北部过渡带水平井优化设计方法研究

长水平段水平井井眼轨道优化设计方法胥豪;董志辉【摘要】井眼轨道优化设计是长水平段水平井降低摩阻扭矩的有效途径之一，利用先进的计算机软件对轨道设计关键参数进行优选，可以得到优化轨道设计，从而达到降低施工难度的目的。

结合华北油田某井工程实列，论述了长水平段水平井井眼轨道优化设计方法。

%Optimization design of wellbore trajectory is one of the most effective way for long horizontal-section horizontal well to reduce the friction and ing advanced computer software, the key parameters of wellbore trajectory can be optimized, which can decrease the construction difficulty.Based on a project case in North China oilfield, the design meth-od of long horizontal-section wellbore trajectory is introduced.【期刊名称】《探矿工程-岩土钻掘工程》【年(卷),期】2013(000)003【总页数】4页(P35-37,41)【关键词】长水平段水平井;轨道;优化;摩阻;扭矩【作者】胥豪;董志辉【作者单位】中石化胜利石油管理局钻井工艺研究院，山东东营257017;中石化胜利石油管理局钻井工艺研究院，山东东营257017【正文语种】中文【中图分类】TE243长水平段水平井的主要特点在于水平段长度较长;又由于不同于普通大位移定向井，其井斜角多在90°左右，因此形成了长水平段水平井施工的最大困难，即管柱在井内的摩阻和扭矩特别大。

大位移水平井轨道优化设计研究【摘要】为实现安全优质快速钻井，减少井眼轨迹控制的难度和工作量，针对歧口凹陷大位移水平井ZH68-10L井的地质特点，设计了“三增”井眼轨道剖面，将轨道设计值与landmark计算值进行对比；计算了起下钻、旋转钻井、滑动钻进等不同工况下的摩阻扭矩值，据此优选出最优井眼轨道。

