一种超短半径水平井设计方法与流程

本发明涉及石油与天然气勘探开发领域，特别是指一种超短半径水平井设计方法。

背景技术：

1、超短半径水平井技术又称超短半径侧钻水平井技术，其特点是在下完套管的直井中开窗侧钻，采用柔性钻具与常规钻井设备相结合，在油层中使柔性钻具转弯造斜，完成造斜之后能继续按水平方向钻出水平段。其优势一是曲率半径小，可满足小规模砂体的水平井钻井；二是相较于常规水平井，钻井费用少；三是单井产量高，一般为直井产量的2-3倍；四是施工周期短，只需1-2天，施工设备简单，可用井下作业的修井机为动力设备。

2、中国专利公开号：cn116562040a，公开了一种用于超短半径侧钻水平井的轨迹优化方法及系统，方法包括：建立侧钻水平井地质模型；确定影响侧钻水平井产能的关键地质因素；基于所述侧钻水平井地质模型，根据所述关键地质因素进行数值模拟分析；根据数值模拟分析结果进行产油量敏感性分析，并根据产油量敏感性分析结果确定超短半径水平井井轨迹最优参数值。

3、当前的超短半径水平井技术挖潜剩余油中油藏描述精度较低，不能在全部超短半径水平井正式运行前发现潜在的问题和风险，及时进行优化和改进，从而降低成本和风险。

技术实现思路

1、为此，本发明的目的是提供一种超短半径水平井设计方法，克服现有技术中超短半径水平井技术挖潜剩余油中油藏描述精度较低，不能在全部超短半径水平井正式运行前发现潜在的问题和风险，及时进行优化和改进，从而降低成本和风险的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供一种超短半径水平井设计方法，包括，

3、步骤s1，通过测井曲线、岩芯以及夹层识别标准综合分析，识别砂体内部夹层；

4、步骤s2，利用夹层将厚砂层进一步劈分，结合地震反演砂岩预测对井间砂体进行精细刻画，完成井震结合沉积相刻画；

5、步骤s3，根据对井间砂体进行的精细刻画，建立砂体精细地质模型；

6、步骤s4，根据步骤s3中建立的三维地质模型的基础上进行精细数值模拟，定量描述砂体内部剩余油分布特征，通过数值模拟预测挖潜效果，确定最终超短半径水平井优化设计方案；

7、步骤s5，按照确定的最终超短半径水平井优化设计方案进行试运行，判断该优化设计方案是否合理；

8、其中，在步骤s5中，对试运行的各所述超短半径水平井进行单点开采能力评估和整体开采能力评估，根据所述单点开采能力评估确定各超短半径水平井的开采等级，通过所述开采等级的不同计算超短半径水平井在不同开采等级下的开采评分，并根据不同等级的所述开采评分计算整体实际开采能力，从而确定所述最终超短半径水平井优化设计方案的方案等级以及不同所述方案等级下的具体措施。

9、进一步地，将所述最终超短半径水平井优化设计方案中设定的若干所述超短半径水平井进行划分，包括，第一集合和第二集合，所述第一集合内的超短半径水平井用以进行开采试运行，并根据获取的试运行阶段各超短半径水平井的实际开采能力进行开采能力评估，所述开采能力评估包括单点开采能力评估和整体开采能力评估。

10、进一步地，根据获取的所述实际开采能力与设定的标准开采能力进行单点开采能力评估确定所述超短半径水平井的开采等级，

11、基于超短半径水平井的开采等级为一级开采的条件下，实际开采能力与所述标准开采能力之间的第一差值绝对值大于开采能力差值评价值，且实际开采能力小于标准开采能力；

12、基于超短半径水平井的开采等级为三级开采的条件下，实际开采能力与所述标准开采能力之间的第一差值绝对值大于开采能力差值评价值，且实际开采能力大于标准开采能力。

13、进一步地，将获取的所述一级开采的所述超短半径水平井和所述三级开采的所述超短半径水平井进行整合，包括，一级点位和三级点位，

14、基于计算所述一级点位下的一级开采评分的条件下，设置有一级点位的所述实际开采能力对所述一级开采评分的第一计算补偿参数；

15、基于计算所述三级点位下的三级开采评分的条件下，设置有三级点位的所述实际开采能力对所述三级开采评分的第二计算补偿参数。

16、进一步地，获取的所述一级开采评分和所述三级开采评分使用以下公式计算所述整体实际开采能力k:

17、k＝∑xq＝1cx×gx-∑py＝1cy×fy

18、其中，cx为第x一级点位的实际开采能力，gx为第x一级点位的所述实际开采能力对所述一级开采评分的所述第一计算补偿参数；cy为第y三级点位的实际开采能力，fy为第y三级点位的实际开采能力对所述三级开采评分的所述第二计算补偿参数。

