水平井钻井施工技术分析

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水平井的水平段施工难点及相应的措施

水平井的水平段施工难点及相应的措施

水平井的水平段施工难点及相应的措施和普通定向井钻井施工相比,水平井钻井作业有一定的难度,特别是小井眼水平井,由于钻具尺寸小、柔性大、钻具和井壁间的环空间隙小等特点,施工存在不少难点,主要包括:(以下主要讨论小井眼水平井的施工)1.1钻具偏心弯曲变形大,滑动钻进加压困难小眼水平井施工时,下部所用钻具外径只有60.3mm,刚度高、柔性小。

在下部井段躲进时,因钻具偏心伸展变形,引致滑动躲进摩阻非常大、旋转躲进扭矩小,钻压传达非常困难,严重影响钻井速度,这就是小眼水平井施工的最小难点。

1.2泥浆上返速度底,岩屑输送困难小眼水平井施工,由于钻具和井壁的环空间隙最轻处只有8mm,泥浆排在量低、上返速度慢,进尺快,满足不了大排量携砂的需要,造成岩屑输送困难,给安全施工带来了隐患。

1.3水平段长,中靶精度建议低小眼水平井,水平段和常规中、小尺寸的水平井一样,水平段长、水平位移大、靶点多,同时水平段上下0.6米、左右7.6米的靶点范围,使得轨迹控制难度增加。

1.4井下繁杂情况多1.4.1在小井眼循环系统中其功率分配与常规井眼不同。

在常规井眼中,环空压耗只占到10%左右,而在小井眼中则占75%以上,国外一些资料甚至指出占90%,环空压耗的大幅度减少并使钻井液的当量密度也大幅度减少。

1.4.2井眼小,钻具与井眼之间的环空间隙小,起下钻具产生的压力波动大。

1.4.3临近油气井经过多年的开采后地层实际压力系数低。

1.4.4大井眼环路空间隙大,环空返速低,泥浆剪切吸收促进作用显著,而在大肚子井段则返速很低,给携沙洗井带来很大的困难。

1.4.5环空压耗低,压持效应显著,而钻头水眼处的水功率又大,井底冲洗困难,并容易留下隐患。

1.4.6大井眼环路空间隙大,钻具上加划拨产生的压力兴奋和穿刺促进作用很大,极易导致井壁失稳,产生掉块,增加洗井时的难度,严重时造成坍塌卡钻。

1.4.7在两端扣过程中,出现压差卡钻的几率很高,在斜井段,钻具与井壁接触面积大,与泥饼相粘附,在压差作用下造成卡钻。

浅谈水平井钻井工程的设计与施工技术

浅谈水平井钻井工程的设计与施工技术
井 的发 展 。 参 考文 献 f 1 1 张景 进 . 热 连轧 带 钢 生 产[ M] . 北京 : 冶金
工 业 出版 社 . 2 0 0 5 .
【 2 】 吴竞择 , 罗肇 丰 . 9 0年 代 以 来钻 井技 术 进展 与 发展 趋 势 【 J J _西 南石 油 学院 学报 .
摘 要: 水 平井钻 井技 术在 油 气 田的勘探 开 发 中具有 重要 作 用 , 二 十世 纪 末 , 水平 井钻 井技 术 得到 迅 速发 展 ,发 挥 出愈 发 重 要 的作 用。 本 文 以水平 井钻 井技 术 的发展 为研 究 重点 , 首先 分析 了影 响水 平 井采收 率 的影 响 因素 , 在 此基 础上 , 结 合现 状 , 阐
2 Q 1
Q : i 王2
C h i n a N e w T e c h n o l o g i e s a n d 技 术
浅谈 水平井钻井工程 的设 计与施工技术
刘 志 杰
( 塔 里木 油 田 第六 勘 探 公 司 , 新 疆 维吾 尔 自治 区 塔 里 木 8 4 1 0 0 0 )

