径向钻井技术应用与效果

吕晓雯

摘要：径向钻井技术是一种油气田增产及完井技术，在低渗透油田采取径向钻井技术，可准确控制扩孔的延伸方向、有效控制缝高、改变液流方向和改善水井的吸水剖面，是低渗透油藏有效开发的重要措施。

关键词：径向钻井 缝高 裂缝延伸方向

中图分类号：TE24 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）10（b）-0084-01

径向钻井技术是一种油气田增产及完井技术，主要为低渗透、稠油和老油田提供一种经济高效的开采途径，尤其适用于低压、低渗、低产层的开发。低渗透油藏受自身储层地质条件和工艺技术的制约，表现出单井产量低，操作成本高，经济效益低等特征，使得大量低渗透油藏无法得到经济开采。因此寻求既能降低开发成本，又能提高单井产量的配套技术，实现少井高产，意义重大。通过径向钻井，可建立地下储层流体新的渗流通道，突破近井储层污染带、连通远井地带剩余油与井筒，扩大油井泄油面积，提高注入水波及面积和驱油效率，改善油气田开发效果、提高采收率。

1 径向钻井技术方法介绍

1.1径向钻井原理

该技术是先用小钻头在油层部位的套管上开28mm的窗口，然后使用19mm连续油管连接带喷嘴的12.7mm软管，借助高压射流的水力破岩作用在油层中的不同方向上钻出多个（直径38～50mm、长达100m左右）小井眼。

1.2适用范围

适用地层：砂岩、灰岩、白云岩、页岩等油气层。各类生产开发过程中储层污染油水井，通过越过污染带和提供高渗通道实现增产。各类低渗低产油藏，通过增加渗流面积和消除近井压降漏斗改善储层与井筒连通性实施增产，提高产量，增加开发效益。无法压裂的油水井（储层关系复杂，易压窜水层）、无法酸化增产（酸敏、水敏严重）等油井。灰岩缝洞性油藏沟通缝洞实施增产，裂隙性火成岩沟通裂隙实施单井增产。

适用井况：油层井深在3000m以内，油层套管是单层，套管尺寸4.5寸以上，井斜小于15°。

1.3径向钻井优势

径向钻井可控制钻孔方向，可钻多个孔。径向孔可以在同一口井的不同层位钻进，且根据实际生产需要可在同一层位开多个径向孔。径向孔可以在同一层位的层面任意方向上选择钻进方位，可根据储层发育展布及实际生产动态情况灵活选择最有利的方位实施径向孔钻进。不仅可以对同一层位形成多层次多向多分支径向孔，而且可以对纵向相邻的多个层位形成多层多向多分支径向孔。

施工周期短，平均3～5d作业时间，3min左右钻成直径50mm径向100m的孔。主要配套设备简单，为简易修井机及定向设备（陀螺），施工介质为清水，施工4个孔总量不到8方，大大节约成本。可以形成多层多向多分支径向孔。与其他工艺联作，如酸化、压裂、蒸气驱、CO2、注聚合物等，效果更加突出。

而复合射孔穿透地层只能在1m左右。水平井钻井投资大，工期长。压裂酸化虽然可以有效穿透地层，但是只能形成单缝，不能控制裂缝走向，对靠水油层不利，需要的施工液量很大。

1.4径向钻井的用途

挖潜剩余油：在未完全衰竭产层、新的加密油层、因绕流而形成的死油区及现有井网未打开的油层，利用径向钻井技术将为这些油气的开采提供一种更经济的方法。

大幅增加油井泄油面积，提高控制储量。

改善油水井生产条件：通过径向钻孔可增加单井控制储量，穿透井眼的污染区域，改善地层渗透性，提高单井注入能力。

建立适配井网：纵向上根据油层的物性，控制层内的钻孔密度，改善吸水、产液剖面。平面上根据地应力、井网、剩余油、物性控制径向孔的方位、长度，实现均衡趋替。

改善压裂效果：可控制裂缝延伸方向、裂缝高度和提高裂缝导流能力。

2 低渗透油田开发中存在的主要问题

储层物性差，自然产能低，常规压裂效果差。沙四段储层由于层薄且特低渗透，油井自然产能低。通过压裂改造后，有一定初产，但产量递减快，压裂有效期短。纯化油田通81块含油面积4.4km2，地质储量320万吨，渗透率为10×10-3um2，投产压裂16口井，初期日油水平13.7t/d，3年末日油水平4.7t/d，3年产能达标率只有47%。

存在启动压力梯度，油水井间存在难动用带。低渗透油田的渗流不符合达西定律，存在着启动压力梯度，距离注水井70～130m处存在难动用带，储量动用程度较差。且当存在启动压裂梯度时，渗透率越低、井距越大，原油产量降低幅度越大，不利于采收率的提高。

启动压力高，注水压力不断上升。由于注采井距偏大，油层连通性差，注水井的能量难以传递、扩散出去，致使注水井井底附近压力憋得很高，有效注水压差减小，且由于压敏、水敏效应的不断增强，启动压力逐步升高，注水越来越困难。

地应力方向大小不同，布井方式复杂。经多极子阵列声波测井测得，地应力方向呈现多向性，在断层附近的井，压裂裂缝易垂直于断层，给注水开发造成很大困难。

隔层薄，压裂缝高难以控制。低渗透油田层多，存在隔层薄的特点，常规压裂裂缝高度大，铺砂浓度小，开发效果差。

3 合理选择试验区块，改善开发效果

梁家楼油田为狭长型断块油气藏，断块小，含油面积只有0.3km2，为一高温、高压、低渗透构造-岩性油藏，为提高区块开发效果，最大限度的提高储量动用程度和采收率。区块采取径向钻孔与压裂复合技术，井距450m、排距150m的菱形面积井网。部署总井4口，油井3口，水井1口，新钻油井3口，利用老井1口。

4 结论及认识

径向钻井工艺简单，成本较低，是油气增产的主要措施。径向钻井具有定深定向的特性，在一个储层平面钻出多个径向水平眼，油水井对应射孔可缩短驱替距离，大幅增加泄油面积，建立有效驱替。径向钻井在储层薄、物性差的小狭长区块能够控制裂缝的延伸方向和控制缝高，是提高单井控制储量、建立适配井网的重要手段。径向钻井是实现低渗难动用储量有效开发的先进技术。

参考文献

[1] 杨华，金贵孝.低渗透油气田研究与实践[M].石油工业出版社，2002.