19、进一步地，基于所述最终超短半径水平井优化设计方案为甲级方案的条件下，所述整体实际开采能力超过预设的方案等级评价区间内的最大值；

20、基于所述最终超短半径水平井优化设计方案为乙级方案的条件下，所述整体实际开采能力在预设的方案等级评价区间的允许范围内；

21、基于所述最终超短半径水平井优化设计方案为丙级方案的条件下，所述整体实际开采能力小于预设的方案等级评价区间内的最小值。

22、进一步地，若根据所述整体实际开采能力判定所述最终超短半径水平井优化设计方案设计合理，则将所述第二集合内的超短半径水平井按照该方案开始正式运行；

23、若根据所述整体实际开采能力判定所述最终超短半径水平井优化设计方案设计不合理且为所述乙级方案，则对该方案做出相应的整改措施；

24、若根据所述整体实际开采能力判定所述最终超短半径水平井优化设计方案设计不合理且为所述丙级方案，则对方案进行重新设计。

25、进一步地，在步骤s2中，

26、若劈分的厚砂层属于所述物性夹层，则劈分后的砂体保持与原相类型一致；

27、若劈分的厚砂层属于所述泥质夹层或钙质夹层，则劈分后的砂体按照新的测井相及邻井微相类型综合分析做调整。

28、进一步地，在步骤s3中，对砂体进行精细建模，包括，

29、基于模型单元格架转换技术和砂体垂向塑形技术对层面模型进行建立；

30、基于地震解释和分层的约束下对断层模型进行搭建构造；

31、其中，所述模型单元格架转换技术通过将砂体的顶、底面作为分层，小层和层组均作为层组面进行建模，使得砂体模型在垂向搁架上是在砂体厚度平面分布以及小层顶、底面的共同约束下进行砂体建模，

32、所述砂体垂向塑形技术通过相控等厚面控制法：利用建模软件得到的砂体厚度图和已建立的砂体顶面层模型为约束建立砂体底面层模型，该顶、底面层模型在砂体尖灭处要求重合在一起，与砂体实际空间展布相吻合。

33、进一步地，对超短半径水平井设计进行优化，包括，优选适宜应用超短半径水平井挖潜的断层边部型剩余油设计优化、重力分异型剩余油设计优化和泥楔遮挡型剩余油设计优化。

34、与现有技术相比，本发明的有益效果在于，本发明按照确定的最终超短半径水平井优化设计方案，将方案中的部分超短半径水平井进行开采试运行，对试运行的各超短半径水平井进行单点开采能力评估和整体开采能力评估，根据单点开采能力评估确定各超短水平井的开采等级，通过开采等级的不同计算超短半径水平井在不同开采等级下的开采评分，并根据不同等级的开采评分计算整体实际开采能力，从而确定最终超短半径水平井优化设计方案的方案等级以及不同方案等级下的具体措施，通过将部分超短半径水平井进行开采试运行并进行评估，能及时发现方案的设计是否合理，避免了由于方案设计不合理而造成的后期事故以及在全部超短半径水平井正式运行前发现潜在的问题和风险，及时进行优化和改进，从而降低成本和风险，提高了超短半径水平井的开采效率。

35、尤其，通过对于不同位置的超短半径水平井，设置不同的标准开采能力和开采能力差值评价值，能够更好的确定各超短水平井的开采情况，通过对每个超短水平井实际开采能力进行分析，能够判断各超短半径水平井的开采等级，对于改进超短半径水平井优化设计方案提供数据支撑，保障了开采效率。

36、尤其，通过对于不同的三级点位和一级点位进行整理汇总，通过整体计算第一集合d内若干超短半径水平井的整体开采能力，对判断最终超短半径水平井优化设计方案的方案等级提供数据支撑，保障了开采的效率。

37、尤其，通过测井曲线、岩芯以及夹层识别标准综合分析，识别砂体内部夹层；利用夹层将厚砂层进一步劈分，结合地震反演砂岩预测对井间砂体进行精细刻画，完成井震结合沉积相刻画；根据对井间砂体进行的精细刻画，建立砂体精细地质模型；根据建立的三维地质模型的基础上进行精细数值模拟，定量描述砂体内部剩余油分布特征，通过数值模拟预测挖潜效果，确定最终超短半径水平井优化设计方案；针对油田开发后期超短半径水平井技术挖潜剩余油中油藏描述精度需进一步提高的问题，发展窄薄砂体油田砂体内部剩余油精细描述技术，在此基础上优化设计超短半径水平井，最大限度保障措施挖潜效果，提高了油田开发后期采收率。

38、尤其，通过在实际建模时，在砂体尖灭处地层厚度为0m，砂体处的地层厚度等于砂体厚度，且砂体起伏形态与小层面起伏形态保持一致，说明建立的砂体顶、底面层模型是合理的，符合实际地质情况；为了准确反映断层的分布，本次构造模型在地震解释和砂体分层的约束下搭建，准确反映断层的走向、倾向、延伸长度等断层要素；平面上断层的展布忠实于地震解释的断层多边形；地层对比测井断点处精细调整，确保断点处断层面模型的准确性。