械能 量 和水力 能 量 , 井 下钻 具 组 合接 在 套 管 柱下 面 , 边 钻 进 边 下套 管 , 完 钻 后 套 管 留在 井 中 , 直接 固 井完 井 , 节 约 了投 资 , 缩 短 了钻井 时间 。随 着 发展 , 出现 了尾管 钻
技 术 广泛 应用 于 油 气藏 开 发 中 。例 如 , 胜 利油 田中水 平井 钻 井技 术 的应 用 : 胜 利 油 田属 复式 油 藏 , 断层 纵 横 , 构 造 复 杂 长期 以来 因 为油 藏条 件 复杂 , 虽然 储 量相 当丰 富, 但很 难 得到 充 分 开发 。经 过 长 时 间 的 科 学研 究 和技 术攻 关 , 最 终完 成 了 多种 水 平井 钻 井技 术 开采 ,极 大提 高 了采 收 率 。 又 如 四川 各 油 田水 平 井 钻 井 技 术 的应 用 与推广; 四川 属水 平 井钻 井 技术 起 步 较早 地区 , 从2 O世 纪 中期 开 始 , 经过 不 断 的科 研 攻关 及 技术 运 用 , 推广 到新 疆 、 青海 、 辽 河、 冀东 、 泰 国等 地 , 完成 了多 口各 种 类 型 水平井钻井 、 完井 技 术 , 都 取得 了 良好 的 经济技 术效 益 。 三、 水 平井钻 井 技术 未来 发展 方 向 我 国 是 继 美 国 和 前 苏 联 之 后 第 三 个 出现 水 平井 的 国家 , 水 平钻 井 技术 取 得 长 期发 展 。近 年来 , 世 界 各 国为 了适应 各 种 类 型 油 藏 勘探 开发 的要 求 ,利 用 地 质 导 向系 统 、高效 钻 井 工 具 等 一 系 列 先 进 技 术 ,不 断发展 水平 井钻 井技 术取 得 。目前 看来 ,水平 井 钻技 术 正 向分 支 水平 井 、 大 位移水平井 、 欠平衡水平井 、 套 管 与连 续 油 管 水 平 井 以及 侧 钻 水 平 井 五个 方 向发 展, 为 提 高油 田的勘 探开 发 效 果发 挥 更 大 的作用 。主要体 现在 : 1 分支 水平 井 。 也 叫多 底井 , 其组 成 包 括一 个 主 井 眼 和 两 个 或 两个 以 上 的分 支 水平 井眼 。2 0 世 纪初 期 , 分 支井 钻 井理 论 形成 并开 始 不断 发展 , 2 0 世 纪 末 ,得到 迅 速发 展 , 主要 得 益 于水 平 井完 井 技 术 以及 三维 地震 技 术 的发展 。 2大位移 水平 井 。指水 平 位移 与 垂 直 深 度之 比大 于 2的井 。适合 于海 上 油 田和 近海石油的开发 , 较普通水平井有更长的 钻 穿油 层 , 能 够更 大 范 围地 探 明储 量 实 际 和控 制含 油 面积 , 从 而 大 幅度 地 提高 单 井

煤层气多分支水平井钻井技术浅析

煤层气多分支水平井钻井技术浅析

煤层气多分支水平井钻井技术浅析摘要: 由于我国煤层气储层具有渗透率低压力低的特点,直井煤层控制面积小,产量低,钻单支水平井不利于后期的排水降压作业,所以现在煤层气开发多采用羽状水平井,羽状水平井需要工艺井与排采井之间的连通,两井连通需要对两井距离方位偏差新的靶点坐标、南北坐标、东西坐标等进行精确测量,找出新的靶点,然后对定向井进行定向指导,确保成功连通。