【关键词】水平井轨道设计摩阻扭矩landmark歧口凹陷位于黄骅坳陷中区，是黄骅坳陷最大的生油凹陷，勘探面积近3000km2。

2011年，大港油田展开了斜坡区岩性油气藏和潜山油气藏勘探工作。

本文对珵海斜坡大位移水平井ZH68-10L井进行轨道设计，然后利用landmark 软件进行理论摩阻扭矩计算，优选设计出合适的井眼轨道。

1 ZH68-10L井基本情况ZH68-10L井目的层为沙河街组砂三段砂岩储层，靶点垂深4300米。

其钻探目的为落实珵海斜坡沙一下白云岩储层的含油气情况，实现对珵海区块的滚动开发。

2 井身剖面的选择为了有效地保障水平井轨迹控制的成功率及中靶精度，形成了“直-增-增-增-平”的连增复合型“三增”式剖面。

“三增”式剖面井眼轨迹圆滑，摩阻扭矩较小，环空间隙较大，有利于安全钻进，降低水平段施工难度[1]-[4] 。

3 井眼轨道设计结果根据井眼轨道设计的原则及相关公式，设计了造斜点在1100m的“三增”式井眼轨道，然后使用landmark软件对设计结果进行了对比。

设计结果如表1所示。

从以上结果对比可知，两种方法计算结果大致相同，井深、造斜率等计算数据相差很小，说明计算方法是准确的。

4 井眼轨道摩阻扭矩计算结果针对前面设计的井眼轨道，对其摩阻扭矩进行了计算分析[5]。

设计完钻钻具组合为216mm钻头+动力钻具+203mm无磁钻铤+127mm无磁钻铤+127mm加重钻杆+127mm钻杆。

在计算中钻井液密度取1.3g/cm3，摩阻系数取2.5，计算时设钻头在技术套管内。

计算了起下钻、旋转钻井、滑动钻进等不同工况下的摩阻扭矩值。

水平井油藏数值模拟及开发方案优化随着能源需求的不断增长，石油资源的开采变得越来越重要。

然而，在常规的石油开采中，大多数地下储层都已经失去了原有的压力，因此难以直接开采。

而水平井油藏正是一种新型的油藏开发方式，其通过操作油井的钻头来建造水平井，进而从原本无法开采的地下储藏层中开采出石油。

但是，水平井油藏的开发受到很多限制，一方面是由于其开采的深度远远超过了传统石油开采的深度，另一方面是由于其所处的地层环境比传统石油开采的地层环境更加复杂。

因此，对水平井油藏的数值模拟和开发方案优化显得非常重要。

数值模拟是指利用计算机模拟被开采油藏的物理和化学过程，研究油藏的特征和行为。

通过数值模拟可以确定最佳开采方式、优化提高开采效率和降低开采成本。

在水平井油藏的开发过程中，则需要对其进行三维模拟。

以“UGR grid”为例，可以对地层进行划分，建立“广义导向网格（Generalized Finite Difference Grid）”，并对每一层的物理性质、流体动力学特性、化学特性进行分析，从而实现快速而精确的地层模拟和分析，提高开采效率。

除了数值模拟外，优化开发方案也是非常重要的。

在水平井油藏的开采过程中，存在诸多因素影响开采效率，其中最主要的因素则是压裂工艺和注水治理工艺。

压裂工艺是指在地下储藏层中注入压裂液，让石油从储藏层流出，而注水治理工艺则是指在储藏层内注入水来提高储层压力，从而使石油流动起来。

因此，针对水平井油藏的开发，需要采用一系列的技术手段来优化方案。

例如，可以采用大口径、高质量的水平井钻头，以确保正常的钻井效率和钻井质量；可以采用“断点注压”技术，在地层下方注入一定压力的水压，使压裂液沿更多的微小孔隙点分布，从而提高了压力的均匀性和扩散率；还可以采用高精度压裂技术，在压裂过程中可以根据需要精确定向注入位置。

综上所述，水平井油藏的数值模拟和开发方案优化是非常关键的。

通过科学的方法对其进行分析和优化，可以提高开采效率，同时也能降低开采成本，从而推动石油资源的更有效开采。

低渗透裂缝性油藏水平井压裂优化设计开题报告一、选题背景及研究意义水平井压裂技术是目前油气开发中一种重要的增产手段。

其中，低渗透裂缝性油藏是一类特殊的油藏类型，将水平井和压裂技术结合起来，可以有效提高裂缝效果，增加油气产量。

因此，针对低渗透裂缝性油藏的水平井压裂优化设计具有重要的研究意义。

二、研究内容及方法本研究计划选取某低渗透裂缝性油藏为研究对象，以水平井压裂技术为手段，通过系统地分析和优化水平井的位置、井段设计、压裂参数等因素，实现最大程度地提高裂缝效果和油气产量的目标。

