胜利水平井技术
胜利油田水平井大修技术
三、水平井冲砂工艺技术
水平井冲砂
冲砂可以分为冲套管砂和芯管砂两种，对于 滤砂管没有损坏的油井，经过芯管冲砂处理以后， 油井可以正常生产一段时间。对于由于粉细砂堵 塞滤砂管芯管的情况，将滤砂管芯管内的沉砂冲 洗干净也是恢复生产的一种有效方法。
水平井套管内冲砂工艺技术
射孔完成的水平井与直井相比虽然采油强度低，生产压差小，但地 层砂和其他胶结物同样会随液体进入水平井筒逐渐沉积在水平段内，造 成井筒堵塞或部分堵塞，使油井减产或停产，为了迅速恢复油井产能， 必须进行冲砂。
稠油油藏扩大到非稠油的边底水断块油藏、裂缝性油藏、整装高含水油藏、地层
不整合油藏、低渗透油藏和薄层油藏等。并相继完成了水平探井、丛式水平井、
超深水平井、海油陆采水平井、阶梯式水平井、双连通式水平井等不同类型的水
平井。
分支水平井
双连通水平井
胜利油田的侧水钻水平平井井数目前每年以50—70口的速度增加，截止到2005年底胜利
上提负荷至260kN， 从 油管正打压，压力0～17MPa， 共使用增力器打压、放压43组 118次，活动管柱135次，时间 12小时，井下管柱上移9.7m， 捞出全部管柱。
井下增力打捞技术的适应性 井下增力打捞技术是改变管柱的受力方式，变液压力 为上提拉力，并且直接将作用力作用在鱼顶处的一种打捞 方式，从原理上讲，就是在直井中的活动解卡方式，只不 过作用力比较大，并且直接作用在鱼顶处，因此，该工艺 技术的适应性和活动解卡方式的适应性是一样的。
2、同样由于造斜段的影响，井口扭矩也无法有效传递到井下水平 段，因此在水平井实施常规的套铣、倒扣等打捞工艺比较困难。
3、一般直井防砂管柱长度只有几米至十几米，而水平井水平射孔 段比较长，因此滤砂管也比较长，一般长度为几十米以上，有的甚至长 达300米。每根滤砂管均带有扶正器，在扶正器处有变径，这也增加了打 捞难度。
03-非常规油气水平井多级分段压裂完井技
非常规油气水平井多级分段压裂完井技术胜利油田分公司采油工艺研究院2012年1月非常规油气水平井多级分段压裂完井技术编写：张全胜张峰左家强李玉宝王磊吕玮张燎源张建初审：李爱山郝金克审核：张全胜胜利油田分公司采油工艺研究院2012年1月一、国内外技术现状及油田发展形势1、国外非常规油气技术迅猛发展近年来，国外以美国页岩油气为代表的非常规油气勘探开发飞速发展，并逐步形成了非常规油气水平井勘探、钻井、完井、压裂、裂缝监测等系列配套技术，建立了较为完善的勘探开发理念。
在技术不断配套完善的同时，也形成了甜点勘探、优快钻井、压裂完井一体化、体积压裂、“井工厂”管理模式等成熟的勘探开发理念。
美国已钻页岩油气水平井数量达50000多口，水平井多级分段压裂完井技术已日趋成熟，2011年美国共完钻非常规油气水平井8500多口，水平井占非常规油气产量的90%以上，80%以上为“井工厂”模式。
页岩气产量为1800亿立方米，占美国天然气总产量的34%。
国外非常规油气水平井多级分段压裂完井技术主要形成了水平井裸眼封隔器分段压裂完井和泵送桥塞射孔分段压裂联作两大主导技术，以两大主导技术的突破为核心，配套形成了优化设计、裂缝监测、设备配套等技术系列，提供了有力支撑。
创下分段最多90级，水平段段长最长4900m，单段最大加砂量450m3，单段最大液2550m3，80%以上的井为“井工厂”模式。
2、国内非常规油气勘探开发迈出实质性步伐近年来，国内中石油、中石化、中海油等石油公司在非常规油气勘探开发领域都已经迈出实质性步伐，技术以引进为主，同时开展了自主研究，正迅速追赶国际先进水平。
截至2011年底，中国石油共在低渗透油气藏完成水平井分段压裂1133口井4722段，相当于少打直井3000口，减少占地超万亩。
当年完钻1000口水平井，500口井实现了2200段有效压裂，提高原油产量37×104t，天然气35×108m3。
胜利油田水平井完井技术现状及研究展望_赵金洲
第31卷第6期2009年12月石 油 钻 采 工 艺OIL DRILLING & PRODUCTION TECHNOLOGYVol. 31 No. 6Dec. 2009文章编号：1000 – 7393（ 2009 ） 06 – 0004 – 05胜利油田水平井完井技术现状及研究展望赵金洲1 赵金海2 杨海波2 魏新芳2（1.胜利石油管理局，山东东营 257000；2.胜利油田钻井工艺研究院，山东东营 257017）摘要：随着水平井在油田开发中应用越来越多，水平井完井技术也成为国内外研究的热点。
胜利油田根据自身特点，先后开展了滤饼酸洗工艺、筛管分段技术、水平井砾石充填防砂技术、水平井提高固井质量和安全下入的工具技术、分支水平井完井技术、实体膨胀管和膨胀防砂筛管完井技术等方面的研究，形成了较为完善的水平井完井技术体系，为油田的持续生产奠定了坚实基础。