可以提高单井的产量、降低钻井的综合成本。

本文主要介绍了煤层气多分支水平井的主要特点以及煤层气多分支水平井钻井的几种主要技术。

关键词:煤层气;多分支水平井;钻井技术一、煤层气多分支水平井的主要特点煤层气水平井主要借鉴的是常规天然气水平井的钻井工艺技术,但是,其工作的对象与煤层气的储藏性质和排采方式不相同,所以,在设计及施工的工艺等方面都有自己独有的特点:1、开发目的层比较单一,而且是水平面多分支。

运用多分支的水平井钻井技术来开发煤层气,当前通常是选择某个主力煤层进行开发,在某个单一层相似的水平面上会钻出很多分支,这和油井在两个以上的层位钻出的多分支也不相同。

2、目的层段的分支和进尺比较多。

因煤储层的地层压力及渗透率相对来说比较低,因此,如果要提高煤层气的产量,就要比常规的油气井有更加多的渗滤面积和排气通道,这就会使煤层段所钻的分支变得更多,通常有l到2个主分支,在主分支的两侧需要钻出多个,通常是6到8个分支,而累计煤层段的进尺通常需要达到4000米以上。

3、运用裸眼完井的方式。

煤层气的多分支水平井通常会运用裸眼完井的方式,这主要是因为:(1)煤层气的开发区一般也是煤炭的开采区,比如山西的沁水盆地。

按国家先采气、后采煤、采气和采煤一体化的政策要求,在采完气之后还需要采煤,然而采煤的禁忌是在煤层里有金属套管;(2)因为受到完井技术的限制,当前很多的分支井还较难下入完井的套管或者筛管。

4、主井眼和分支井眼的尺寸比较小。

由于煤层的强度和胶结的程度比较差,容易发生垮塌。

大位移水平井钻井技术难点与施工工艺

大位移水平井钻井技术难点与施工工艺

大位移水平井钻井技术难点与施工工艺伴随着水平井与定向井等诸多先进钻井技术的兴起,大位移井钻井技术应运而生,其是集水平钻井技术、定向井钻井技术、深井钻井技术以及超深井钻井技术的一种综合体现,从技术涵盖内容的角度来讲,大位移水平井钻井技术是当前钻井技术中最为全面的一项技术。

目前阶段,大位移水平井钻井技术与普通水平井钻井技术之间的位垂比为1∶1,为了能够达到使井下磨阻扭矩降低的目的,并在此技术上有效优化相关井眼轨道钻井工艺设计、施工的具体方案以及钻井参数等关键技术,就一定要实现对井眼轨迹进行有效控制的目标。

标签:大位移井;水平井;钻井技术;轨迹控制伴随着市场经济的飞速发展,我国在各项领域中相继进行了重大的技术突破,其中,在大位移水平井钻井技术上的研发就成为液体资源开采领域中的重中之重。

而鉆井液技术的优化,对于泥浆性能的结构保持具有重要的保障作用,基于此,针对大位移水平井钻井技术难点与施工工艺这一话题进行深入探讨相当有必要。

1 大位移水平钻井施工技术难点一般情况下,在大位移水平钻井施工期间,井眼的定向造斜问题极其容易造成地层疏松,进而导致坍塌事故发生。

大位移水平井水平距离的长度都比较大,此时开展导向钻井施工的过程中,必须注意井眼轨迹的精度控制,避免因地层摩擦阻力过大为工程施工带来不必要的阻碍。

通常情况下,靶心位置深度数据值并不大,钻具本身的重量也比较小,此种情况就导致上部产生的地层磨阻参数值比较大[1]。

由于在钻井工程的施工过程中,会频繁的进行操作起下钻程序,所以很容易在水平段中出现不规则的井眼情况,使井眼施工更具复杂性。

另外,岩屑床问题的出现,也比较容易产生降低机械钻速的负面影响,加大钻具之间的扭矩,为钻井工程施工带来一定程度的阻碍,更甚者会导致井下安全事故发生。

2 大位移水平钻井井眼轨迹施工控制现场的施工工艺针对前文中提到的几点大位移水平钻井施工技术难点,必须从井眼轨迹的控制方法入手,为钻井工程的顺利完成大位移水平井的工程项目提供施工条件,采用相关的有效措施以及控制手段制定出科学可行的解决方案,才能提升大位移水平井钻井技术的应用水平。

