水平井开发技术对页岩气井提速提效的影响研究

水平井开发技术对页岩气井提速提效的影响研究

张演

中石化中原石油工程有限公司西南钻井分公司  四川成都 610000

摘要：随着天然气需求的不断增长和传统储量逐渐减少，页岩气资源的开发成为解决能源问题和满足社会经济发展需求的重要途径。在页岩气开发中，水平井技术是必不可少的工具之一。水平井开发技术的引入可以提高页岩气井的产能和经济效益，但同时也带来了新的问题和挑战。因此，研究水平井开发技术对页岩气井提速提效的影响，具有重要的理论和实际意义。基于此，以下对水平井开发技术对页岩气井提速提效的影响进行了探讨，以供参考。

关键词：水平井开发技术；页岩气井提速提效；影响研究

引言

水平井开发技术作为一种有效的页岩气井开采方法，已经在页岩气勘探和生产中得到广泛应用。该技术通过延长水平井段、增加有效孔隙表面积和优化水力压裂工艺，实现了页岩气井的提速提效。然而，水平井开发技术对于页岩气井的影响还存在很多问题和挑战，需要进一步开展深入的研究和探讨。

1水平井开发技术的概述

水平井开发技术是一种在石油和天然气勘探开发中广泛应用的先进技术。它通过在水平方向上钻探井筒，以增加储层表面积和有效渗透率，从而提高产能和采收率。这种技术的出现革新了传统的直井钻探方法，并在油气行业中引起了轰动效应。水平井开发技术的核心在于在储层中钻探长而曲折的井筒。与传统的垂直井相比，水平井具有更多的接触面积，可以更充分地开采储层中的油气资源。这种技术可以有效地避开非产层和低产层，集中在高产层进行开采，最大限度地提高产量和采收率。水平井开发技术需要运用先进的钻井设备和工艺。首先，在垂直井钻探完毕后，钻探设备会采用特殊的导向工具，将井筒沿着预定的水平方向延伸。这个过程需要严格的计算和精确的操作，以确保井筒的准确走向和位于目标层。水平井开发技术还需要配合先进的井壁完整性保护技术。由于井筒曲折，井壁的完整性面临更大的挑战。因此，开发人员需要使用高强度的套管和精确的固井工艺，以保证井筒的稳定和防止井壁破裂。水平井开发技术的优势是显而易见的。首先，它可以大幅度提高产能和采收率。通过增加储层表面积和有效渗透率，水平井可以实现更高的油气产量。其次，水平井的开发对环境影响较小。相比传统的钻探方法，水平井的钻探范围较小，对地表环境的破坏较小。然而，水平井开发技术也存在一些挑战和限制。首先，水平井的钻探成本较高。由于需要特殊的导向设备和更复杂的钻探工艺，水平井的开发成本较传统直井要高出许多。其次，水平井的技术要求较高。需要有经验丰富的工程师和熟练的钻井人员进行操作，以确保井筒的准确走向和位于目标层。

2水平井开发技术对提速提效的研究意义

水平井开发技术作为一种先进的钻井和油气开采方式，对于提速和提效具有重要的研究意义。该技术可以有效地改变传统垂直井开发的模式，通过在油藏层中打出水平段，最大限度地增加了储层与井筒的接触面积，从而显著提高了油气的开采效率。首先，水平井开发技术可以实现更大范围的油气开采。相较于传统的垂直井，水平井的井身长度更长，井筒能够更深入地穿越储层，将开采范围扩大到原本难以触及的区域。这不仅可以有效延长油气田的寿命，减少勘探开发成本，还可以充分利用地下储层资源，提高资源利用率，实现产量的最大化。其次，水平井开发技术能够优化油气流动路径，提高开采效率。由于水平井可以在储层中打出一条水平段，使得井底与储层的接触面积更大，有效地增加了油气的流通通道，减小了流体在地层中流动的阻力。此外，水平井可以选择性地进行多段压裂作业，进一步增强油气储集层的渗透性，提高油气在地层中的采收率。另外，水平井开发技术也有助于减少环境污染和能源消耗。传统垂直井开发方式需要大量的钢管和水泥，而水平井则能够在地下利用更少的钢材和水泥，减少了对自然资源的开采和消耗。此外，由于水平井可以将油气直接从储层输送至地表，减少了地表油气开采设施的需要，降低了环境污染的风险。总之，水平井开发技术对于提速提效具有重要的研究意义。通过改变传统垂直井开发模式，水平井能够实现更大范围的油气开采，并优化油气流动路径，提高开采效率。此外，水平井开发技术还能够减少环境污染和能源消耗。

