水平井

自20 世紀80 年代初具有工業應用價值的水平井在歐洲誕生後，水平井技術就迅速席捲石油鑽採行業 ^[1]  。其國內外發展歷程如下：

1863年，瑞士工程師首先提出鑽水平井的建議；

1870年，俄國工程師在勃良斯克市鑽成井斜角達60°的井；

1888年，俄國設計出了測斜儀器；

1929年，美國國加利福尼亞州鑽成了幾米長的水平分支井筒；

30年代，美國開始用撓性鑽具組合在垂直井內鑽曲率半徑小的水平井分支井眼；

1954年蘇聯鑽成第一口水平井；

我國水平井技術始於1965年，當時在四川成功完成了磨3井，該井是我國第一口水平井，也使我國成為世界第三個鑽成水平井的國家。

自來80年代以來，隨着先進的測量儀器、長壽命馬達和新型PDC鑽頭等技術的發展，水平井鑽井大規模高速度的發展起來。 我國水平井鑽井在90年代以來也取得了很大發展，勝利油田已完成各種類型水平井百餘口，水平井鑽井水平和速度不斷提高。

根據曲率半徑的大小可將水平井分為：

長半徑水平井（long radius horizontal well）：設計井眼曲率小於6°/30m的水平井；

中半徑水平井（medium radius horizontal well）：設計井眼曲率為(6°~20°)/30m的水平井；

中短半徑水平井（medium～short radius horizontal well）：設計井眼曲率為(20°~60°)/30m的水平井；

短半徑水平井（short radius horizontal well）：設計井眼曲率為(60°~300°)/30m的水平井；

超短半徑水平井（ultra short radius horizontal well）：井眼從垂直轉向水平的井眼曲率半徑為1m~4m的水平井。

按水平段特性和功能可分為：階梯水平井，分支水平井，魚骨狀水平井，多底水平井，雙水平井，長水平段水平井等。

水平井主要用於碳酸鹽巖裂縫油藏、帶氣頂或底水的油藏、薄層油藏、低滲透油藏、稠油油藏和高含水人工注水油藏等的開發 ^[2]  。

其應用需求主要體現在四個方面：其一是通過貫穿天然裂縫帶，大幅度提高裂縫性地層油氣產量；其二是通過增加井眼與地層的接觸面積和穿過滲透性較好的地帶提高低孔較緻密儲層油氣產能；其三是根據油氣水分佈控制鑽井走向以減少水錐進和氣錐進從而提高單井油氣採收率；其四是提高勘探開發效率，對很多類型的油藏，水平井鑽井可大大降低鑽井平均密度。

水平井的造價雖然高於垂直井，但對非裂縫性油藏其產量大約是垂直井的3 倍，對具有天然裂縫的油藏產量可達到垂直井的12 倍 ^[3]  ，對含水開採的油田，油氣採收率要比垂直井提高很多。

目前在我國不論是砂岩、碳酸鹽巖、火成岩還是變質岩地層，也不管是油田還是氣田，都已經有水平井了。而且，經過幾十年的探索與實踐，目前我國水平井可採用的完井方法與直井一樣有很多種，即常規油氣藏的水平井完井已經幾乎不存在很大的技術難題了。我國水平井完井的主要技術難點有：1）水平井如何均衡排液並提高開發效益；2）低滲透砂岩油氣藏水平井如何進行多段壓裂改造 ^[4]  。

針對這類問題可採用：1）採水採氣聯合控制水、氣脊進；2）射孔井分段控水完井；3）裸眼井分段控水完井；4）水平井井下智能找堵水及分層開採完井技術；5）水平井均衡排液完井技術。