水平井钻井地质设计优化分析

王贵文

（新疆油田公司风城油田作业区，新疆 克拉玛依834000）

我国的经济、科技发展离不开我国石油工业的持续进步。石油，作为一种非再生能源，一直都受到大家的重视，由于地球上的石油储量有限，因此在石油的勘探开发中，需要每一名科研人员的协作努力，对现有的石油勘探、钻采、开发技术进行改良，经过不断的实践研究，研究提炼出更多、更先进的石油钻采工艺。其中，水平井的钻井地质设计工艺就是一种可以大大提高采油效率的工艺，特别在低渗透油气藏与裂缝性油气藏等类似的油气田开发中，水平井钻井地质设计可以极大的发挥出相关的钻井优势，成为了现今油气田开发的上佳之选。

1 水平井开发的优点与缺点

水平井的特点在于其井的斜度比较大，并且可以在目的层段保持水平的钻进方向。一般来说，水平井开发具有其他钻井方案无法比拟的优势，主要可以归纳总结为以下三点：①水平井的接触面积与目的层段储层接触面积比较大，开采的效果更好，同时也会更有利的控制井位的延伸展布方向，保证油气的开采效率；②这样更有利于环境的保护，可以保证一口井眼底下多口探井，不同的水平井可以指向不同的方向，可以更好的控制整个区域的油气田开采，对范围的含油范围进行系统的管控，从而对环境可以造成更小的伤害；③水平井的开采对于浅薄层的储层效果较好。很多老油田、小油田因为地质（转下页）条件较为恶劣，油气层较薄，生产层与直井的接触面积较小，这样的经济效益较差，而利用水平井勘探开发，将会更有效的提高油气田的开采效率。

而利用水平井开发油气藏同时也有着一些不太好的方面，这些表现方面有以下几点：①钻井成本将会比直井的打井大大提升。因为水平井本身结构比较复杂，所需要的工程成本更高，这也限制了水平井钻井地质设计在实际工程应用中的应用；②一口水平井由于其特性，只能够开采单一的储层；③当储层见水，或是进行酸化压裂时，产量将会受到很大影响，油气藏的控制也将会受到一定阻碍。

2 水平井钻井地质设计的关键环节

目前水平井钻井地质设计已经在油田石油勘探开发中得到了越来越多的应用，在应用过程当中水平井的钻井技术得到了不断地完善，新的工艺在一次次的实践中有了更多进步，这也给水平井钻井地质设计提出了更多以及更新的要求。此类设计主要可以归类为以下几个环节：

①构造描述。②地层预测。③地层压力预测及油气层保护。④轨迹参数设计。⑤是否钻导眼井。

3 优化水平井的钻井地质设计

3.1 处于水平段的长度以及方位优化设计

水平井的长度设计需要具有一定水准，必须要让可采储量始终控制在一定范围之内。在考虑到油层物性的厚度、粘稠度、原油的物理性质以及化学性质后，应对其采收率进行宏观的掌控。在进行水平井的水平段设计之前，需要落实工区的区域地质概况，探明地下砂体的延伸展布情况。让水平段可以垂直于砂体进行延伸，保证其有最好的延伸方向以及最大的渗透率方向。令水平井的泄油面积与油藏形态匹配，调整边水推进方向，让水平井的开发达到最好效果。

3.2 需要选择最佳靶点位置和垂向位置

水平井的钻井地质设计需要考虑到水平井的靶点位置，其中需要考虑到两点的生产压差和波及能力的差别。一般来说，都会把靶点位置设计在油层相对较厚的地方，因为这些地方生产压差和波及能力均较大。与此同时应该考虑是否有边水的侵入，当有边水侵入时，初始靶点应远离边水，末尾靶点应当离边水相对较近。由于现场的实际工作情况影响，通常二次开发中注水井对油藏也存在相当大的影响，因此靶点应当尽可能远离注水井。在进行水平井的设计选位时，应当充分考虑以下地质因素：底水、边水、气顶能力、油层的厚度、渗透率以及其非均质性等，当处理老井时，也需要随时关注液面的变化情况。

3.3 需要加强对动、静态资料的分析

水平井对于动态、静态资料的分析水平要求也较高。由于相关地质设计会受到断层、走向、岩性、地层压力、温度梯度等一系列动静态要素的影响，因此对于地质储量、油水界面等油气藏条件需要谨慎选择。在开发的中后期，可以使用水平井进行后期的增产挖潜，在此过程中油气藏的地质条件会发生相应变化，需要了解水平段设计层位的地质储量采出量、气顶膨胀情况，以防止水平井钻入气层或者水层的问题出现，造成环境污染与成本损耗。

3.4 需要及时跟踪、调整钻井进度

在水平井的钻进过程当中，譬如地下构造的不确定性、储层的非均质性，这些问题都会造成不同的事故以及异常，这就需要及时的跟踪钻井进度，收集现场的钻井数据与岩屑，从而与标志层进行对比，掌握地下钻进的构造变化以保证钻井成功率。及时调整钻井进度的另一大好处在于可以随时修正钻进方向，保证水平井的精确入靶，保证油层的钻遇率等参数达标。

4 水平井技术在现场的实际应用

水平井技术最先兴起于国外，对技术的要求较高，在20 世纪40 年代，国外的水平井技术就已经在油气田的开发中取得了广泛的应用。在水平井技术传入我国之后也得到了各个研究单位的广泛重视，20 世纪60 年代中期，我国成功在四川盆地打出了一口水平井，水平井技术得到了初步的应用。在20 世纪80 年代，由于国内技术的交流日益频繁，我国的相关技术也同时得到了极大的提升，针对我国独特的地质情况与原油需求大、油气藏资源储量不足的劣势，水平井技术在我国各地得到了广泛应用。在目前，水平井技术通常在湖泊、海洋钻井中得以发挥用武之地，并在沙漠、戈壁等不利于钻井的地区水平井的技术得到了最大程度的应用。根据数据统计，水平井的产量较高，常常可以达到普通直井产量的数倍之多，经济收益较多。随着我国油气藏资源的持续开发，我国油气藏优质资源逐渐变少，水平井钻井技术在面对地理条件恶劣地区的采收优势逐渐凸显，即便这样，也需要具体到某一特定工区进行讨论。虽然水平井技术在油田采收中获得了广泛应用，但是同时也需要结合相关经济技术对比来确定工艺。

5 结论

在油气田开采现场工艺中如果适当的运用水平井相关技术可以更好地在资源回收利用、降本增效方面取得成功。随着我国各大油田的不断开发，我国勘探开发工作者对外围薄层、低丰度边际储量的开发进展迅速，水平井在薄层开发中发挥了重要作用。优化水平井的地质设计作为提升水平井开发效果的关键，需要研究人员在工作中更加深入的对油气藏地质特征进行分析，保证设计的科学性以及可适用性，需要加强钻井的现场跟踪调查，根据现场的实际工况进行灵活应变，最大的发挥出水平井开发的特点与优势，利用新技术、新方法为油田的增储上产创造更大的经济效益。