关键词：胜利油田；水平井完井；滤饼酸洗技术；分支水平井完井；膨胀管完井中图分类号：TE243 文献标识码：AResearch status and prospect of horizontal well completion technology in Shengli OilfieldZHAO Jinzhou1, ZHAO Jinhai2, YANG Haibo2, WEI Xinfang2（1. Shengli Petroleum Administration Bureau, Dongying 257000, China;2. Drilling Technology Research Institute, SINOPEC Shengli Oilfield, Dongying 257017, China）Abstract: Horizontal wells are applied widely in oilfield development. Completion technology of horizontal wells is becoming hotspot home and abroad. According to characteristics of Shengli Oilfield, mud cake acid pickling process, screen segmentation technol-ogy, gravel pack sand control technology for horizontal wells, cementing quality improvement and safe running-in-string technology for horizontal wells, multi-lateral horizontal well completion technology, solid expandable tubing and expandable sand screen are devel-oped, on the basis of which comprehensive horizontal well completion system is formed and continuous production in Shengli Oilfield is maintained.Key words: Shengli Oilfield; horizontal well completion; mud cake acid cleanup; multi-lateral horizontal well completion; expand-able completion近几年，随着油气田开发向低渗透、稠油油藏方向发展，水平井钻井技术在胜利油田得到了广泛应用。
定向井水平井钻井技术-简介
1. 地面定向法(定向下钻法) Nhomakorabea十字打印法：
1) 事先在每根要使用的钻杆公母接头上， 扁錾打上“十”字钢印；要注意两个钢 印必须处在同一条母线上； 2) 下钻过程中测量每两个单根连接处的钢 印偏差角度，上相对于下顺时针为正， 逆时针为负，进行详细记录；
3) 下完钻后，将所有偏差值相加即得到最 上面钢印与造斜工具面的偏差角度，若 为正说明钢印在工具面的顺时针方向某 角度处，若为负说明钢印在工具面的逆 时针方向某角度处， 。
• (2) 计算水平距离的加权平均值JJ：
n 1
1 1 1 J i ( Li 1 Li 1 ) J1 ( L2 L1 ) J n ( Ln Ln 1 ) 2 2 2 JJ i 2 Ln L1
• (3) 轨迹符合率的计算：
实钻井眼轨迹
靶区
水 平 位 移
N
北
β-方位角 实际轨迹 靶点
β
设计轨道
E东
• 测点的井眼方向和测段的段长
L L2 L1
et cos1 eH sin 1 cos1 eN sin 1 sin 1 eE
• 井眼轨迹的其他参数：
– – – – 垂深(H)、N坐标(N)、E坐标(E) 水平长度(S)和水平位移(A) 平移方位角(β)和视平移(V) 井眼曲率(K)
（4）邻井距离扫描图的绘制
原理：
1) 寻找最近测点
• • 两口井都要有测斜资料。 从基准井出发，寻找基准井上每一个测 点与被扫描井距离最近的测点。
•
由于每个测点在空间的坐标位置是已知
的，所以可以计算基准井上某一点（M） 到被扫描井上每一点的距离，然后进行 比较，找出最近测点。
胜利油田水平井完井采油技术
Zh18-13-20
Zh5 Zh5-8
6
5.1
Zh18-11-14 2.8
Zh18-11-16
2
2
6.0 Zh183
Zh18-11-18 Zh18-11-20 4.6
6
7.9
Zh18-9-12 6.8
8.0 Zh18-9-x14
Zh18-9-16
5.5 Zh18-9-18 2.8
Zh18-9-20
20
二、胜利油田水平井完井采油技术进展
关键工具研制
水平井液压分级箍
套管外封隔器
规格：4in－95/8in 打开压差：17～18MPa 关闭压差： 20MPa
规格：27/8in－95/8in 长度：1m－12m 密封压力： 15－35MPa 耐温：150 ℃
稠油底水油藏开发取得成功
沾 18-1-16井
一、胜利油田水平井开发技术现状
特别是“十五”期间，针对油藏新类型、应用新 领域带来的挑战和机遇，大力攻关水平井新技术，进 一步发展完善了五项水平井开发关键技术，成为促进 油田稳定发展的重要支撑技术。
1、水平井地质建模及剩余油定量描述技术
2、水平井一体化优化设计技术 3、水平井钻井轨迹测控技术 4、水平井油层保护技术 5、水平井完井采油配套技术
太平油田沾18断块Ng下1砂层组有效厚度等值线图
Zh29-70
11.1 Zh18-15-12 10
Zh18-15-16
Zh18-15-14
Zh26-3
Zh26-4 Zh18-15-20
0
2 2
6
2 6
第2分支 第4分支
6 2
Zh18-13-14
