生产测井原理教学教案课件下载

第七章水平井生产测井技术水平井钻井的主要目的是提高原油的采收率或者是降低油田开发成本，有的地方是为了避开地面重要建筑物。水平井与垂直井的主要区别是井筒中的流型发生了较大变化，另外由于井眼的倾斜导致下井方式、测井手段及测井方法都相应发生了很大变化，本章主要描述水平井的完井方式、水平井流型、仪器响应及资料处理方法。水平井钻井的目的是尽可能多的钻穿油层，提高油井单井产量或注入量，从而获得更高的采收率。一般情况下，水平井平行于油藏层面。但对大倾角油层和垂直裂缝的油层来说，水平井要横穿这些油层。第一节水平井完井技术0水平井示意图图7－１垂直层面直井与平行层面水平井示意图图7－２垂直油藏层面的水平井水平井完井方式通常采用下套管注水泥射孔完井、裸眼井完井或割缝衬管完井，完井方式主要取决于油藏物性和该地区的实际经验。水平井主要适用于以下情况：1、在近海地区、边远地区及环境敏感的区域，钻水平井既可以提高产量也可以节约钻井费用。2、提高采收率，特别是在热采提高采收率开采时，水平井段可与油藏大面积接触，因此注汽井可提高采收率。3、水平井可用于低渗气田开采，也可用于高渗气藏开采。1.1水平井应用水平井的形成可分为两类：一是从地面新钻的井，通常水平井段长度为300～1300米长；另一类井为侧钻井，是从现有的井，横向侧钻出来，长度为30～210米。水平井和侧钻井技术可分为四类，主要取决于曲率半径，曲率半径即由直井过渡到水平井的半径。1.2水平井的几个概念

半径为１～２ft，造斜角为45°～60°/ft。侧钻水平距离为7～10ft长。在同一深度上，可以钻几口井向外辐射出去，井径为2ft左右。（1）超短曲率水平井（2）短曲率水平井曲率半径为20～40ft，造斜角为2°～5°/ft。水平段既可从套管中侧钻出去，也可在裸眼井中直接钻出去，水平井段长度可达1000ft。（3）中曲率半径水平井半径300～800ft，造斜角为6°～20°/100ft。此方法是钻水平井的主要方法，水平井段长度可达2000～4000ft。通常用裸眼、割缝衬管或衬管加管外封隔器完井，有时也用水泥固井射孔方法完井。曲率半径为1000～3000ft，造斜角为2°～60°/100ft。这一钻井方法所形成的水平距离可达4000ft以上。（4）长曲率半径水平井图7－３不同的钻井技术示意图c—中等曲率（R=300～800ft，L=100～4000ft）；d—长曲率（R1000ft，L=1000～4000ft）a—超短曲率（R=1～2ft，L=100～200ft）；b—短曲率（R=20～40ft，L=100～800ft）；（5）不同的钻井技术示意图在致密岩石地层中，可采用裸眼方式完井，裸眼完井的缺点是不能实施增产措施，难于控制注入量和产量。

割缝衬管完井的主要做法是在水平井段下入割缝衬管以防止井眼坍塌，通常使用的三种衬管是穿孔衬管、割缝衬管和砾石充填衬管。割缝衬管的主要缺点是难以进行有效的增产措施。

衬管及分段隔开放式完井是将衬管与管外封隔器一起下，将长平段分割成若干段，此方法将提供有限的分隔段。这样可沿着井段进行增产措施和生产控制。这一方式完井可以进行增产措施。1.3水平井完井技术图7－３a水平井完井技术示意图1.3水平井完井技术

对于致密的地层，可以考虑裸眼办法完井，如对于致密的石灰岩地层可以应用裸眼方法完井。

用短曲率半径钻成的井可采用裸眼或采用割缝衬管完井。对于采用中长曲率半径的水平井，既可采用裸眼办法，又可采用割缝衬管或水泥射孔完井。

为了减少钻井时的地层伤害，可以采用负压钻井。同时也可以用一些特殊的泥浆，如低固相或无固相的聚合物泥浆。1.地层的岩性3.钻井液2.钻井方法1.4完井的几个问题在水平井和斜井中，由于轻质相与重质相的分离，流型与垂直井中有较大差异.水的表观速度较低时（小于0.1英尺／秒），为均质泡状流动。随着油相表观速度的增加，油泡开始聚集形成大油泡流动（段塞流），最后形成雾状流。第二节水平井中的流型图８－４18.0厘泊，比重0.834的油与水在0.806英寸管道中的流型0-1油水两相流形图图８－４a空气－水混合物在1.026英寸管道中的流型0-2气水两相流形图在水相流动较低的情况下，流型分为四种：层状流，波纹层状流，波状流和环雾流，流型的过渡是随着气的流量增大依次转变的。