水平钻井固井技术重难点详解

水平钻井固井技术重难点详解

水平钻井固井技术重难点详解一、水平井固井主要存在以下难点1、中原油田属于复杂的断块油气田,地层复杂,压力系统差异大,所钻井眼轨迹变化异常。

2、水平井钻井作业对固井质量影响大,为稳定井壁需要用高密度的钻井液,这会使水泥浆顶替钻井液更加困难,在大斜度井段和水平井段常用油基钻井液,这就需要足够的化学冲洗液来恢复水润性,以便提高水泥和井壁的胶结强度,在大斜度和水平井段钻井中需提高粘度钻井液来有效清洗井眼,从而降低了水泥浆顶替效率,由于高密度、高粘度和高切力钻井液在大排量循环下容易引起井漏,给固井作业带来困难,在水平井钻井过程中常常会形成键槽和椭圆形井眼,造成不规则井眼并使井径扩大,从而大大降低了注水泥时顶替效率。

3、井斜度对水平井固井质量的影响室内试验和现场经验证明,处于大斜度井段和水平井段的套管和管外环形空间,在注水泥作业中,管柱下部都存在泥浆窜槽问题,这是因为泥浆中重晶石颗粒和其他固相物体沉降而影响水泥浆顶替效率的结果。

4、套管下入困难在大斜度井段和水平井段对井壁的侧压力很大,从而大大增加了下套管摩擦阻力,使套管很难顺利下至预定位置,尤其是较浅的水平井更为突出。

5、套管偏心对固井质量的影响套管在井筒内的偏心会直接影响注水泥作业的质量,因为要想把套管靠近井壁处的泥浆顶替干净几乎是不可能的,因此,提高套管在大斜度井段和水平井段的居中度十分重要。

6、水泥浆性能影响水泥浆的沉降稳定性和水泥浆自由水易在井眼高边一侧形成水带,造成连通沟槽7、筛套顶部注水泥某些水平井需要使用筛管顶部注水泥完井工艺,要使用特殊的工具和工艺,防止在注水泥作业过程中水泥浆从套管内或环形空间进入筛管或油管而堵塞出油通道和污染油层。

8、水平井套管强度设计方法水平井套管柱的受力情况和直井有较大区别,它不能用直井的套管强度设计方法来进行设计,特别是对于那些实际井眼轨迹发生无规律变化的情况,其套管柱的受力分析和公式的推导比直井困难得多。