8.6 Zh187 9.9
车古平1井三开水平井钻井液技术
车 古平 ｌ井 完钻 井 深 ３ １ ４ ３ ｍ，垂 深 ２ ２ ４ ７ ． ５ ｍ，水 平位 移 １ ３ ２ ０ ｍ， 水平 段长 ８ ７ ３ ｍ，最 大井斜 ８ ５ 度 。该井 水平 位 移和 水平 段较 长 ，井 壁
进 入水 平 段 后 ，适 当提 高钻 井 液 的粘切 ，将漏 斗 粘度 控 制在 ６ ５ ｓ 左右 ，并 将动 塑 比控 制在 Ｏ ． ４ ０ ～ ０ ． ４ ５ Ｐ ａ ／ （ ｍ Ｐ ａ ． Ｓ ） ，使 其在 环 空形 成 平板 型层 流 ；同时 保持 一 定低 剪切速 率 下 的钻井 液粘 度 （ ３ 和 ６读数 ） ， 以提高悬 浮钻 屑能力 及防止 钻屑床 的形 成。
２ ． ３加强工 程措施 。 ２ ． ３ ． １ 经常进 行长 短起 下钻 。每钻 进 １ ０ ０ ～ ２ ０ ０ ｍ进 行一 次长 短起 下
稳定 、井 眼清 洁和 润滑 防卡 问 题是 该井 钻井 液施 工 的主 要难 题 ；针对 该井 的三 开地 层特 点和 水平 井 的技 术难 点 ，优 选 了适 合 该井 三开 水平 井段 的聚 醚润 滑 防塌钻 井液 体 系 ，现 场 应用 取得 了 良好 的效 果 ，保证
二 、三 开钻 井液现场应 用
三开 井段 是该 井 的重 点井 段 ，主要钻 遇 沙二 段 、沙 三段 、沙 四段
和二 叠 系地层 。三 开 采用 聚醚 润滑 防塌 钻井 液体 系 。基 础配 方 ：二开 井 浆 ＋ Ｏ ． ３ ～ ０ ． ５ ％ Ｐ Ａ Ｍ＋ ０ ． ５ — ０ ． ７ ％ Ｎ ａ Ｏ Ｈ ＋ ２ － ３ ％ Ｋ Ｆ Ｔ ＋ ｌ ～ ２ ％ ＷＦ Ｌ 一 １ ＋ ３ ～ ５ ％聚醚 多元醇 润滑 剂 ＋ １ ～ ２ ％固体 润滑剂 。 １ ． 井 眼稳定技 术 针对 三 开 大 井 斜和 水平 段 的 地层 特 点 ，现 场 采 用 “ 强封 固 一抑 制 一合理 密度 有效 支撑 井 壁 一 合 保 了三开井 眼的稳 定 。
水平井生产测井工艺技术与应用
第二十五页，共44页。
5、 非自喷状况下的水平井产液剖面测井工艺技术及应用
◆ “双管柱”应用实例——氧活化找水测井
出 水 部 位
1 、 本 井 在 泵 抽 的 条 件 下 测 量 ， 测 量 时 地 面 流 量 为 110 m3/d，氧活化测井测得总量为120 m3/d。 2、测量出水结果： 1905.9-1910.1m：出水约45 m3/d，占总量的37.5%。 1963.3-1968.3m：出水约15 m3/d，占总量的12.5%； 1991.9-2111.6m：出水约60 m3/d，占总量的50%；
套管阀门 安全下接头
测井电缆
油管 安全上接头
扶正器 模拟柱塞泵
双向卡瓦封隔器
模拟抽油机坐封卡瓦
第二十七页，共44页。
爬行器
测井仪器
模拟抽油机工作原理
5、 非自喷状况下的水平井产液剖面测井工艺技术及应用
（3） “模拟抽油机” 应用实例——产液剖面测井
测井资料处 理成果图
作业机提液状态
曲9-平10井产液剖面测井实际应用
力
输
可进行电磁探伤套管质量检查测井。
送
法
测
可进行同位素示踪等注水剖面项目测井。
井
工
艺
测井前井下管柱一次设置完成，测井过程中不再动用管 具作业，测井与作业人员劳动强度大大降低。井口轻易实
现电缆密封，可带压进行作业。
第七页，共44页。
2、 “水力输送法”水平井测井工艺技术及应用
❖ 设计研制了水力输送工艺技术及专用工具；
坨x-平x井电磁探伤测井成果图
第十七页，共44页。
1607米 处测得一 处破损点
3、 “爬行器输送法”水平井测井工艺技术及应用
水平井变孔密射孔在胜利油田应用论文
水平井变孔密射孔在胜利油田的应用【摘要】采用分段等分方法建立水平井段流态模型，以水平井段线性稳态管流为基础，通过分析计算形成了利用孔密控制水平段流出剖面形态的方法。
在水平井生产压差不同的井段通过不同孔密调整生产剖面。
通过在胜利油田东辛采油厂辛172-平1，辛133平1等水平井的应用，有效控制底水推进，延迟见水时间，延长油井生产周期。
【关键词】水平井射孔；变孔密；生产剖面0.前言水平井作为一种高效的油气藏开发方式已得到广泛的应用。
目前射孔完井仍然是水平井完井的主要方式。
常规的全水平段固定孔密均匀射孔的完井方式不利于控制井筒内管流的均匀流入和获取油气的最大产量。
另外在水平井的开发过程中，底水油藏水推进是造成产油量明显下降的主要因素。
所以延缓油井见水时间、控制或延缓底水推进是十分重要的。
我们以渗流理论和流体力学相关知识为基础，结合现场的实际需要，通过调节射孔密度,可以有效地调整水平井生产剖面,尤其对于高渗油藏,水平井变密度射孔技术可有效地控制地层内流体流入井内的速度，通过调节产出剖面，减缓出现的底水推进,从而延长油井生产周期。
将该技术充分运用到生产实践中，在胜利油田东辛采油厂辛172-平1井、辛133平1井应用后，有效延缓出现水淹，达到提高生产周期，提高最大产能的目的。
1.水平井变孔密射孔技术理论依据下面我们建立一个理想状态下水平井模型来讨论孔密分布对水平井产能的影响：在理想状态下，我们假设地层是岩性一致，匀质分布并且地层压力正常，将水平井射孔井段l进行m等，为保证水平井均匀供液，假设井筒中流体均匀流入水平井段，任意段流量q 相同，则q=q*i（1）（1）式中q为水平段第i段处总流量，我们知道流量与流速的关系公式ｖ＝（2）（2）式中 v为流体流速，s为井筒横截面积我们可以推导出在越靠近水平井跟端方向处流量q越大，流速v 越大。