具体来说，工作步骤包括：1. 详细调研和分析该低渗透裂缝性油藏的地质特征和流体特性，制定研究方案。

2. 采取三维地质建模技术，综合考虑裂缝发育方向、孔隙度、渗透率等影响因素，确定合适的水平井设计方案。

3. 通过有限元数值模拟方法，评估井段压裂效果，并根据模拟结果对井段设计和压裂参数进行优化调整。

4. 通过实验室对岩心样品进行分析试验，获得具体的岩石力学参数和裂缝特性参数，为优化水平井位置和压裂参数提供依据。

5. 最终制定优化方案，并进行现场试验验证。

三、预期成果及意义通过本研究，预计可获得以下主要成果：1. 确定适合低渗透裂缝性油藏的水平井设计方案，指导工程实践。

2. 优化井段设计和压裂参数，为提高裂缝效果和油气产量提供依据，并降低开发成本和投资风险。

3. 拓展水平井压裂技术在低渗透裂缝性油藏的应用领域，丰富该技术在油气勘探开发领域的应用实践经验。

4. 为解决低渗透裂缝性油藏开发难题，促进油气资源的科学开发和利用提供科学依据。

综上所述，本研究对与油气开发相关领域具有重要的理论意义和实践意义。

带油环边水气藏水平井开发优化设计
马时刚;李清瑶
【期刊名称】《断块油气田》
【年(卷),期】2014(021)004
【摘要】锦州×油气田为一个带油环的层状边水凝析气藏,气区部署的气井肩负联合对外供气任务.在开发中,为了减缓气油界面上升,防止油环锥进入气区干扰气井稳定生产,同时避免油环锥进入气区成为死油而无法采出,降低油环的开发效果,因而在油环区部署水平井,与气井同步生产,保持气油界面的稳定性.文中通过数值模拟手段,对水平段纵向位置、水平段长度、合理采油速度等参数进行研究和优化设计.实际生产动态表明,优化设计的水平井能延缓边底水锥进和保持气油界面的稳定,提高了油气田的整体开发效果.
【总页数】3页(P480-482)
【作者】马时刚;李清瑶
【作者单位】中海石油(中国)有限公司开发生产部,北京100010;中国石油大学(北京)地球科学学院,北京102249
【正文语种】中文
【中图分类】TE243
【相关文献】
1.有边水带油环气藏水侵量计算方法 [J], 夏静;郑灵芸
2.带油环的深海凝析气藏开发方式优选 [J], 翟明昆;喻高明
3.油气藏数值模拟技术在带油环凝析气藏开发中的应用 [J], 胡春锋;郑可;胡小鹏
4.气顶边水窄油环水平井生产压差调控实验研究 [J], 葛丽珍;李傲;孟智强;肖鹏;祝晓林
5.带油环凝析气藏动态储量计算——以板中北高点带油环凝析气藏为例 [J], 余元洲;杨丽容;史长林;朱小丽;邢卫东
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杜84块水平井参数优化设计孙清华【摘要】使用油藏数值模拟方法分析了不同井距以及水平井段长度和位置对油气开采的效果,确定了杜84块水平井整体设计的参数.【期刊名称】《科技创新导报》【年(卷),期】2010(000)027【总页数】1页(P84)【关键词】油藏数值模拟;水平井;参数优选;油田开发【作者】孙清华【作者单位】中国石油长城钻探工程有限公司地质研究院,辽宁盘锦,124010【正文语种】中文【中图分类】TE1杜84块兴隆台油层原油属超稠油,经过多年的蒸汽吞吐开采之后,除近井周围与汽窜区域的剩余油饱和度较低外,其它区域的含油饱和度仍然较高,井间平均剩余油饱和度基本都在60%以上。

生产情况统计结果表明,水平井开发效果好于直井;与直井相比,水平井具有周期生产时间长、周期产油量高、油汽比高的特点。

为了使用SAGD新技术对杜84块做进一步的开发,使用油藏数值模拟技术对水平井设计参数[1]对开发效果的影响进行了研究。

从油藏地质角度考虑,水平段方向最好垂直于砂体延伸方向和最大水平渗透率方向、垂直裂缝带延伸方向和边水侵入方向。

考虑到杜84块地应力方向主要是北西-南东向,水平井部署应该垂直于地层主应力方向,以南西-北东向为优,即平行于构造线方向。

使用油藏数值模拟方法研究了两种水平井加密部署方位:北东-南西向,距直井35m;东-西向,距直井25m。

模拟结果表明,水平井段长度为350m时,北东-南西向布井效果较好。

分析原因,一方面是因为北东-南西向布井单井控制面积大,供油范围广;另一方面是该方向剩余油较多。

因此,加密水平井的方位应选为北东-南西向。

水平井段长度的大小决定了与油层的接触面积,水平井段越长,油井与油层的接触面积越大。

在给定注汽速度为350t/d、井底蒸汽干度50%、注汽温度300℃、注汽强度15t/m等条件下,模拟了7种水平井段长度情况下的开采效果(见表1)。

从模拟结果可以看出,水平井段长度对吞吐时间及累积产油量影响很大。

边水油藏水平井位置及水平段长度优化设计
顾宇;张洁
【期刊名称】《内江科技》
【年(卷),期】2012(000)005
【摘要】水平井垂向距离、水平井到边水的距离及水平段长度是边水油藏水平井开发方案优化设计的重要组成部分。

