完井液、非渗透钻井液完井液和特殊的分支井钻井液完井液技术等5个方面进行了阐述.研究发现,在水平井钻、完井液技术中,最重要的是要保持钻井液具有强润滑性能、携岩性和储层保护性.在特强水敏性地层,需要采用全油基钻、完井液体系;在将来的水平井钻、完井液技术中,要特别注意采用全过程欠平衡钻井结合使用低(无)伤害体系;在储层钻进中建议使用专门的储层钻开液,以最大程度保护储层;钻完井后,需要实施高效解堵技术,特别是无伤害解堵技术(免酸洗和自解堵技术).实施以上技术可以建立有效的储层-油气井通道,实现油气产量最大化.     

宝浪油田宝北区块水平井钻井液技术

针对宝浪油田宝北区块的地层、岩性特征及水平井对钻井液的特殊要求,结合国内外钻水平井使用的泥浆体系和宝北区块已钻直井、斜井的经验,设计了用聚磺正电胶混油泥浆作为水平井的钻井液。经现场施工实践证明,该泥浆体系能有效抑制地层膨胀缩径和钻屑分散造浆,防塌效果好,悬浮携带能力强,润滑防卡性能好,配合屏蔽暂堵技术可有效保护油层。     

水平井的表皮因子

水平井在开采低品质油气资源方面具有一定的优势,但已建立起来的水平井产量计算公式很少考 虑油井的表皮因子,因而产量预测偏差较大。 根据等值渗流阻力法,推导了水平井的产量计算公式,该 公式引入了油井的 2 个表皮因子：地层伤害表皮因子和地层改善表皮因子。 地层伤害表皮因子是由钻井 完井过程中的泥浆侵入所致,而地层改善表皮因子是由酸化压裂等增产措施所致。 二者对水平井产能的 影响有所不同,地层伤害表皮因子对水平井产能的影响较小,钻井完井过程中可以不考虑储层的保护问 题;地层改善表皮因子对水平井产能的影响较大,增产措施是提高水平井产能的有效方法。     

樊庄区块煤层气羽状水平井钻井实践

山西沁水盆地樊庄区块的煤层具有埋深适中、厚度大、分布稳定、保存条件好、煤储层物性较好和含气量高等特点，如果利用常规直井开发，从提高裂缝导流能力、减少对煤层的伤害和降低单井钻井成本、扩大单井控制面积、提高单井产量等方面都达不到理想的效果。因此，采用羽状水平井开发是有必要的。通过对山西沁水樊庄区块地质特征的研究，得出了该区块满足羽状水平井钻井技术开发的结论，结合樊庄区块煤层气羽状水平井晋平井组钻井的现场实践研究，提出了煤层气羽状水平井的关键技术（井眼轨道控制技术、洞穴井交汇技术和沿煤层钻井井眼稳定性技术），并对其进行了相应的分析研究，研究成果对利用羽状水平井钻井技术开发煤层气具有一定的实际应用价值。     

水平井酸化过程中的布酸技术

水平井因其在钻采过程中具有直井无法比拟的优势而在我国陆地和海上油田都得到了迅速的发展。在水平井钻、完井过程中，工作液对水平段不同位置的浸泡时间不同，同时由于油气藏储集层的各向异性，造成水平段伤害带呈不均匀分布。水平井中酸液沿处理层段的均匀分布是水平井酸化成功与否和效果好坏的关键。为此，分析了水平井伤害特征，提出了多种适合于水平井酸化的布酸技术，并对各种布酸技术的特点及技术关键进行了详细探讨。水平井酸化工艺的选择与其完井方式直接相关，针对水平井不同的完井方式及特点，给出了不同的酸液布酸技术选择建议。     