根据伯努利方程：ｐ＋gh+()*v2=c（3）（3）式中p、ρ、v分别为流体的压强、密度和速度；h为垂直高度；g为重力加速度。
SY-T%206030-2003%20水平井测井作业技术规范
６．１ 召开安全会议 水平 井 测 井作业前，应召开安全会议 使钻井队配合测井作业的人员了解作业流程及注意事项
保证 测井作业 的安全 、顺利进行。 ６．２ 参加会议人员
健康 、 安 全和环境管理人员、测井队长 （或操作工程师）、测井监督、现场地质监督、钻井队队 长 、技术 员、司钻、钻工 、泥浆工 以及与水平井测井作业有关 的其他人员 。 ６．３ 安全会议程序及 内容 ６．３．１ 地质监督介绍井下地质情况，并提供测井所需数据；钻井队长或技术员说明最后一次起下钻 过程中的井下情况 、钻井过程 中曾经出现的复杂情况以及 目前钻机系统运行状况 。 ６．３．２ 测井队长或操作工程师收集井斜数据，并根据水平井测井作业的特点及施工方法，对钻井队 配合施工人 员提出相应的要求。 ６．３．２．１ 钻井队应协助测井队安装天、地滑轮，并固定牢靠。 ６．３．２．２ 钻井队技术员应根据测井操作 工程师提供的仪器串和水平井工具长度或仪器保护套长度， 计算并设计好输 送工具的输送程序及相对应的深度。 ６．３．２．３ 旁通短节以下的所有输送工具在下井前，钻井队应用大于泵下枪外径或下井仪器外径的通 径规通一遍 ，清除输 送工具内的岩屑和污物 ，以利湿接头的对接或下井仪器下入保护套 中。 ６．３．２．４ 旁通短节和电缆人井后进行水平井测井作业时，钻井队应将游动滑车大钩和井 口方转盘锁 死；特殊情况应经测井队长同意并采取一定的防范措施后，方可解锁使用，完毕后立即锁死。
83用作业机配合测井施工时需有水泥车配合并有吊车配合吊天滑轮吊车吊挂力应大于50kno84电缆穿过天地滑轮通过马笼头连接在下井仪器上供电检查仪器工作情况并对相关仪器无法在井中校验的仪器做测前校验校验结果应符合sy15132的规定
ＩＣＳ ７３．０２０ Ｄ １３
水平井作业技术
2013年
2014年
近几年位移超过2Km和2.5Km井数量
大位移定向井指标： 最大位移： 4101m（NP13-X1702） 最大井斜：81.65移： 4033m（NP23-P2016） 最大井斜：92.68 °（NP23-P2010）
最大井深：5630m （ NP13-X1702 ）
玄武岩最大厚度：1068m斜/368m垂(NP12-X168)
最大井深：6470m （NP36-P3002）
最高温度：172.5℃（NP23-P2002循环）
一、水平井基础知识
一、水平井基础知识
一、水平井基础知识
垂深 井眼走向上任一点到井口所在水平面 的距离，称为该点的垂深。 井深 井眼轴线上任一点到井口的井眼长度 ，称为该点的井深，也称为该点的测量 井深或斜深。如图中AF。 水平位移 井眼轨迹上任一点与井口铅直线之间 的距离称为该点的水平位移，也称为该 点的闭合距。 造斜点 开始定向造斜的位置，通常以开始造 斜点的井深来表示。
三、通井、刮削作业
三、通井、刮削作业
三、通井、刮削作业
三、通井、刮削作业
四、水平井射孔作业
四、水平井射孔作业
四、水平井射孔作业
四、水平井射孔作业
四、水平井射孔作业
四、水平井射孔作业
Ф89-1枪／62孔*5节*22.5m+起爆器*9级*2.61m+筛
管*9根*Ф9.49m+73mm平式油管短节+73mm平式油
一、水平井基础知识
常规水平井
侧钻水平井
阶梯式水平井
分支水平井
大位移水平井
鱼骨状分支井
一、水平井基础知识
水平井完井方式
一、水平井基础知识
特殊条件下的测井技术
前
言
随着油田勘探、开发工作的不断深化，各种新的钻井工 艺被采用并呈现出大面积推广之势，使得为节省成本增加利 润的水平井、为油气层免遭污染从而最大限度保护油气层的
欠平衡井、为开发深部油气藏的超深井、开发含硫化氢等有 毒气体地层以及其它特殊条件井的数量迅速增多，而常规的 电缆测井方式根本无法完成这类井的测井，只有针对不同的 钻井工艺和油气藏地层环境等因素的不同，使用相应的特殊
前
言
石油工业的发展和科学技术的进步，促使钻井技术不断 发展和完善，已经从一开始对简单地层钻直井、浅井阶段过 渡到目前可随心所欲地钻探出适合不同用户、不同类型复杂 油气藏、不同勘探开发目的等需要的各式各样油气井阶段。 测井技术紧跟钻井技术的步伐，经历了模拟测井、数字测井 、数控测井、成象测井4个发展阶段，满足了不同时期开发 不同类别油气藏以及不同的油气藏开发方式对测井技术的需 求，通过采用各类测井新技术获取的大量测井信息，解决了 许多地质上的难题，为油田的勘探开发做出了很大的贡献。
电缆夹 密封总成 剪切螺栓
旁通短节
（一）湿接头水平井测井工艺
3、主要设备
（2）过渡短节（也叫变径短节）：将仪器连接 到钻杆底部，备用循环孔，便于泥浆随时循环， 内部配有扶正筒，为泵下接头扶正导向。 （3）井下快速接头:为湿接头公头部分，固定在 过渡短节内腔下端，连接在仪器串顶部，由导向 键、锁紧弹簧和公插头总成组成。导向键能使泵 下接头旋转到缺口位臵；锁紧能将泵下接头锁住， 并可在一定拉力下拉脱；公插头总成用来完成电 缆与仪器之间电气连接。
的测井技术与工艺，才能达到对该类井测井的目的。
前
言