基于边水油藏水平井临界产量方程,分析了水平井垂向距离和边水距离对边水油藏临界产量的影响规律,在体积守恒原理的基础上,通过耦合水平井井筒内流体流动与油藏内流体流动,推导得出了求解边水油藏水平井水平段长度的方程,结合Dikken水平段长度优化原则,提出了确定水平井段合理长度的方法,并通过实例进行了计算分析。

【总页数】2页(P126-127)
【作者】顾宇;张洁
【作者单位】西南石油大学油气藏地质及开发国家重点实验室,成都610500;西南石油大学油气藏地质及开发国家重点实验室,成都610500
【正文语种】中文
【中图分类】TE341
【相关文献】
1.边水油藏水平井出水位置诊断新方法——以渤海南部BZ油田为例
2.水平井水平段长度优化设计与实践
3.致密低渗气藏水平井水平段长度优化设计
4.致密低渗气藏水平井水平段长度优化设计
5.气顶边水油藏水平井垂向位置优化研究
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致密砂岩油水平井“平台化”设计关键技术及应用——以松辽盆地北部扶余油层为例王现华【摘要】针对松辽盆地北部长垣扶余油层致密砂岩油储层地质特点,在水平井开发先导试验中,形成了以地质研究为基础,水平井“平台化”设计的关键技术,突出水平井地质设计环节的主控因素,通过应用深度域构造形态精确刻画技术、“甜点”砂体分布规律精细表征技术、河道砂体形态定量精细描述技术和基于精细三维地质建模的水平井优化设计技术,夯实了水平井部署依据.开发先导试验取得初步进展,水平井完钻效果较好,这套技术方法提高了扶余油层致密河道砂体的储层动用能力,结合体积压裂改造等技术,扶余油层单井产量和井控储量大幅提高,有效支撑了大庆油田致密油的经济有效动用.【期刊名称】《石油化工高等学校学报》【年(卷),期】2016(029)001【总页数】10页(P21-30)【关键词】扶余油层;致密砂岩油;水平井设计;松辽盆地【作者】王现华【作者单位】大庆油田有限责任公司勘探开发研究院,黑龙江大庆163712【正文语种】中文【中图分类】TE343松辽盆地北部扶余油层致密砂岩油具有储量规模大、常规技术难动用、经济效益差等特点[1-5]。

多年的勘探与开发实践表明，已投产区块直井注水开发效果差，单井产量低，难以建立有效驱动体系，适合开发的合理井网有待确定，开发技术经济界限不明确。

扶余油层致密砂岩油水平井开发过程中，普遍存在砂体落实程度较低，地震预测难度大，钻井风险高等问题。

本文针对扶余油层致密砂岩油的储层特点，分析水平井地质设计环节的主控因素，通过研究如何提高构造解释精度，精细刻画“甜点”砂体的空间分布特征，定量描述河道砂体形态和依据“平台化”设计要求优化水平井井轨迹，总结了致密油水平井“平台化”设计关键技术，为致密油水平井开发提供技术支撑。

松辽盆地北部扶余油层尽管资源潜力巨大，但储量发现和升级难度较大，动用程度一直较低。

扶余油层主要发育河流-三角洲相沉积，储层非均质特征明显，砂体规模小、厚度薄、横向连续性差，物性变化大、含油性差异大，同时储层较为致密，孔隙度一般在8%～12%，多数储层渗透率小于1 mD。

