水平井采油工藝分析與發(fā)展趨勢研究

吳磊

摘要：水平井主要通過垂直或者傾斜的手段鉆進(jìn)油層，在油層中，井筒的轉(zhuǎn)致與油層始終保持平行，實現(xiàn)地下百米甚至千米油藏的開采，這對提高油井的采油率有重要意義，是當(dāng)前一種新型的采油工藝。本文主要分析了當(dāng)前水平井采油工藝現(xiàn)狀，并探討水平井采油工藝未來發(fā)展趨勢。

關(guān)鍵詞：水平井采油工藝;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢

石油行業(yè)里面井斜角大于86度的定向井叫水平井。水平井要分段壓裂，對低滲透油田，水平井分段壓裂在水平井段形成多條相互獨立的人工裂縫改善滲流條件，水平井自然產(chǎn)能低，再結(jié)合壓裂，擴(kuò)大泄油面積，同時起到解堵作用，提高單井產(chǎn)量。水平井是定向井的特殊情況;當(dāng)井斜達(dá)到0°左右，并且按照90°左右的井斜延伸一段井段，就可以算作水平井;水平井的最大井斜不一定是90°，也可以是89°，也可以是90°以上;通常定向井只有一個靶點，但水平井至少有2個靶點，通常將水平段的起始點為A點，結(jié)束點為B點。

水平井采油工藝是我國應(yīng)用最廣泛、使用最久的采油技術(shù)，一般適用于薄層油藏、天然裂縫油以及存在底水錐進(jìn)的油藏開采區(qū)域，并且往往能夠獲得較高的采油率。隨著我國油田開采進(jìn)入到后期階段，通過水平注水井的應(yīng)用，能夠?qū)嫌吞锞褪Ｓ嘤瓦M(jìn)行開采，提高石油開采企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

1.水平井采油工藝現(xiàn)狀

我國自上世紀(jì)50年代才開始進(jìn)行石油的勘探與開采，但是受開采技術(shù)條件的限制，當(dāng)時所使用的開采技術(shù)相較國外依然比較落后。而到了上世紀(jì)80年代，隨著開采經(jīng)驗的不斷積累以及先進(jìn)采油工藝的引入，我國的石油開采技術(shù)以及開采工藝在不斷更新，采油工藝上廣泛使用水平井采油工藝，這為我國石油產(chǎn)量的提升提供重要的技術(shù)保障，但是實際采油工藝上，依舊存在一些技術(shù)瓶頸以及發(fā)展難關(guān)。

1.1水平井采油工藝方式

當(dāng)前，我國水平井常用人工舉升的方式，具體包括桿式泵以及電潛泵，其中桿式泵是最為常見的開采技術(shù)，而電潛泵則常依賴國外進(jìn)口。在油藏中含水量較高的石油開采中，水平井找水是比較常見的開采工藝，但是受開采技術(shù)條件的限制，當(dāng)前我國石油開采中，常常存在無法檢測到水平井出水位置的情況，并且也很難做到堵水。因此下一步研究重點應(yīng)是研究測井技術(shù)以及檢測出水位置方面。

1.2工藝操作繁瑣復(fù)雜

與傳統(tǒng)的采油井相比，水平井采油需要較高的工藝技術(shù)，需要保證油井設(shè)置的精度，尤其是水平井射孔技術(shù)，由于我國在這方面的研究上發(fā)展的比較晚，研發(fā)力度有待進(jìn)一步提升。

1.3采油需求量與開采工藝的提升不相符

近幾年，隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，石油能源的需求量在不斷提升，石油供給除了依賴進(jìn)口外，我國也更加重視石油的自我供給，國家相關(guān)部門為了提高石油生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)積極性，制定一系列的優(yōu)惠政策。在這種有利的形勢下，本應(yīng)該實現(xiàn)石油開采量快速提升，然而從實際石油開采情況來看，國內(nèi)水平井采油工藝跟不上生產(chǎn)增長需求是現(xiàn)實存在的問題，在水平井石油開采中，常使用的普通管柱、管材以及原材料往往不能達(dá)到開采所需的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。此外，當(dāng)前國內(nèi)所使用的水平井采油工藝當(dāng)中的修井以及維護(hù)操作依舊不能達(dá)到世界先進(jìn)水平，使得修井及維護(hù)工序復(fù)雜，耗費時間長，這必然會對石油的順利開采產(chǎn)生一定的影響。鑒于此，國內(nèi)石油開采企業(yè)已經(jīng)開采工藝研究部門應(yīng)該加大對水平井采油工藝的研究，不斷優(yōu)化現(xiàn)有的采油工藝，應(yīng)積極主動的學(xué)習(xí)西方發(fā)達(dá)國家先進(jìn)的水平井采油工藝以及相關(guān)的維護(hù)經(jīng)驗，通過結(jié)束與我國石油開采現(xiàn)實情況結(jié)合，從而形成一套最適合我國石油開采的水平井采油工藝，最終實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