胜利测井公司伴随胜利油田的发展，根据济阳坳陷 各类复杂地质条件和不断推出的钻井新技术工艺，加快 配套发展了针对水平井、欠平衡井、超深井、含硫化氢 气体井等特殊条件下的测井技术和施工工艺，满足了用 户需求，并在推广应用中得到不断改进和完善。 希望通过本文的介绍，让大家对几种特殊条件下
胜利西部新区排601区块浅层水平井轨迹控制技术
胜利西部新区排601区块浅层水平井轨迹控制技术X彭学光(胜利石油管理局钻井工程技术公司定向井公司,山东东营 257064) 摘 要:通过对排601区块地质特点,水平井设计特点的分析,总结得出了排601区块浅层水平井施工和轨迹控制的难点,针对该区块浅层水平井施工和轨迹控制的难点提出了相应的技术措施,特别是针对排601区块浅层水平井防碰形式严峻,浅层造斜困难,施工速度快,油层地质条件复杂等给出了相应的施工措施。
并通过实例分析,说明了该区块浅层水平井轨迹控制的关键技术,最后总结给出了排601区块浅层水平井施工的结论与建议。
关键词:新疆;浅层水平井;轨迹控制;动力钻具;地质导向技术 中图分类号:T E22 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)06—0114—03 胜利油田西部新区排601区块位于新疆准噶尔盆地西部隆起,油藏埋深425～610米,为高孔、高渗储层。
地质构造位于准噶尔盆地西部隆起车排子凸起。
排601井白垩系油层圈闭该区块与东部稠油区块相比具有储层埋藏浅、原油粘度高、地层能量不足的特点。
在排601区块对油层的判断中一般将含气水层,作为标准层,按照泥岩顶的垂深来预算油层顶部垂深,进而指导下步施工。
在实钻中根据随钻曲线和地质显示气测值以及岩性来判断是否为主力油层。
含气水层地质描述:井段垂深约426.60m ～432.00m,厚度2.00～5.00m,层位:沙湾组,岩性为灰色荧光砂砾岩,岩屑呈散砂状。
泥岩地质描述:泥岩厚23m 左右。
岩性以灰色、绿灰色泥岩、粉砂质泥岩为主。
油层地质描述:白垩系,岩性为黑灰色油斑砂砾岩,含油部分呈褐黑色,不含油部分呈灰色。
褐黑色原油分布不均匀,呈斑点状。
1 施工难点排601区块采用浅层丛式水平井开发,水平井造斜点浅,油层地质条件复杂,地层埋藏浅,结构变化复杂,泥质砂岩和砾质砂岩成岩性差,地层含砾和大砾石且软硬交错。
施工过程中主要面临以下难点:采用同台2口井多靶点三维绕障水平井新技术,两井之间距离较近,易受套管影响产生磁干扰,防碰形式严峻。
水平钻井技术胜利油田应用
经过40多年钻井的实践，胜利钻井队伍不断壮大、装备水平不断提高、管理水平不断迈上新台阶、技术水平保持了国内领先并在一些关键技术方面达到了国际先进水平。在钻井技术不断进步的同时，勘探开发也不断提出新的要求，施工区域不断扩大，钻井难度不断增加，面临的市场竞争和技术挑战形势也越来越严峻，胜利钻井必须不断追求新的技术突破和整体水平的提高，才能发挥应有的作用，巩固应有的地位。
营31断块是胜利油田的薄油层区块，2001年应用MWD+FEWD完成了两口井，营31—平2井油层厚度仅有0.9m。王53区块，目的层沙二段油层厚度1～3m，通过应用FEWD技术钻水平井7口，初产单井达到35t/d以上，是全部应用水平井技术开发的超薄油层区块。
在薄油层水平井施工中创出了多项高指标：卡塔尔国薄层水平井DK—586井，水平段长度1635m；最深的薄层水平井HD1—8井，油层深度5551m；国内第一口阶梯式薄层水平井临2—平1井；国内第一口弧形薄层水平井营93—平3井；国内第一口海油陆采薄油层水平井桩12－平2井，等等。
在外部市场深井钻井中也不断取得新突破，在新疆地区钻井48口，其中超深井5口，YH5井完钻井深6400m。1991年12月17日，60160钻井队用315天13小时30分完成钻井进尺2.27万米，实现了总公司领导提出的5000m深井年五开四完、进尺超过两万米的目标。海洋钻井不断发展，期间钻井68口。
2004年月5日完成的桩139丛式井组，在70.13°扇面内由浅海人工平台向海上深水区钻井27口（其中两口水平井），平均井深2189.93m，平均水平位移1157.69m，实现了海油陆采，取得了显著的开发效益。
胜利油田水平井技术领跑国内
透 油 藏 区 块 开 发 ， 盖 地 质 储 量 覆 在 中 国石 化 鄂 尔 多 斯 大 牛 地 气 田 ，
解 放 了 大 牛 地气 田 ２３尚 未 动用 低 ／
提 高“ 两率” 撒 手锏” 的“
２０ 年 １ 月 ２ ０６ ０ ６日 ， 于渤 海 海 位 域 的 埕 北 ２Ｂ ６ 一支 平 １ 顺 利 完 钻 。 井 作 为 中 国石化 第 一 口鱼 骨 状水 平 分
“ 匙 ” 钥 。
８Ｌ 。 ） ｝
低 钻井 成 本 、 护生 态 环境 ， 大 限 保 最 度地 降低油 田综合开发 成本。
上个 世 纪 ８） （年代 ， 利 油 田稳 胜
２ ＂ ／ ７ 中国石 化 ９ ０２ １
硕 果 。它 成 功 解 决 薄 油 层 、 部 剩 顶
ｐ ｔ ｇ ｔ ｏｌ ｈ ｓ Ｉ关注 ｉ
产 难 度 不 断 增 大 ， 别是 稠 油 油 藏 特 的 开 发 难 题 ， 约 着 油 田 的发 展 。 制 技 术 人 员开 始寻 找 提高 单井 产 能 的
内率 先 研 制 具 有 自主知 识产 权 伽
马 和 电阻 率 随 钻 测 量 仪 ， 成 了 双 形
品 位探 明储 量 ， 功实 现 了低 渗 、 成 特 低渗 油藏 开发 。