层状流中，气体的流量很低，占居了管子的上半部，气水界面光滑；随着气体的增加，气水界面上产生了波纹，这就形成了波纹界面层状流；随着气体流量的进一步增加，气水界面产生了大的波动，这就是波状流；气体流量继续增大时，气体在中间，套管壁上为液膜，这就是环状流，同时中间的气体含有雾状水滴，这就是雾状流。0-3水相流动较低时四种流型在水冤相流房诚量中旺等的疗情况格下，震此时美，气赶体流宪速较死低，商不连右续的袭变形过气泡残浮在工管子绝上部鹊，气凡体流暂速增晋加时屈，这瓣些气豆泡聚周集形证成气扭体段决塞，问称为碌段塞插状流掩动，贤这一医流型友是从投泡状谅流向释环雾补状流治型过办度的难一种谷流型独。气体顾的流曲量进鞭一步筋增加嫁时最悄后形酿成环久雾状混流动肚，泡睛状和靠段塞墓状流白动中端，气鲜液之午间存侍在着坐较大苹的滑垦脱速怀度，驾环雾谢状流孔动中镰，气拔体和荐雾滴朝的流黑速近骆似相榴等。0-歪4水相命流动舰中等索时的份流型水平票井中靠的流贪型分逮为三刮种流伪动：（1）分蛙相流巩；（2）间指断流工；（3）均剧布流努。分相埋流包友括层甲状流曾、波阅状流殊和环增状流醉；慈间断狱流包傻括段田塞流化和段科状流亦；均粒布流阅包括幻玉泡状比流和笔雾状适流。图7－５忧水座平管咽道中醒的流绘型0-润5水平饥井中翼流型其的分选类当气筑体的污流量潮较小帮时，铺气体桥和水静分层缎流动衰，气摔体在通上半膊部，招水在向下半匙部，燥界面狗为平枣面接恼触。咳随着先气相哗流量绩的逐赵渐增忌加，曲气体己使水则面形侍成波梳动；伴气体炼流量丸进一碧步增悄加形础成段义塞流麻和段启状流油；之诞后随凉着气摘体流葱量的览进一适步增近加，谎依次翅形成粪泡状垮流、赞环状逗流和咸雾状源流。茅同一孟口井逆中不而可能宵同时振出现隐上述虽各类漂流型涝，具吸体情歌况取定决于逃气和加水的赞流量烫。0-绳6各流盒型出饼现的华条件利用盘实验扰模型椒进行健水平壳井流骄型实葱验，绞观察堪相应翠流体芝的流层型并们测量洲持水比率，栗各参察数的除变化拆范围惕为：（１任）易气体绞流量敲，0～30吴0MS狭CF狸/d；（２勤）荐水的谋流量宰，0～30ga哑l/沙mi开n；（３开）弊平均咬系统维压力忽，35～95Ps盾i；（４贩）忙管子踏直径帮，１伙英寸标和1.灿5英寸裁；（５岁）裙持水均率，守０～0.擦87；（６恼）稼压力骨梯度道，０赖～0.捆8Ps汗i/慌ft；（７摔）勺倾斜涂度，平－90款°～90小°；（8）功水平控流型抬。2.油1流型麦实验唤及流浊型图（1）流医型实寒验图7－７服水余平管登中的吨流型匀图图7－８昆归驰一化池两相晶流摩享阻系肯数图7－６叹持摧液率俘与管违子倾旱斜度轿的关谷系（1）流荐型实现验流动之类型维的范忆围为缓：(1著)分相牲流<0惊.0裕1及NFR<L1或柜≥0.耗01及NFR<L2(2胜)过度背流为≥0.庄01和L2≤NFR≤L3(3忆)间断牺流0.嚷01拼≤≤送0.旅4和L3＜NFR≤L1或决≥0.山4和L3＜NFR≤L4(4购)均布智流味＜0.姐4和NFR≥L1或叼≥0.舟4和NFR＞L4（2）流饼型边评界确棉定(7阔-1便)(7孩-2零)(7纪-3轻)(7亚-4吹)(7够-5汁)(7直-6盼)(7爷-7谱)(7助-8具)(7伞-9铲)(7筒-1伪0)①计妇算混和NF桌R需要梁的参原数Qg—气体轰流量（bb望l/奇d）；Ql—液体鉴流量（bb扯l/桥d）；Vsg—表观周气体振速度悔，ft出/s；Vsl—表观泰液体白速度虎，ft亲/s；NFR—费劳盐德数布，无泛因次塌；NLV—液体往速度塔，无梳因次羽；—含液帮率，扁无因饰次；Li—流型豪范围警，无泥因次值；D—管子土内径蹄，英叨寸；g—重力其常数老，32腔.2ft网/s2；—液体器密度沈，1b/奴ft3；—液体哥表面坛引力圾，达专因/厘米赴。②各普参数薯的意兰义从水裙平位赵置开把始，芹角度匪为殖的持迈液率声等于砌水平踪蝶管子怪的持位液率铸乘以民校正尤管子钟倾斜棋角度琴的因蓬数y：首先弯根据烤下列鞋公式某求出HL(0托)：根据创适当皆的水苹平流光动类够型，样从参锤数表7－１银中得立出的介参数a、b和c的值突。(7棚-1国1)(7吗-1惩2)2.亦2持液卵率（堤持水拦率）HL的确迷定1表８凉－１崖参数a、b和c的值水平流动类型abc分相流间断流均布流0.980.8451.0650.48460.53510.58240.08680.01730.0609如果HL(0洪)＜谢，竿则令HL(0陶)=；反箩之使葡用式搜（８塘－１雁２）指中计跨算出跌的HL(0饶)的值搁。2.胃2持液盈率（洞持水川率）HL的确胆定2校正移系数略可以餐根据森下列变公式捷计算总：对于民垂直现井的誉流动y=1让+0积.3c，(7饿-1诞3)(7森-1肺4)（1）校役正系岸数的军计算下表错给出摘了不词同流淘型和完流动外方向视的情忽况下孟式(7率-1肯4)中d、e、f和g的取亩值方序法。水平流动类defg

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全部流体向下4.700.1244