1.4水平井采油工藝設(shè)計滯后

當(dāng)前我國對于地下滲流原理的研究跟不上鉆井技術(shù)的發(fā)展速度，地下滲流原理研究不透徹，使得采油工藝設(shè)計中無法找出開采過程中常見問題的答案，使得開采工藝技術(shù)呈現(xiàn)滯后的特征，有些采油工藝設(shè)計與計算方法的精度也能以跟上石油開采發(fā)展的需求，這必然會嚴(yán)重拖累相關(guān)工藝?yán)碚摰难芯?。針對這個問題，應(yīng)根據(jù)我國石油開采的實際情況，加大研究力度，逐漸建立與完善一套水平井的開發(fā)以及開采配套相關(guān)技術(shù)及理論。在長期開采經(jīng)驗的積累以及工藝技術(shù)研究上的不斷攻關(guān)，我國石油企業(yè)已經(jīng)開始嘗試將最新的水平井采油工藝應(yīng)用的實際開采工作中，并在應(yīng)用中進(jìn)行進(jìn)一步的完善，這對提高我國石油開采效率有重要意義。

2.水平井采油工藝的發(fā)展趨勢

水平井的設(shè)計時必須充分考慮到鉆井、地形地貌、測繪、開采、油藏等因素，綜合考慮才能完成。當(dāng)最初確定需要開采的油藏后，綜合考慮地質(zhì)情況，確定水平段長度，設(shè)計過程要盡可能的完善和準(zhǔn)確。鉆井施工過程中，需要所有的開采人員相互配合，比如開采工程師、地質(zhì)工程師、定向井工程師等等才能完成。此外，技術(shù)水平比較高的儀器才能夠保證水平井軌跡能夠穿透目標(biāo)層。要想從根本上提高水平井的開采效率，首先應(yīng)該根據(jù)地層條件進(jìn)行開采，其次是提高技術(shù)水平以適應(yīng)開采需求。例如，開發(fā)五級、六級分支水平開采技術(shù)，以適應(yīng)不同油藏對于水平井技術(shù)的需求;提高大位移水平技術(shù)以從根本上解決近海、灘海的油藏開采難題，降低開采成本;集成欠平衡水平井技術(shù)，徹底改善水平井儲層由于浸泡時間過長而造成環(huán)境污染比較大的現(xiàn)象，從而提高油井開采效率與產(chǎn)能。

2.1國內(nèi)發(fā)展趨勢

目前我國水平井采油技術(shù)已經(jīng)積累了幾十年的應(yīng)用經(jīng)驗，在相應(yīng)開采技術(shù)水平上具備一定的基礎(chǔ)，水平井采油過程中，能夠根據(jù)石油開采項目所處地理環(huán)境以及地質(zhì)具體情況，形成單種或者多種采油工藝的結(jié)合，這表明我國水平井采油工藝的使用已經(jīng)相當(dāng)成熟。并且，隨著我國政府政策向石油開采的傾斜，國內(nèi)相關(guān)研究機(jī)構(gòu)與研究個人也更加重視水平井采油工藝的研究，在相關(guān)的技術(shù)研發(fā)領(lǐng)域增加投入，并且在高校相關(guān)專業(yè)教學(xué)中也加大對水平井采油工藝的教學(xué)，為我國水平井采油工藝領(lǐng)域提供強(qiáng)大的后備力量，隨著這一系列措施的實現(xiàn)，相信我國水平井采油工藝技術(shù)水平將不斷提升，進(jìn)一步為我國石油開采量提升做出更大的貢獻(xiàn)，在相關(guān)工藝與技術(shù)上也將逐漸趕超歐美等發(fā)達(dá)國家。

2.2國外發(fā)展趨勢

西方研究水平井采油工藝的時間較早，相關(guān)技術(shù)的研發(fā)與經(jīng)驗的積累上明顯比國內(nèi)要高，同時在水平井采油新工藝等方面也一直代表世界領(lǐng)先水平。水平井采油中對薄層油層、天然裂縫油層的處理方面，西方國家也取得了積極的展，并且處理結(jié)果較優(yōu)，這些重要的技術(shù)一直被西方國家奉為核心，不輕易外泄?？偨Y(jié)來看，當(dāng)前歐美等經(jīng)濟(jì)發(fā)展國家所采用的水平井采油工藝主要有兩個十分顯著的特點：第一是水平井采油技術(shù)已經(jīng)開始由一個單項水平井朝總水平井的方向發(fā)展，并且在開采過程中，分支井也逐漸開始替代水平井，使石油開采效率不斷提升;第二是欠平衡鉆井技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用，該技術(shù)的優(yōu)勢在于能夠顯著減少鉆井液在油層中的浸泡時間，這能夠避免開采過程中給油層帶來的污染，同時還能夠明顯提高機(jī)械設(shè)備的鉆井速度;第三是水平井與分支井的完井技術(shù)也得到可科學(xué)合理的簡化，使得油井的開采效率大大提升。

3.結(jié)論與認(rèn)識

現(xiàn)階段我國采用水平井采油工藝后，在石油產(chǎn)量上取得一定的成效，然而，與國外先進(jìn)水平相比還存在一定的差距。為了實現(xiàn)我國石油材料的提升，需要我國科研人員以及相關(guān)技術(shù)人員不斷探索，針對我國石油開采的實際情況，不斷改進(jìn)水平井采油技術(shù)，使技術(shù)水平朝世界先進(jìn)水平進(jìn)步，進(jìn)而使我國水平井采油工藝得到進(jìn)一步的提升。

參考文獻(xiàn)

[1]高磊;;論述水平井采油工藝技術(shù)的應(yīng)用研究[J];科技與企業(yè);2014年13期

[2]郭玉強(qiáng);王麗莉;淺談水平井采油工藝技術(shù)的現(xiàn)狀與應(yīng)用研究[J];價值工程;2014年33期