参数 地质 导 向技术 。
水 平 井 技 术 的突 破 结 了 累 累
单 井产 量 的 “ 大 器 ” 放
继 埕北 ２ Ｂ一 ６ 支平 １ 井之 后 ， 利 胜
油 田先 后完 成 中 国石 化 １ Ｏ口鱼骨 状 水平 井 ， 累计３
定 长 度 的井 。水平 井 技 术在 胜 利
胜利海域水平井施工使用旋转导向可行性分析
胜利海域水平井施工使用旋转导向可行性分析发布时间：2021-01-22T15:15:20.507Z 来源：《基层建设》2020年第26期作者：孙健[导读] 旋转导向作为一项已成熟的新型技术，近年在海上应用逐渐增多，水平井井斜大、位移大，使用螺杆钻具有滑动钻进困难，易“托压”，易发生粘卡的特点，在水平井使用旋转导向在安全性、时效性、经济性等多个方面优于螺杆钻具，具体分析有以下几点：胜利石油工程有限公司海洋钻井公司山东东营 257100旋转导向作为一项已成熟的新型技术，近年在海上应用逐渐增多，水平井井斜大、位移大，使用螺杆钻具有滑动钻进困难，易“托压”，易发生粘卡的特点，在水平井使用旋转导向在安全性、时效性、经济性等多个方面优于螺杆钻具，具体分析有以下几点： 1.安全性马达钻具定向钻进时整个钻柱在井内由于自重以及钻井液压差的影响，可认为平躺在井眼内的，即与地层的接触面很大，因此摩阻也相当大，而且在粘附性强（如大段泥岩地层）的井段，很容易造成粘附卡钻事故。
旋转导向钻具基于其结构与作用原理，在整个定向过程中钻柱一直是旋转的，因此可以有效地减小粘附卡事故的几率。
2.井眼清洁在环空倾角较大的条件下，特别是形成岩屑床较厚的大倾角环空内，钻具的高转速旋转是提高净化速度的必要因素。
对于马达钻具组合，定向过程中钻柱不旋转，岩屑无法及时返出，增大了卡钻的事故风险，而旋转导向钻具组合的整体旋转，有助于携砂，可以减小发生此类事故的风险性。
同时井眼内清洁的程度，也影响到整个循环系统的水力学性能。
环空岩屑浓度的增加，使环空压耗增大，钻头的水利射流压耗变降低不利于井底清洁，影响机械钻速，同时也容易导致泵压高等问题。
因此在工具条件允许的情况下，使用高转速有更好的携砂效果。
3.井眼的质量（1）近钻头的参数测量。
马达钻具一般使用的定向井测量工具在马达之上，且中间加非磁钻铤，距钻头约 20 m 左右，但旋转导向测点距钻头约 3.9 m，且导向工具自带的近钻头的井斜角和方位角的测量，能够更好掌握井眼轨迹的定向方向，减小定向井脱靶的风险。
胜利油田泥页岩水平井渤页平 1 井试油技术优化及应用
Ｒ Ｄ循 环 阀 ＋Ｒ Ｄ安 全 循 环 阀 ＋压力 计 托 筒 ＋液 压
旁通 ＋Ｒ Ｔ Ｔ Ｓ安全接头 ＋Ｓ Ｍ． １ １ ２ 水 力锚 ＋Ｙ ２ １ １ —
１ １ ２ 封 隔器 ＋们 ３ ｘ ５ ． ５ １ ｍｍ ×Ｎ ８ ０油 管 ＋筛 管 ＋ 巾 ７ ３ ｍｍ 油管 ４根 ＋射 孔 枪 身 （ １ ０ ２枪 深 穿 透 弹 ， １ ２
层改 造带来 难题 。
非 常规泥 页岩 水平 井 ， 位 于 济 阳坳 陷沾 化 凹陷 罗 家 鼻状 构造 带 罗 ７井 区 ， 本 区沙 三 时期 沉 积 了数 百米 厚 的暗色 泥 页岩 ， 沙 四上 时期 沉积 了一 套薄层 灰 岩 、 膏 泥岩地 层 。泥 页岩 水 平 井试 油 具 有 储 层 压 力 高 、 井 身结构 复杂 、 水平 段 长等特 点 ， 试 油 工艺 的选择 风 险较 大 。 因此 ， 优化 试 油工艺 技术 ， 形 成适应 泥 页岩 水平 井试 油 的工艺 技 术 体 系 ， 为 胜 利油 田泥 页 岩 的 勘探 开发 提供 强有 力 的技 术 支持 ， 具有 重 要 的 现 实
下为 ： ， ｂ ８ ９ ×９ ． ５ ２ ｍｍ Ｘ Ｂ Ｇ ９ ０ Ｓ Ｘ Ｂ Ｇ Ｔ１ 油 管 ＋校 深 短接 ＋ｑ ， ８ ９ ｘ ９ ． ５ ２ ｍｍ×Ｂ Ｇ ９ ０ Ｓ ×Ｂ ＧＴ １ 油管 ２根 ＋
１ 渤页平 １ 井试油难点
胜利 油 田泥 页 岩 油 藏 水 平 井 试 油 具 有 以 下 难点 ：
难， 水平 段长起 下钻摩 阻力大， 下钻过程 中射孔枪容易 引爆等风险。针对胜利油 田泥 页岩 水平井试 油的施工难 点， 开展 了管柱优化设计 、 射孔 测试联作 、 小型压裂测试 、 压 裂、 优快排液等工艺技术 的论证和 优化 ， 形 成 了适应 泥页岩
胜利油田第一口绕锥水平井钻井技术
Ｔｈ ｅ Ｆ ｉ ｒ ｓ ｔ Ｓ ｕ ｒ ｒ ｏ ｕ ｎ ｄ ｉ ｎ ｇ Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｃｏ ｎ ｅ Ｈｏ ｒ ｉ ｚ ｏ ｎ ｔ ａ ｌ Ｗｅ ｌ ｌ Ｄｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ｉ ｎ Ｓ ｈ ｅ ｎ ｇ ｌ ｉ Ｏｉ ｌ ｉ ｆ ｌｄ ｅ ／ ＸＵ Ｙ ｕ ｎ — ｌ ｏ ｎ ｇ ｆ Ｓ ｈ ｅ ｕ ｇ ｌ ｉ
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水平井射孔技术
水平井射孔技术一、水平井射孔由于油层是在水平段。
该工艺采用了管柱输送射孔器，加压引爆射孔弹的方法。
在定向射孔输送管柱与枪身之间装配活络接头、方向监测装置，在射孔枪上还增加了偏重心结构。
国外的水平井完井方法采用了裸眼完井、割缝钢管完井和套管固井完井。
套客固井需进行射孔。
