复合井设计的优化与探索

丁怀宇 （中石油辽河油田分公司，辽宁 盘锦 124010）

1 复合井分支方位优选

由于不同类型油藏以及油藏不同部位的原油饱和度、油层物性和原油性质存在着差异，因此复合井在有些部位效果显著，但有的部位和方向却基本无价值，这就必须在精细油藏描述和剩余油研究基础之上，进行复合分枝方向和位置的选择，研究认为确定复合井方位的基本原则为：原油饱和度高，储层物性较好的部位和方向，一般要求油层渗透率大于10×10-3μm2。垂直渗透率与水平渗透率之比大于0.1，一般在0.5以上的层位和方向。油层厚度一般在6m以上，对于底水气顶油藏，要求储层在20-40m之间，分枝水平段上、下隔层较明显，无垂直裂缝。复合井分枝方位尽可能与水道砂体延伸方向一致。在裂缝性油藏中，复合井分枝方位尽可能与裂缝走向垂直。

以某井为例，根据上述地质特征和直井分布情况,我们选取分枝井筒的方位角分别为0°、45°、90°、180°、270°、230°、315°进行开发效果比较，预测时分枝井筒段长度假设为140m，注采参数为：吞吐第一周期注气强度50t/m，后继周期10%递增，注气速度400t/d，井底最高注气压力11MPa，最大排液量100m3/d，井底最小流压4MPa，周期废弃产量3.5t/d，根据上述限定条件，模拟上述7个方向吞吐生效效果，显示分枝井筒方位角为45°、230°、315°方向效果相对较好。

注蒸汽采油在注汽井周围对油藏温度有显著提高，有效影响半径约在40-60m。根据蒸气吞吐采油机理可以推知，按118m井距布井，在井间仍可能存在一定量的剩余油和较高的含油饱和度。一般情况下，按现有蒸汽吞吐方式是不易采出。尤其是当水淹严重或吞吐存水大时时，更难获得较好的产量。根据温度场特征，可以认为，对于吞吐井100m的边水，一般情况下难以沿储层侵入油井。只有在出现断层或稠油分布不均匀地带，才有出现这种情况的可能性。

剩余含油饱和度受吞吐开采井及射孔井段、渗透率等多种参数的控制。总的规律是，在累积产油量较高的层段含油饱和度低一些，各井间的含油饱和度较高。

2 复合井分枝长度优选

就其复合井分枝水平段长度而言，增加分枝水平段长度对增加单井日产量是有利的，但水平段长度的增加受到钻井技术、油藏条件等诸多因素限制，只有在满足现有工程技术和油藏条件下的最大分枝水平段长才是分枝长度的最佳值。

在工程技术方面，限制分枝水平段长度的主要因素有管柱摩阻力、井眼稳定性、钻井成本等三方面因素，这三方面因素相互依存和相互制约，分枝水平段长度增加会使三项因素的影响增加，但也并非分枝水平段短三项因素的影响程度会减小，因为这样水平段单位长度的成本却增加了。因此，在这三项因素之间要找到一个最佳水平段长度。

油藏条件，又是限制分枝水平段长度的另一重要因素，储层砂体规模，水侵状态，已有井网密度等都会对分枝水平段长度起到限制作用，因而最佳水平段长度在不同类型油藏中是不同的，这种不同分枝长度的确定，要依据各种具体的地质条件和开发现状进行数值模拟决定，根据目前国内外经验，一般认为分枝水平段长度在200m左右较为适宜。

3 复合井分枝夹角的优选

复合井各分枝相对于普通井网的间距来说，各自的生产范围（或压力范围）比较接近，局部地层渗透率差异的影响使各分枝的开采速度或多或少出现偏差，从而最终引起分枝间的相互干扰效应，特别是对于开发薄层油藏有数个生产段的分枝井来说，这种干扰现象更应引起重视。

决定直井间生产干扰的主要因素是各井之间的距离，而复合井是由同一口井钻成数个生产井筒，那么影响分枝井干扰的因素主要是分枝间的距离和夹角，数字模拟结果表明分枝井累积产油量随着分枝间夹角的缩小而下降。分枝夹角为90°的分枝井产量比一口生产段长度相等的水平井产量低4%，夹角45°时，分枝井累积产量会低10%；夹角30°时，累积产量则低于水平井12%，因此，在本井组复合井设计中，各分枝间夹角为45°—90°。

4 复合井组合方式优选

依据某井的地质特征和开采现状，我们设定5种复合井组合方式进行优选：

方式1：侧钻单筒复合井（侧钻水平井），开采层位I2小层，分枝方位角242°，分枝井筒长度200m。

方式2：层叠型双筒复合井，开采层位I2、I3小层，两分枝方位相同，方位角为242°，分枝长度为150m-200m，由于I2、I3之间有较稳定的隔层，因此两分枝井筒的间距区可以为30m以上。

方式3：平面型反向式双筒复合井 开采I2小层，两分枝方位角分别为45°和242°，分枝井筒长度为150-200m。

方式4：平面型发散式双筒复合井 开采I2小层，两分枝井筒方位角分别为242°和316°，分枝段长度150-200m。

方式5：发散式三筒复合井集中开采I2小层，分枝井筒方位为：1号井筒45°，2号井筒242°，3号井筒316°，分枝段长度150-200m。

在油藏参数相同条件下，三筒复合井产能比双筒分枝、单分枝大，经济净现值也是以发散式三筒复合井最好。

[1]刘莎丽,闵江本,卢海阳,刘功威,郑婷婷.浅析气举工况诊断模型建立的两种方法[J].中国石油和化工标准与质量.2013(23).