水平井生产测井技术知识分享
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图7－２ 垂直油藏层面的水平井
一、水平井应用
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。
2020/4/23
2020/4/23
5. 水平井中流型的分类
水平井中的流型分为三
图
种流动：
7 －
（1）分相流；
５ 水
（2）间断流；
平
（3）均布流。
管
道
分相流包括层状流、波
中 的
状流和环状流； 间断流
流 型
包括段塞流和段状流； 均布流包括泡状流和雾
状流。
6.各流型出现的条件
当气体的流量较小时，气体和水分层流动，气体 在上半部，水在下半部，界面为平面接触。随着气 相流量的逐渐增加，气体使水面形成波动；气体流 量进一步增加形成段塞流和段状流；之后随着气体 流量的进一步增加，依次形成泡状流、环状流和雾 状流。同一口井中不可能同时出现上述各类流型， 具体情况取决于气和水的流量。
于致密的石灰岩地层可以应用裸眼方法完井。 2.钻井方法
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。 3.钻井液
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。
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5.不同的钻井技术示意图
a—超短曲率（R=1～2ft，L=100～200ft）； b—短曲率（R=20～40ft，L=100～800ft）；
c— 中 等 曲 率 （ R=300 ～ 800ft ， L=100 ～ 4000ft ）；
d— 长 曲 率 （ R1000ft ， L=1000～4000ft）
3、水平井可用于低渗气田开采，也可用于高 渗气藏开采。
2020/4/23
1.超短曲率水平井
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。
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。
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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。
4.长曲率半径水平井
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。
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4. 水相流动中等时的流型
在水相流量中等的情况下，此时，气体流速较低， 不连续的变形气泡浮在管子上部，气体流速增加时， 这些气泡聚集形成气体段塞，称为段塞状流动，这一 流型是从泡状流向环雾状流型过度的一种流型。
气体的流量进一步增加时最后形成环雾状流动，泡 状和段塞状流动中，气液之间存在着较大的滑脱速度 ，环雾状流动中，气体和雾滴的流速近似相等。
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。
2020/4/23
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图7－３a 水平井完井技术示意图
四、完井的几个问题
1.地层的岩性 对于致密的地层，可以考虑裸眼办法完井，如对
图7－３ 不同的钻井技术示意图
2020/4/23
三、水平井完井技术
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。
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2.气水两相流形图
图８－４a 空气－水混合物在1.026英寸管道中的流型
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3. 水相流动较低时四种流型
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。
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水平井完井技术
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。
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图7－１ 垂直层面直井与平行 层面水平井示意图
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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。
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一、流型实验及流型图
1.流型实验
利用实验模型进行水平井流型实验，观察相应流体 的流型并测量持水率，各参数的变化范围为： （１） 气体流量，0～300MSCF/d； （２） 水的流量，0～30gal/min； （３） 平均系统压力，35～95Psi； （４） 管子直径，１英寸和1.5英寸； （５） 持水率，０～0.87； （６） 压力梯度，０～0.8Psi/ft； （７） 倾斜度，－90°～90°； （ 8 ） 水平流型。
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水平井中的流型
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。
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1.油水两相流形图
图８－４ 18.0厘泊，比重0.834的油与水在0.806英寸管道中的流型
图7－２ 垂直油藏层面的水平井
一、水平井应用
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。
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5. 水平井中流型的分类
水平井中的流型分为三
图
种流动：
7 －
（1）分相流；
５ 水
（2）间断流；
平
（3）均布流。
管
道
分相流包括层状流、波
中 的
状流和环状流； 间断流
流 型
包括段塞流和段状流； 均布流包括泡状流和雾
状流。
6.各流型出现的条件
当气体的流量较小时，气体和水分层流动，气体 在上半部，水在下半部，界面为平面接触。随着气 相流量的逐渐增加，气体使水面形成波动；气体流 量进一步增加形成段塞流和段状流；之后随着气体 流量的进一步增加，依次形成泡状流、环状流和雾 状流。同一口井中不可能同时出现上述各类流型， 具体情况取决于气和水的流量。
于致密的石灰岩地层可以应用裸眼方法完井。 2.钻井方法
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。 3.钻井液
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。
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5.不同的钻井技术示意图
a—超短曲率（R=1～2ft，L=100～200ft）； b—短曲率（R=20～40ft，L=100～800ft）；
c— 中 等 曲 率 （ R=300 ～ 800ft ， L=100 ～ 4000ft ）；
d— 长 曲 率 （ R1000ft ， L=1000～4000ft）
3、水平井可用于低渗气田开采，也可用于高 渗气藏开采。
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1.超短曲率水平井
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。
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。
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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。
4.长曲率半径水平井
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。
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4. 水相流动中等时的流型
在水相流量中等的情况下，此时，气体流速较低， 不连续的变形气泡浮在管子上部，气体流速增加时， 这些气泡聚集形成气体段塞，称为段塞状流动，这一 流型是从泡状流向环雾状流型过度的一种流型。
气体的流量进一步增加时最后形成环雾状流动，泡 状和段塞状流动中，气液之间存在着较大的滑脱速度 ，环雾状流动中，气体和雾滴的流速近似相等。
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。
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图7－３a 水平井完井技术示意图
四、完井的几个问题
1.地层的岩性 对于致密的地层，可以考虑裸眼办法完井，如对
图7－３ 不同的钻井技术示意图
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三、水平井完井技术
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。
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2.气水两相流形图
图８－４a 空气－水混合物在1.026英寸管道中的流型
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3. 水相流动较低时四种流型
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。
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水平井完井技术
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。
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图7－１ 垂直层面直井与平行 层面水平井示意图
2020/4/23
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。
2020/4/23
一、流型实验及流型图
1.流型实验
利用实验模型进行水平井流型实验，观察相应流体 的流型并测量持水率，各参数的变化范围为： （１） 气体流量，0～300MSCF/d； （２） 水的流量，0～30gal/min； （３） 平均系统压力，35～95Psi； （４） 管子直径，１英寸和1.5英寸； （５） 持水率，０～0.87； （６） 压力梯度，０～0.8Psi/ft； （７） 倾斜度，－90°～90°； （ 8 ） 水平流型。
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水平井中的流型
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。
2020/4/23
1.油水两相流形图
图８－４ 18.0厘泊，比重0.834的油与水在0.806英寸管道中的流型