1、水平井测试技术的研究与应用摘 要利用水平井提高油井产能和采收率，已成为油田一种经济有效的挖潜手段和途径。近十几年来，水平井技术发展很快，已经成为提高单井产量、延迟底水锥进、改善开发效果和提高采收率的重要途径。因此，通过对水平井的测试以及解释技术可以得到大量的油藏物性参数，判断各项工艺是否合理，为高效开发油藏提供可靠依据，具有重大意义。该技术所属基金项目：渤海湾盆地辽河坳陷中深层稠油开发技术示范工程（二期）2011ZX05053。 关键词水平井 测试 稠油热采 中图分类号：TE34 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）22-0218-01 1.水平井技术的发展 水平井钻井的历
2、史可追溯到 19 世纪末期。1882 年，美国加利福尼亚州在圣巴巴拉的一口竖井中侧钻井眼，这大概是最早的水平井的雏形。1929 年，美国得克萨斯州直井侧钻成 8 米长水平段并取得了增产效果。然而，由于当时技术水平有限，各项技术不配套，这种钻井方法是不经济的。虽然能够钻成水平井，但是难以形成较大的生产规模。自 80 年代以来， 随着技术的进步，水平井钻井出现加速发展的趋势， 仅 1989 年就钻成 180 口，1990 年钻成 300 口，到上世纪末已完成 15000 口以上。 目前世界上应用水平井技术较多、技术水平较高的是美国和加拿大。在美国，水平井的最大作用是横穿多个裂缝，其次是延缓水锥与气
3、锥的出现，使用最少的是以下 3 个方面：水驱、提高原油采收率和避开目的层上部地表的限制。加拿大的水平井技术相对于美国来说发展得较晚，但其发展速度很快，无论从技术上还是年完钻井数上都赶上了美国。 我国是世界上第三个开展水平井钻井的国家。1965？1966 年，我国的钻井工作者在四川先后钻成了磨 3 井和巴 24 井两口水平井。但限于当时的技术水平，没有能够取得应有的经济效益。80 年代初， 随着欧美地区二次水平钻井热潮的涌动， 国内也进行了计划工作。1988 年， 终于在各大油田相继开展了现场试验，同时陆续开展理论研究。 水平井的用途非常广泛，可适用于以下油藏：成熟油田或枯竭油藏；低渗透油气藏；
4、裂缝性油气藏；薄层油气藏；存在气锥和水锥的油藏；存在底水锥进的气藏；海上油田等。同常规的垂直井相比，由于水平井段是沿着油层钻进，因而可最大限度地裸露油气层，增加与油藏的接触面积，改变近井地带的渗流方式，降低渗流阻力，提高油气井产量和采收率，并可减少水锥、气锥的影响，以及减少占地和其它工程建设费用，有效地降低了油田综合成本，具有较好的经济效益。 2.辽河油田水平井应用情况 1992 年在冷家堡油田冷 43 块实施第一口水平井冷平 1 井，1997 年国内首例 SAGD 成对水平井（杜 84 块平 1-1 井和 1-2 井）钻井成功，双水平井 SAGD 项目开始实施。2005 年，辽河油田水平井应
5、用进入规模实施阶段，全年部署水平井 74 口，投产 53 口，钻井成功率达九成以上，平均单井日产油稳定在 20 吨至 25 吨。随着地质研究理论和技术的完善以及钻井工艺技术的不断提高，辽河油田水平井应用迎来高峰期。 辽河油田水平井目前主要应用于薄油层、裂缝性油藏、块状底水油藏、层状边底水油藏等，油品涉及稠油、稀油和高凝油，应用于未动用的难采储量、开发中后期的老区挖潜、主力油藏边部、超稠油开发方式转换、稀油注水等不同开发阶段。以稠油为主的地质特点，决定了稠油水平井应用在辽河油田占有较大比例。 近年来，辽河油田水平井的部署和开采方式向多样化发展，由新区单水平井部署发展到整体水平井群部署，进而到老区
6、直井井间加密、层间接替。在超稠油开发方式转换方面开展了直井与水平井组合重力泄油（SAGD）的开发试验；在稀油开发方式上也开始了直井与水平井组合注采开发的可行性研究。水平井已成为辽河油田老区挖潜和新区产能建设的重要技术手段，在薄层、层状边水、块状底水、裂缝等不同类型油藏开发中发挥了重要作用，取得了一定成效。 3.水平井测试技术概况 水平井的生产测试技术与传统的直井测试技术相比有着显著的不同，直井可以直接依靠仪器自身重量或带加重杆起下，而水平井必须借助外力把仪器送到目的层位。由于水平井井深结构的特殊性， 传统的监测手段无法将仪器下入水平段。普通测试工艺无法实现水平井（特别是内接箍双油管水平井）在生
7、产状态下的温度剖面测试，无法提供有效的吸气、产液温度剖面。对于热采水平井测试，目前国内外还没有比较完善的工艺技术。传统的水平井测温方式主要是温度计测温、分布式光纤测温、不锈钢内嵌热电偶测温等技术方法，而光纤温度监测技术价格高，对钻井有较高的要求，并不适宜大规模应用。 现阶段常见的水平井测试技术主要有以下几类： （1） 爬行器技术 利用爬行器将测试仪器拖至水平段预定位置进行测试，但是由于受限较多，成功率较低，爬行器价格昂贵，限制了该技术的推广应用。美国的斯伦贝谢公司经常使用这种技术进行水平井的测试，通用做法是用电缆爬行器将仪器和电缆拖入水平段进行测试，但爬行器的最高耐温只能达到 150，无法满足
8、热采井要求，具有一定的局限性。 （2）连续油管下入技术 利用连续油管推动测试仪器下入水平段指定位置进行测试，这种下入方式成功率较高，但对井场及测试井口有特定要求。针对不同尺寸的管柱，要求使用不同尺寸的连续油管。而采用耐高温的测试电缆，还可以进行高温水平井的测试。 （3）测试管柱下入技术 将测试仪器放置于特制的防震托筒内连接在作业油管底部，随作业油管将仪器带到预定位置，可以根据生产需要及测试设计要求，预先设置好开、关井的测试时间。英国 Sensornet 公司的做法是直接在监测井中随油管下入耐温可达 1000的光纤传感器，对监测井进行长期监测，此方法虽然能解决个别井的测试问题，但成本较高，不符合
9、日常生产测试的要求，也不具备推广条件。 （4）泵液送仪器法 20 世纪 90 年代后期，新疆油田采用泵液送仪器法对斜直浅层水平井进行测试，该技术是用压将测试仪送至水平井段，静止一段时间让温度平衡后上提仪器测试。由于泵送仪器需要使用大量清水，破坏了井下原有温度场，致使地层温度测试失真。且近两年开发的浅层稠油水平井副管大多采用内接箍油管，仪器上提时有遇阻的可能，也不适用于目前的浅层稠油水平井。 4.总结 目前的水平井测试工艺技术虽然可以满足基础的测试需求，但在此项技术上仍存在很多不足的地方，几种方式各有其优势和不足，需要进一步研究完善。希望将来可以研发出更优的装置设备，能够发挥优势，弥补不足，做到操作简单易行，数据准确可靠，且能减少措施费用，使该项技术可以大范围推广应用，为油田上产提供保障。