9、套管附件要求高套管附件中如果采用直井得浮力装置,注水泥后实现自动关闭困难,容易造成套管内留水泥塞和蹩压候凝,影响套管与水泥环间的胶结质量。

松南火山岩气藏水平井钻井施工技术

松南火山岩气藏水平井钻井施工技术

火 山 岩 储 层 多 含 有 Co: 易 造 成 泥 浆 性 能 恶 化 、 层 水 敏 性 强 , 块 多 等 井 下 复 杂 情 况 , 重 影 响 着 钻 井 , 地 掉 严
速 度 和 钻 井 周 期 , 过 对 该 地 区 施 工 的 几 口 井 进 行 研 究 分 析 总 结 , 在 腰 平 *井 的 施 工 过 程 中 制 定 了 合 通 并
不 断创 新和 完 善 。 腰 平 *井 是 中石 化 继 前 六 口气 井 水 平 井 在 松 南
地 区 部 署 的 又 一 口大 位 移 水 平 井 , 工 难 度 高 , 险 施 风 大 。该 井 设 计 完 钻 井 深 :68 , 平 位 移 : 17 47m 水 l8 . 3 m , 大 井 斜 角 : 5。 6 最 8 。 1 火 山 岩 水 平 井 难 点
理 的 技 术 措 施 , 用 了合 适 的 钻 井 液 体 系 , 化 了钻 井 液 性 能 , 化 轨 道 设 计 与控 制 , 功 地 完 成 了水 平 使 优 优 成 井 施 工 任 务 , 我 们 在 该 地 区 的 水 平 井 钻 井 积 累 了宝 贵 的 经 验 。 为 关 键 词 : 山 岩 , 壁 稳 定 I 迹 控 制 ; 浆 技 术 ; D 随 钻 火 井 轨 泥 LW 中图 分类 号 ; TE2 3 . 4+ 1 文献 标识 码 : A 文 章 编 号 :0 6 7 8 (0 1 1 一 O 9 一 O 10- 912 1 )5 O1 2
2 1 轨 迹 控 制 技 术 .
由 于 该 区 块 地 层 裂 缝 发 育 无 规 律 , 设 计 目 的 而 层 与 参 考 邻 井 距 离 较 大 , 围 的 控 制 井 少 , 得 目的 周 使 层 垂 深 、 角 、 度 很 难 准 确预 测 , 能根 据 实 钻数 倾 厚 只 据 随 时 调 整 轨 迹 , 井 眼 轨 迹 的 控 制 和 井 眼 的 圆 滑 对 程 度有 很大 影 响 , 至给 后期完 井 作业造 成 隐患 。 甚 该 井 设计 靶 前 位 移 大 , 平 段 长 , 平 位 移 较 水 水 大 , 于 4 。 井 段 在 1 0 m 以 上 , 此 带 来 携 岩 困 大 5的 00 由 难 , 矩 和 摩 阻 大 , 动 钻 井 钻 压 传 递 困 难 , 眼 轨 扭 滑 井 迹 控制 难度 大 等诸多 问题 。

水平井段钻井技术措施

水平井段钻井技术措施

水平井段钻井技术措施1、钻具组合⑴9〞1/2井眼:Φ241.3mm钻头+Φ197mm单弯(1.5°) +[631×410]接头+Φ165mm无磁钻铤+[411×410]悬挂短节+Φ127mm无磁承压钻杆+Φ127mm加重钻杆(15根)+Φ127mm钻杆⑵6〞井眼:Φ152.4mm钻头+Φ120mm螺杆+331×310接头+FEWD +Φ120mmMWD悬挂短节+Φ89mm无磁承压钻杆+Φ89mm斜坡钻杆×18柱+Φ89mm加重钻杆×17根+Φ89mm钻杆2、钻进参数⑴9〞1/2井眼:钻压:50-80KN;泵压:12-14Mpa;排量:35-40L/S。

⑵6〞井眼:钻压:20-50KN;泵压:10-12Mpa;排量:15L/S3、技术要求⑴起下钻①井眼准备:下入定向钻具前,要求井眼畅通清洁,钻井液性能达到设计要求,井底无落物。