国外一般采用挠性盘管输送、油管（或钻杆）输送射孔枪，在岩性疏松的储集层中采用了定向射孔。
其引爆方式是加压引爆。
1990年底国内在胜利油田完成了第一口水平井。
虽然我国水平井射孔技术起步较晚，但发展很快。
二、水平井射孔器材水平井射孔枪可分为非定向和定向射孔枪两种基本类型。
1、非定向射孔器非定向射孔所用的射孔器与普通油管输送射孔器基本相同，由于油管接头直径大于枪身直径，为了防止起下枪身时接头在套管内的阻或卡的现象，在射孔枪身上加了可滑动的防卡套。
2、向定射孔器在定向射孔中，为了保证射孔方位符合设计要求，一种是靠枪身定向，另一种是用弹架定向。
不管哪种定向都是向下射孔，三排或四排孔，弹孔之间夹角90°～120°，孔密16～20孔/m。
1）外定向射孔器外定向射孔器主要结构是两定向：弹架与枪的定向用键槽控制；枪与枪的控制用定位销固定。
另外该枪是配合引向器使用。
2）内定向射孔器内定向射孔器的结构与油管输送射孔器基本相同，该射孔器定向射孔是靠射孔弹架控制定向的。
弹架是偏重心的，其两端及中间均用弹子轴承支持。
一支弹架为3m长。
3、定向射孔器枪头、枪尾及弹架内定向所用的枪尾和普通油管输送射孔所用的枪尾相同；外定向所用的枪尾是偏重心结构同时带有定位孔，与枪身连接时必须定好位。
定向射孔使用的枪头，外定向和内定向都是一样的，一端是丝扣与枪身连接，另一端设计为内外扣结构，外扣与筛管连接，其内扣和压力起爆器连接。
水平井定向射孔用的弹架基本结构是圆筒钢弹架。
外定向弹架的特殊结构是将射孔弹布在夹角70°～180°向下射孔三排孔或四排孔，孔密16～20孔/m，两端有定向盘。
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形成了地质导向水平井钻井井眼轨迹控制技术
直井段
采用防斜打直技术，及时监测，确保直井段打直
上部井段
斜井段
“钻头+单弯动力钻具+MWD+…” —几何导向钻井系统 “钻头+单弯动力钻具+LWD+MWD+…” —地质导向钻井系统 “钻头＋弯动力钻具＋LWD＋MWD＋…” “钻头＋LWD＋MWD＋…”
下部井段
40~230 μs/ft
± 1 pu
40~180 μs/ft
± 1 pu
40~150 μs/ft
± 1 pu
有 有
有 有
有 有
3、地质导向工艺技术
地质导向系统软件开发 研发了地质导向测量参数随钻解释系统，
实现了现场和远程实时决策； 构建了三维可视化系统平台，形成了以地 质导向为核心的薄油层水平井钻井配套技
1号砂层厚度0.6m ～1.8m，主要为 1.0m～1.2m 落差5.7m
2号砂层厚度 1.2m～2.1m，主 要为1.5m～1.7m
哈得地区初期投产的五口井，产量相当于同地区直井的3-5倍（DH1 直井日产20t），截止目前水平井成为主打开发技术，已达到年产 80 多万吨的生产能力。
营31断块
是水锥隔断的 剩余油藏，油 层厚度只有1m 左右。
主要技术特点 从水平投影图上看各分支井 眼与主井眼成羽状分布
分支井眼 分支井眼
主井眼
从垂直投影图上看各分支井 眼在主井眼的上方，主井眼 2 在分支井眼的下方，呈上下 分布 从三维立体图上看各分支井 3 眼与主井眼之间成鱼骨状分 布
鱼骨状水平分支井应遵循的原则
布井区储层分布较稳定，油砂体井控程
薄油层水平井
日产油18t，是邻井的4.1倍
营31—平1井油层段垂直剖面图
日产油10t，是邻井的4.3倍
营31-平2井油层段垂直剖面图
侧钻水平井
桩106-平1-侧平1
国内第一口在水平井中完成开窗侧钻水平井 在井斜达39.2~43°井段内段铣一次成功 四项 采用先降斜、再调方位、最后增斜的轨迹控制方式 国内记录 仅用一趟钻完成不同造斜率的钻进井段钻至A点 桩106-平1
3
GEOLINK ±0.1° ±1.0° ±0.5° ±1.0° 150℃ 有 0.2～2000Ω² m 0-500API 无 无 无 无 无 有
胜利钻井院 ±0.1° ±1.0° ±0.5° ±1.0° 150℃ 有 0.2～2000Ω²m 0-500API 正在研究 正在研究 已完成调研 已完成调研 有 有
3
Halliburton ±0.15° ±1.5° ±2.5° ±2.5° 150℃ 有 0.2～2000Ω² m 0-500API 0～70p.u. 1.0～3.1g/cm
3
Baker Hughes ±0.1° ±1.0° ±0.5° ±1.0° 150℃ 有 0.2～2000Ω²m 0-500API 0～100p.u. 1.6～3g/cm
术。
地质导向钻井随钻预测方法研究
提出了基于Kalman滤波的测点另长井眼轨迹实时估计和
预测方法，总体效果优于传统的定曲率几何预测方法
120
梁9-平2井井斜角对比图
50 45 40
梁9-平2井方位角对比图
100
方位角(度)
井斜角(度)
80 60 40 20 0
2325 2394 2442 2490 2538 2585 2633 2681 2729 2777 2825 2873 2921 2969 3017 3069
报告人:韩来聚
胜利石油管理局钻井工艺研究院 2007年5月
目 录
一、胜利油田水平井钻井发展概述 二、水平井地质导向钻井技术 三、水平井油气层保护技术 四、下一步的攻关方向
一、胜利油田水平井钻井发展概述
1991年3月26日我国第一口水平探井埕科1井完钻， 完钻井深2650.13m，位移1005m，水平段长505m，水平段 钻穿19个油层211.5m ，试油获230t/d高产。