3水平井开发技术在页岩气井中的应用

3.1水平井段的延长

水平井段的延长是水平井开发技术在页岩气井中的重要应用之一。通过延长水平井段，可以增加有效孔隙面积，提升页岩气储层的产能和生产效率。延长水平井段可以通过以下方式实现：选择适当的水平井段长度，确定合理的井眼轨迹，控制导向工具的使用等。通过合理设计和优化，延长水平井段可以最大限度地在页岩气储层中获取天然气资源。

3.2水力压裂技术的优化

水力压裂是提高页岩气井产能的关键技术之一，而水平井开发技术为水力压裂提供了更好的应用平台。通过水平井的建设，可以有效地控制水力压裂作业的施工过程，减少压裂缝的偏移和扩展，提高压裂液在储层中的覆盖度。此外，通过合理设计压裂参数、选用适配的压裂液体系和增加压裂阶段等手段，能够进一步优化水力压裂技术，在页岩气储层中实现更好的压裂效果，提高天然气的产量和采收率。

3.3井网优化与干扰控制

在页岩气井开发中，水平井的井网布置对于整个井群的产能和经济效益具有重要影响。通过合理的井网布置和距离控制，可以避免井网间的干扰和冲突，减少产能衰减。井网优化与干扰控制需要综合考虑井距、水平段长度、地质条件等因素，找到最佳的井网布置策略。此外，通过采用适当的钻井和完井技术，也可以减小井网间的干扰，提高页岩气井的产能和生产效果。

3.4人工智能技术在水平井开发中的应用

随着人工智能技术的迅速发展，其在水平井开发中的应用逐渐受到关注。人工智能可以通过数据分析、模型建立与优化等方式，提供更精确的预测和决策支持，进一步提高水平井开发的效率和效果。一方面，人工智能可以帮助优化水平井的设计和规划。通过对大量的地质、地震和生产数据进行分析，人工智能可以帮助确定最佳的井位和井网布置方案，提高水平井开发的资源利用率和产能。另一方面，人工智能可以改进水力压裂工艺的优化。结合数据驱动的人工智能技术，可以对水力压裂过程进行实时监测和控制，自动调整压裂参数和流程，使得压裂作业更加精确和高效。此外，人工智能还可以在油气勘探中提供更准确的预测和解释，帮助选择最佳的水力压裂目标区域以及优化页岩气储层的开发方案。

结束语

综上所述，水平井开发技术对于页岩气井的提速提效具有重要的影响。通过延长水平井段、优化水力压裂工艺和增加有效孔隙表面积等手段，可以提高页岩气井的产能和经济效益。然而，在实际应用过程中，仍然存在很多问题和挑战，因此，需要进一步深入的研究和探索，寻找解决方案和改善方法，以实现更高效、可持续的页岩气开发。希望本研究能为页岩气井的开发和生产提供参考，并为相关技术的优化和创新提供理论支持。

参考文献

[1]向刚.连续管作业技术在页岩气井增产改造中的应用[J].焊管,2023,46(08):53-58.

[2]蒋泽银,李小蓉,罗鑫等.页岩气井泡沫排水复合杀菌起泡剂研究[J].石油与天然气化工,2023,52(04):73-76+82.

[3]滕柏路,郭为,曾晶莹等.页岩气井生产剖面分析及预测模型[J].断块油气田,2023,30(04):586-592.

[4]龙志平,陈士奎,曹建山等.小井眼钻井技术在页岩气井的实践与认识[J].石油机械,2023,51(04):30-38.

[5]陈尧,江强,徐邦才.页岩气井连续油管修套工艺技术研究与应用[J].江汉石油职工大学学报,2022,35(05):45-48.