徑向鉆井技術應用與效果

呂曉雯

摘要：徑向鉆井技術是一種油氣田增產及完井技術，在低滲透油田采取徑向鉆井技術，可準確控制擴孔的延伸方向、有效控制縫高、改變液流方向和改善水井的吸水剖面，是低滲透油藏有效開發的重要措施。

關鍵詞：徑向鉆井 縫高 裂縫延伸方向

中圖分類號：TE24 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）10（b）-0084-01

徑向鉆井技術是一種油氣田增產及完井技術，主要為低滲透、稠油和老油田提供一種經濟高效的開采途徑，尤其適用于低壓、低滲、低產層的開發。低滲透油藏受自身儲層地質條件和工藝技術的制約，表現出單井產量低，操作成本高，經濟效益低等特征，使得大量低滲透油藏無法得到經濟開采。因此尋求既能降低開發成本，又能提高單井產量的配套技術，實現少井高產，意義重大。通過徑向鉆井，可建立地下儲層流體新的滲流通道，突破近井儲層污染帶、連通遠井地帶剩余油與井筒，擴大油井泄油面積，提高注入水波及面積和驅油效率，改善油氣田開發效果、提高采收率。

1 徑向鉆井技術方法介紹

1.1徑向鉆井原理

該技術是先用小鉆頭在油層部位的套管上開28mm的窗口，然后使用19mm連續油管連接帶噴嘴的12.7mm軟管，借助高壓射流的水力破巖作用在油層中的不同方向上鉆出多個（直徑38～50mm、長達100m左右）小井眼。

1.2適用范圍

適用地層：砂巖、灰巖、白云巖、頁巖等油氣層。各類生產開發過程中儲層污染油水井，通過越過污染帶和提供高滲通道實現增產。各類低滲低產油藏，通過增加滲流面積和消除近井壓降漏斗改善儲層與井筒連通性實施增產，提高產量，增加開發效益。無法壓裂的油水井（儲層關系復雜，易壓竄水層）、無法酸化增產（酸敏、水敏嚴重）等油井。灰巖縫洞性油藏溝通縫洞實施增產，裂隙性火成巖溝通裂隙實施單井增產。

適用井況：油層井深在3000m以內，油層套管是單層，套管尺寸4.5寸以上，井斜小于15°。

1.3徑向鉆井優勢

徑向鉆井可控制鉆孔方向，可鉆多個孔。徑向孔可以在同一口井的不同層位鉆進，且根據實際生產需要可在同一層位開多個徑向孔。徑向孔可以在同一層位的層面任意方向上選擇鉆進方位，可根據儲層發育展布及實際生產動態情況靈活選擇最有利的方位實施徑向孔鉆進。不僅可以對同一層位形成多層次多向多分支徑向孔，而且可以對縱向相鄰的多個層位形成多層多向多分支徑向孔。

施工周期短，平均3～5d作業時間，3min左右鉆成直徑50mm徑向100m的孔。主要配套設備簡單，為簡易修井機及定向設備（陀螺），施工介質為清水，施工4個孔總量不到8方，大大節約成本。可以形成多層多向多分支徑向孔。與其他工藝聯作，如酸化、壓裂、蒸氣驅、CO2、注聚合物等，效果更加突出。

而復合射孔穿透地層只能在1m左右。水平井鉆井投資大，工期長。壓裂酸化雖然可以有效穿透地層，但是只能形成單縫，不能控制裂縫走向，對靠水油層不利，需要的施工液量很大。

1.4徑向鉆井的用途

挖潛剩余油：在未完全衰竭產層、新的加密油層、因繞流而形成的死油區及現有井網未打開的油層，利用徑向鉆井技術將為這些油氣的開采提供一種更經濟的方法。

大幅增加油井泄油面積，提高控制儲量。

改善油水井生產條件：通過徑向鉆孔可增加單井控制儲量，穿透井眼的污染區域，改善地層滲透性，提高單井注入能力。

建立適配井網：縱向上根據油層的物性，控制層內的鉆孔密度，改善吸水、產液剖面。平面上根據地應力、井網、剩余油、物性控制徑向孔的方位、長度，實現均衡趨替。

改善壓裂效果：可控制裂縫延伸方向、裂縫高度和提高裂縫導流能力。

2 低滲透油田開發中存在的主要問題

儲層物性差，自然產能低，常規壓裂效果差。沙四段儲層由于層薄且特低滲透，油井自然產能低。通過壓裂改造后，有一定初產，但產量遞減快，壓裂有效期短。純化油田通81塊含油面積4.4km2，地質儲量320萬噸，滲透率為10×10-3um2，投產壓裂16口井，初期日油水平13.7t/d，3年末日油水平4.7t/d，3年產能達標率只有47%。

存在啟動壓力梯度，油水井間存在難動用帶。低滲透油田的滲流不符合達西定律，存在著啟動壓力梯度，距離注水井70～130m處存在難動用帶，儲量動用程度較差。且當存在啟動壓裂梯度時，滲透率越低、井距越大，原油產量降低幅度越大，不利于采收率的提高。

啟動壓力高，注水壓力不斷上升。由于注采井距偏大，油層連通性差，注水井的能量難以傳遞、擴散出去，致使注水井井底附近壓力憋得很高，有效注水壓差減小，且由于壓敏、水敏效應的不斷增強，啟動壓力逐步升高，注水越來越困難。

地應力方向大小不同，布井方式復雜。經多極子陣列聲波測井測得，地應力方向呈現多向性，在斷層附近的井，壓裂裂縫易垂直于斷層，給注水開發造成很大困難。

隔層薄，壓裂縫高難以控制。低滲透油田層多，存在隔層薄的特點，常規壓裂裂縫高度大，鋪砂濃度小，開發效果差。

3 合理選擇試驗區塊，改善開發效果

梁家樓油田為狹長型斷塊油氣藏，斷塊小，含油面積只有0.3km2，為一高溫、高壓、低滲透構造-巖性油藏，為提高區塊開發效果，最大限度的提高儲量動用程度和采收率。區塊采取徑向鉆孔與壓裂復合技術，井距450m、排距150m的菱形面積井網。部署總井4口，油井3口，水井1口，新鉆油井3口，利用老井1口。

4 結論及認識

徑向鉆井工藝簡單，成本較低，是油氣增產的主要措施。徑向鉆井具有定深定向的特性，在一個儲層平面鉆出多個徑向水平眼，油水井對應射孔可縮短驅替距離，大幅增加泄油面積，建立有效驅替。徑向鉆井在儲層薄、物性差的小狹長區塊能夠控制裂縫的延伸方向和控制縫高，是提高單井控制儲量、建立適配井網的重要手段。徑向鉆井是實現低滲難動用儲量有效開發的先進技術。

參考文獻

[1] 楊華，金貴孝.低滲透油氣田研究與實踐[M].石油工業出版社，2002.