开发了3套应用软件：
水平井控制精度： 2000年 靶半高5m 靶半宽10m
1. 水平井井眼轨道设计软件 2. 水平井井眼轨迹控制软件
3. 不同钻井方式下导向钻具力学分析软件
“九五”侧钻水平井技术
研制开发了专用工具仪器，形成了短半径 侧钻水平井配套技术
5 1/2in.套管内短半径侧钻水平井
平均造斜率1.1°/m； 最高造斜率3.6°/m； 目的层垂深误差均小于2m。
随钻伽马刻度井
自主研制的地质导向仪器与国外仪器主要技术指标对比表
测量参数 井斜（精度） 方位（精度） 重力工具面（精度） 磁性工具面（精度） 最高工作温度 节能模式 电阻率（测量范围） 自然伽马（测量范围） 中子（测量范围） 密度（测量范围） 声波 核磁共振 随钻地层压力 井下钻具状态监测 指标能力 Schlumberger ±0.1° ±1.0° ±0.5° ±1.0° 150℃ 有 0.2～2000Ω²m 0-500API 0～90p.u. 1.6～3g/cm
侧钻分支井眼 侧钻分支井眼 侧钻主井眼 A
引进的FEWD
研制的双参数LWD
地质导向系统研究开发
研制了自主知识产权的MWD、随钻伽马、
感应电阻率测量仪，并出口加拿大、俄罗斯
等国家。
自主研发的新型MWD正脉冲发生器
电阻率短节
脉冲发生器
MWD探管
自然伽马探管
建设了随钻伽马和电阻率标准刻度井，实现 了自主研发的地质导向系统的定量标定
随钻电阻率刻度井
现 代 导 向 钻 井 技 术
几何导向
地质导向技术问 世之前，常规的 井眼轨迹控制技 术均属几何导向 范畴。
地质导向
以井下实际地质特征来确定和控 制井眼轨迹。任务是对准确钻入油气 目的层负责，具有地质和工程参数测 量、传输和导向三大功能。
地质导向钻井技术
根据地质导向工具提供的井下实时 地质信息和定向数据，辨明所钻遇 的地质环境并预报将要钻遇的地下 情况，引导钻头进入油层并将井眼 轨迹保持在产层延伸。
3、“十五”水平井完善提高阶 段
依托国家重点科技攻关项目“复杂油气藏配套钻井技 术及关键装备研究”、集团公司“十条龙”项目“地质导 向钻井技术研究”等科研课题，在MWD基础上研究开发了正
脉冲式和旋转阀式上行通讯系统，研制了带伽马、电阻率
双参数地质导向系统，形成了初步的地质导向钻井技术。
地质导向技术的形成，水平井钻井技术得到进一步发 展，重点突出深层、薄油层、大位移及长水平段水平
35 30 25 20 15 10 5 0
2403 2451 2499 2547 2595 2643 2691 2739 2787 2835 2883 2931 2979 3027
井深(米)
井深(米)
地质导向软件
实现地质导向随钻测井解释
埕71-平4井随钻测 井解释成果
埕71-平4井电缆 测井解释成果
井等方面的关键技术，取得了重大进展
拓展了水平井技术应用范围
单一油藏类型 多种油藏类型
单井实施
厚 油 层
区块整体挖潜
薄 油 层
胜利油田在油田内外完成的水平井数
1200 1008 1000 800 600 400 224 200 7 0
1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006
目前，已研制、开发具有自主知识产权的 MWD28套、LWD2套、其他配套仪器60套
2006年完成24口井的现场应用
平均水平段长301.82m； 水平段油层穿透率 94.39%；
将油层开发厚度由原来的
4m缩短到0.8m； 集团公司组织在江苏、江
汉、华东局等油田推广应
用7口井。
4、鱼骨状水平分支井钻井技术
度高；
距油水边界有一定距离； 油层厚度大于5m； 有一定单井控制地质储量； 分支数不易过多，以免各分支间的 相互干扰和加大对主井眼的影响。
原则.
钻进方式的选择
鱼骨状水平分支井的钻进方式可以分为前进式和后退式，侧钻方式有 裸眼悬空侧钻和下裸眼斜向器方式，现在常用的侧钻方式是裸眼悬空 侧钻、钻进方式是前进式。
水平段
地质导向 钻井系统
根据LWD测得的实时地质参数分析判断所钻遇的地层情 况，通过合理调整钻井方式（滑动/复合/旋转）来控制水平 段井眼轨迹在油层中有效穿行。
地质导向钻井过程存在着靶点垂深和工具造斜率两个不确定性。 提出了中靶优化设计方法——探油顶优化调整法，在一定程度上减 小了地质靶点不确定性对水平井中靶的影响。
大位移水平井
埕北21-平1井:国内陆上水平位移最大的井
完钻井深4837.40m，水平位移3167.34m，垂深2637.36m，位移垂深比1.2，水 平段长136.23m，最大井斜93.6°，中靶精度A、B点分别为1.53m和0.83m，滑动与 旋转钻进进尺比12：88，目的层为东营组。
海油陆采大位移水平井
垦东405—平1井
完钻井深2888.86m，井底垂深1186.40m，井底水平位 移2073.46m，位移垂深比1.75，是当时国内陆上位垂比指 标最高的一口水平井。
超深水平井
亚洲垂深第一，世界垂深第二的水平井
井 号: DH-P1
斜 深: 6452.00 m 垂 深: 5782.29 m 造 斜 点: 5552.11m 水平段长: 500.46 m 最大井斜: 91.5°
713 577 472 312 112 146 365
至2007年3月共完成各类水平井1016口，其 中油田内部613口，油田外部403口。
胜利油田完成的水平井类型