设备运转正常。

②动力钻具下井前要作好试运转,记录螺杆压降,运转正常方可下井。

③注意井口安全,严防井下落物,下钻禁止使用丝扣保护膜。

钻头过套管头时,防止碰坏牙齿。

④起下钻操作要平稳,严禁猛刹猛放,下钻时严格控制下放速度。

特别注意井眼轨迹曲率变化大的井段起下钻阻卡情况,确保MWD、LWD仪器安全。

⑤下钻遇阻不得硬压,应在畅通井段开泵正常后划眼修整井壁,注意划眼方式,6"井眼严禁用动力钻具划眼。

⑥起钻遇卡不得硬拔,以少提多放为主,严禁多提,若多次活动钻具仍不能通过,则下钻至畅通处,开泵倒划眼起出。

在后期施工中,应在起钻时低速起过造斜段,若发现有遇卡现象,应少提多放,配合转动起出钻具。

在键槽的井段,下入键槽破坏器消除键槽。

避免下入直径略大于钻杆接头外径的钻具,以防止键槽卡钻。

⑦为确保仪器正常工作,下钻过程中每下25柱必须向钻杆内灌一次泥浆,灌泥浆时一定要放入钻杆滤清器,并保证灌满。

⑧下钻到底后,转动转盘,破坏掉泥浆的静切力,钻头离井底5-10米开泵,排量由小到大,先用单凡尔开泵,返出正常后再开两个凡尔和三个凡尔,防止蹩泵或堵水眼。

水平井钻井技术难点及对策分析

水平井钻井技术难点及对策分析

水平井钻井技术难点及对策分析随着石油勘探开发技术的不断发展,水平井钻井技术在油田开发中得到了越来越广泛的应用。

水平井可以有效提高油气开采率,降低地层压力,延长油井寿命,减缓油田衰竭速度。

在水平井钻井过程中,也存在一些技术难点需要克服,本文将对水平井钻井技术难点进行分析,并提出相应的对策。

一、难点一:井眼质量控制在水平井钻井过程中,井眼质量的控制是一个非常关键的问题。

井眼质量不良会导致井壁稳定性差、裂缝漏失等问题,严重影响井下作业的顺利进行。

而水平井的钻井难度和井眼质量的控制关系非常密切,这就需要在水平井钻井过程中对井眼质量进行严格的控制。

对策分析:1. 合理设计井眼参数。

在进行水平井钻井之前,需要充分了解地层情况,设计出合理的井眼参数,包括井眼直径、井眼轨迹、井段布局等,确保井眼质量可以得到有效控制。

2. 选择适当的钻井液。

钻井液的选择对井眼质量有着重要的影响,需要根据地层情况和钻井工艺选择适当的钻井液,确保能够有效地稳定井眼。

3. 采用先进的管柱技术。

现代水平井钻井中,管柱的设计和施工技术已经相当成熟,可以采用多级管柱设计、工具互换技术等方式来提高井眼质量的控制。

二、难点二:钻井位置控制水平井钻井中,钻井位置的控制是一个重要的技术难点。

如果钻井位置控制不当,可能会导致井眼偏离预定轨迹,甚至偏向其他井眼,造成油气井资源的浪费,同时也会对环境产生一定的影响。

对策分析:1.应用导航工具。

在水平井钻井过程中,可以应用一些导航工具,比如地质导向测量工具、导向钻头等,在钻井过程中进行实时测量,保证钻井位置的控制。

2.精确测量井身轨迹。

在钻井过程中,可以通过各种方式对井身轨迹进行精确测量,包括地质测井、测斜井等,确保钻井位置的准确控制。

3.优化钻井工艺。

通过优化钻井工艺,可以提高钻井位置控制的精度,比如使用惯性导向技术、动态定位技术等,来提高钻井位置控制的准确性。

三、难点三:水平段钻井技术水平井钻井技术的难点之一是水平段的钻井技术。

水平井钻井完井关键技术

水平井钻井完井关键技术

水平井钻井完井关键技术摘要:随着新技术的不断发展,水平井完井技术作为连接钻井和石油开采而又相对独立的一门科学技术,为我国油气开发开辟了一种新的途径,并迅速在石油开采行业得到了广泛的推广和应用。

但是,目前水平井完井中存在的技术难点,仍然制约着该技术的进一步发展。

针对开采现场条件、设备的变化对水平井完井关键技术进行了探讨,以期为相关工作者提供一定的借鉴。

关键词:水平井;钻井;完井;关键技术引言我国石油产业近几年的规模不断扩大,为我国经济的发展提供了充足的石油能源。

但由于石油开采量的逐年增加也导致石油的产油量逐渐下降。

同时石油开采的地理环境也更加复杂,对石油开采的技术水平提出了更高的要求。

因此,我国石油企业为了解决这些问题,开始不断提高自身的钻井技术,从而保证油田的产油能力。

1水平井完井技术简介水平井完井技术于20世纪80年代开始用于石油工业勘探开采领域,我国于20世纪90年代引进、推广、应用,为我国提高油气开采效率和开采质量发挥了巨大的作用。