EXCHANGE OF EXPERIENCE 经验交流摘要：水平井与油层接触面积大，开发薄油层经济效益好，在油田开发中应用越来越普遍。

水平井地质设计是施工前重要参考依据，对保证水平井顺利入靶、提高砂岩钻遇率意义重大，为此，论文对水平井地质设计关键技术进行了探讨，具有一定借鉴意义。

关键词：水平井；地质设计；关键技术一、水平井开发的优点水平井是指井斜角度较大，且在目的层段中保持水平钻进的定向井。

用水平井开发油气藏具有三个显著的优点：一是水平井与油层接触面积大。

由于水平井在生产层中穿行，增加了井筒与储层的接触面积，开采效果更好；二是有利于保护环境，在同一位置，可以钻取多口水平井，不同水平井指向不同方向，共同控制区域内大片含油范围，从而有利于保护环境；三是水平井开采薄油层效果好。

薄油层采用普通直井开采时，由于生产层与井筒接触面积太少，开采经济效益较差，采用水平井能显著提高开采效果。

二、水平井地质设计关键技术（一）区域地质资料分析。

在进行水平井地质设计前，需要做好准备工作，要了解区域地质资料信息，掌握井位部署地理位置、构造情况及井位部署目的，收集区域地质资料，已钻井资料、邻井实钻资料等，区域地震资料、测井资料，相关的图件，如区域构造图、油藏剖面预测图、目的层构造图等，邻井地层压力资料、钻井工程异常情况等[1]。

水平井地质设计需要了解区域地质构造、地层岩性、断层发育情况、地温梯度、地层倾角、地层压力等内容，同时还要了解邻井发生工程异常情况，对可能钻遇的复杂情况有所准备。

同时对于油藏地质条件，如开发初期的油水界面、油气界面及地质储量等也要有所了解。

对于开发中后期设计的水平井，由于钻井目的多是利用水平井进行增产或挖潜，需要了解油水界面、油气界面及地质储量的动态信息，同时还要了解水平井周围直井生产情况，区块地质储量已开采情况。

（二）水平井水平段长度及方位设计。

水平井水平段长度决定了水平井控油范围，影响水平井可采储量，因此，必须优化水平井水平段设计，具体设计时，要综合考虑目的层油层厚度、储层物性、原油性质等，同时还要考虑产能需求。

水平井地质优化设计
王振彪
【期刊名称】《石油勘探与开发》
【年(卷),期】2002(029)006
【摘要】随着水平井钻井技术的不断发展,利用水平井开发油田正越来越受到国内外石油行业的重视.国内水平井数量在逐年增多,但一些水平井的生产并不理想,如产量不高、投产时间很短就见水、含水上升快、产油量下降快等.分析利用水平井开发油气田的主要优缺点,提出成功开发油气田、预防早期见水的关键和基础是水平井优化钻井地质设计,主要内容为:优化水平段长度;优化水平段方位;选择水平段A、B点位置;选择水平段垂向位置;静态资料的动态分析.加强现场的钻井跟踪调整是确保钻井成功的又一关键.图4参11(王振彪摘)
【总页数】3页(P78-80)
【作者】王振彪
【作者单位】中国石油勘探开发研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TE321
【相关文献】
1.七个泉油田水平井地质优化设计 [J], 项燚伟;郭宁;谢梅;白金莲;唐群英;
2.大庆敖南油田水平井区三维地质建模及水平井优化设计 [J], 李继丰;李增庆;胥昊
3.水平井地质优化设计 [J], 王现华
4.鄂尔多斯盆地不同类型水平井地质优化设计研究 [J], 谢利成;杨红新
5.鄂尔多斯盆地不同类型水平井地质优化设计研究 [J], 谢利成; 杨红新
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一种基于三维地质模型的水平井轨迹优化设计方法摘要：传统的水平井轨迹设计方法往往依赖于人工经验，并且效率较低，容易出现轨迹优化方面的局限性。