胜利油田特殊结构井开发技术新进展

通过技术探索、研究试验、推广应用和新技术攻关,胜利油田发展形成了底水油藏、屋脊断块油藏、稠油油藏、地层不整合油藏及整装油藏特殊结构井地质油藏工程设计技术、钻井完井采油配套技术,形成了水平井、大位移水平井、分支水平井、鱼骨状分支水平井、老井侧钻水平井、老井侧钻定向井等井型.已在各类油藏181个开发单元完钻各类水平井586口,284个开发单元完钻老井侧钻定向井742口,年产油量分别达到119×104t和79×104t,累计产油已分别达到825×104t和409×104t.特殊结构井开发技术已成为胜利油田新、老区增产稳产的主导技术之一,近年来在薄层油藏、特高含水期厚层正韵律油藏、潜山特稠油油藏、特超稠油油藏、复杂断块油藏特殊结构井油藏描述、油藏工程优化设计、钻井工艺、完井工艺、采油工艺等方面取得了新进展,现场应用取得良好效果.图10参35     

沁水盆地南部低成本煤层气钻井完井技术

沁水盆地南部煤层气资源丰富,是中国第一个煤层气商业开发效果较好的区块.沁水盆地南部煤层气主力开发层系3号煤层埋藏较浅且地层压力稳定,采用小钻机、二开井身结构、清水或空气钻进的低成本钻井工艺可满足煤层气开发要求.考虑煤层气钻井地质、排水采气和低成本施工工艺等煤层气开发的特殊要求,建立了煤层气丛式井轨迹优化模型,并深入研究了四井组丛式井轨迹优化设计、钻具组合等.对低成本直井和丛式井钻井工艺的经济效益进行了评价,结果表明,采用小钻机、空气或清水钻进和丛式井低成本钻井完井工艺可实现煤层气的低成本高效益开发,四井组丛式井比直井开发模式更为节约,可节约钻井成本的4.518%.     

保护油气层技术发展趋势

对油气层损害机理、深井及深水域井的温度敏感性、完井液新技术、解除储集层损害酸化途径及有效提高油气井产量的欠平衡钻井技术等的发展趋势进行综述。水平井、大位移井的主要损害来源是微粒运移、固相堵塞;较宽裂缝和灰岩为主的碳酸盐岩的损害因素也主要是固相侵入与堵塞;致密天然气层主要因液相（水与原油）聚集而损害渗透率,损害程度与储集层渗透率、界面张力、表面润湿性、初始含水饱和度的关系极为密切;深井和深水域井温度敏感性会导致矿物向水敏性转化、矿物溶解沉淀、润湿性转化及乳化堵塞。介绍了滤饼清除和井眼溶解清理的完井液新技术,通过清理将预防与治理相结合,储集层渗透率可比原始渗透率提高40%。酸化技术成本低、效果好,介绍了各类砂岩及碳酸盐岩相应的配方。欠平衡钻井核心技术是选用合理的井眼流体和恰当的负压差,介绍了加拿大100口欠平衡钻井在后期提高产量的经验。图1表2参47（樊世忠摘）     

东方1-1气田完井技术及其研究展望

莺歌海盆地东方1-1气田产层--莺歌海组具有中低渗透率砂岩气层的特征,易受到水敏、水锁及微粒运移损害。通过开展钻完井液体系研制、生产管柱结构优化以及完井工艺措施研究等科研攻关和实践,形成了以进攻性隐形酸完井液储层保护技术、水平井防砂控水技术、动态监测技术、水平井筛管和尾管固井联作技术及安全控制与完井管柱优化等为核心的高产水平气井安全、高效开发的完井技术体系。开发井的产能都达到了开发方案中的配产要求,有效地保证了东方1-1气田顺利投产和向下游稳定供气。同时,针对下一阶段开发目标黄流组,也提出了高温高压完井、低孔低渗储层保护、提高单井产量等关键技术的攻关研究方向。     

川东北超深水平井轨迹控制方法优选

川东北地区海相气藏埋藏深,水平井垂深6700m,井底温度高(超过160℃),对水平井轨迹控制技术提出了较高要求.为了提高超深水平井钻井技术水平,中国石化在川东北超深水平井进行先导攻关.针对五开裸眼水平井的实际,文中从高温对定向工具的影响、超深对轨迹控制和钻具的限制等方面全面分析了川东北水平井钻井施工的难点,并针对性地从...