为此，提出了一种基于三维地质模型的水平井轨迹优化设计方法。

该方法首先利用地质模型对工区地质结构进行建模，然后选取优化设计目标，以最大化储层反射面积与垂直方向上的深度为目标函数，利用遗传算法对井底位置和轨迹方向进行优化。

结果表明：该方法能够有效地提高水平井轨迹设计的效率和精度，具有较好的通用性和应用价值。

关键词：水平井；轨迹优化；地质模型；遗传算法1. 引言2.1 数据获取需要获取工区地质结构的三维地质模型，该模型可以通过地震勘探、测井数据和地质资料进行构建。

在地质模型构建的过程中，应该考虑到各种地质因素的影响，如地层厚度、结构变形、断层走向等。

2.2 优化设计目标在地质模型建立之后，需要选择合适的优化设计目标。

由于水平井主要的作用是在储层内部进行长距离的油气采集，因此优化设计目标应该以储层反射面积和垂直方向上的深度为主要考虑因素。

储层反射面积是指井段与储层接触面积的大小，其大小与油气采集的效率密切相关；垂直方向上的深度则反映了井段的穿透深度和储层的空间位置，是确定井段竖向位置的主要因素。

2.3 遗传算法优化根据确定的优化设计目标，可以采用遗传算法进行井底位置和轨迹方向的优化设计。

遗传算法是一种基于自然选择和自然遗传规律的优化算法，具有全局寻优和较好的收敛性。

在水平井轨迹优化设计中，可以将井底位置和轨迹方向分别作为个体的基因编码，然后通过遗传算法生成新的优化设计方案，并不断迭代以达到最优化设计结果。

3. 结果分析通过实际案例的对比分析可以发现，在采用基于三维地质模型的水平井轨迹优化设计方法之后，能够得到较为准确和高效的优化设计结果。

该方法不仅可以明确反映油气开发的实际需求，而且能够在轨迹优化方面具备较强的通用性和应用价值。

该方法可以为油气开采工作提供有效的技术支持和指导。

水平井蒸汽驱开采稠油井网优化研究张艳玉1，徐岩光1，李洪君2，朱贵友1(1．中国石油大学（华东）石油工程学院，山东青岛266555；2.中国石油天然气勘探开发公司，北京100034)摘要为提高胜利油田某区块蒸汽吞吐后转蒸汽驱的采收率，利用数值模拟方法对其进行了水平井直井联合井网优化研究。

以10种井网为研究对象，分别进行了累积采油量、汽油比、采收率的计算和对比，并对各种井网进行了经济评价，筛选出了经济效益最好的井网。

对于该区块，将角井改成水平井的九点井网开发效果最好，经济效益最高，且易于进行井网调整，但施工难度相对较大。

研究结果表明，水平井与直井联合井网蒸汽驱开采稠油效果明显好于直井，水平井蒸汽驱作为蒸汽吞吐的接替技术，可以获得较好的开采效果及经济效益。

关键字水平井；蒸汽驱；井网；数值模拟Optimization Research On Horizontal Well Pattern for Steam Flooding HeavyOilZhang Yan-yu1, Xu Yan-guang1,Li Hong-jun2,Zhu Gui-you1(1.Institute of Petroleum Engineering (East China), China University of Petroleum, Qingdao,Shandong, 266555; 2.China National Oil and Gas Exploration and Development Corporation（CNODC）, Beijing, 100034)Abstract: To enhance the conversion recovery from steam stimulation to flooding of a block in Shengli Oilfield, the optimization study of combined pattern of vertical and horizontal wells is carried out by using numerical simulation. Based on 10 well patterns, the results of cumulative oil production, steam/oil ratio and recovery ratio are calculated and compared, the economic evaluations for all patterns are given, and the best cost-effective pattern is screened out. For this block, the nine-spot pattern whose angle wells are changed into the horizontal wells is the best and most cost-effective, easier to adjust the pattern but harder to achieve. The results show that the effect of the combined pattern of vertical and horizontal wells of heavy oil steam flooding is better than vertical pattern. The horizontal well steam flooding, which replaces steam stimulation, can get better development and economic effects.Key word: Horizontal well, Steam flooding, Pattern, Numerical simulation稠油约占我国石油总资源量的20%，如何合理地开发稠油油藏对我国的石油工业具有十分重要的意义。