完井作业作为钻采过程的最后一道工序,同时又是采油的开始,为国内外油气田开采带来了巨大的社会效益和经济效益。

水平井完井技术是指水平裸眼井在钻井时,一旦达到设计井深,就应具有以一定结构将井底和油层联通的工艺过程,这样建立起来的水平井能为油层提供更多关于油层储藏的信息,对丰富人们对油藏的认识具有极大的作用。

完井方式的优选、完井工具的开发以及完井质量的好坏直接关系到探井能否顺利实施、油井能否长期稳定使用,并最终影响到油田的经济效益。

因此,在进行水平井完井作业时,必须严格遵守一定的原则,保证完井顺利进行。

2重点探区钻井完井技术2.1超深井安全高效钻井关键技术为降低超深井钻井过程中的钻井液漏失量并提高机械钻速,在建立地层压力剖面、研究井漏与井眼失稳机理的基础上,优化了井身结构,研制了系列钻井提速工具,研发了微流量早期监测系统及防漏堵漏浆,形成了超深井安全高效钻井关键技术,并取得了较好的应用效果。

大庆超浅稠油油藏水平井钻井技术

大庆超浅稠油油藏水平井钻井技术

大庆超浅稠油油藏水平井钻井技术1钻井技术难点分析要避免使用特种装置及设备,在钻井施工过程中主要存在以下技术难点:(1)目的层垂深浅(280m,全井造斜率较高;(2)松散地层、流砂层大尺寸井眼不易造斜;(3)直井段浅、钻具加压及套管下入困难;(4)全井钻遇地层复杂,施工过程中存在漏、涌、卡、泥包的风险。

2关键技术及解决措施2.1井身结构设计优化通常需要封隔并保护淡水层和非固结地层;封隔块状的蒸发岩(蒸发盐)和易出故障的页岩层段;在钻异常高压层段前先封隔易漏失层位;在钻正常压力层段时先隔开异常高压层;不同压力层系地层或需采用密度相差较大的钻井液来控制的地层不处于同一裸眼段;避免过长的裸眼。

(1)用/311.2mm钻头下入/ 273.05mm套管圭寸固流砂层;(2)采用/ 228.6mm钻头下入/ 177.8mm技术套管下深至着陆点20m 以前;(3)采用/ 152.4mm钻头应用裸眼悬挂/ 127mm筛管方式完井,便于开采稠油。

2.2井眼轨道设计该区块设计基于如下考虑:(1 )根据大庆油田中浅地层造斜规律确定造斜率。

(2)垂深55-120m 的流砂层内造斜困难,并考虑目的层可能出现的提前和滞后情况,第一造斜段长取120m造斜率取5° /30m°( 3)表套圭寸固流砂层后,第二造斜段段长238.32m、造斜率取8.5 ° /30m (4)根据工具造斜能力,井斜角探油顶88°设计结果如图1 所示。

2.3地表定向技术由于定向井段短(平均段长350m,造斜率要求高(8.5 ° /30m),轨迹控制难度大,存在进入目的层(探油顶) 时井斜达不到要求的脱靶风险,同时为避免使用斜直井钻机和地面陀螺测斜仪等特种设备,因此需要从地表就开始定向造斜施工。

但使用MW定向存在仪器未出隔水管磁干扰严重,方位测不准(MW的BT值>1.2 )的难点,影响定向作业。

现场应用地面罗盘方位校准工艺,替代了斜直井钻机和地面陀螺测斜仪,消除磁干扰影响。

页岩气水平井钻井技术与难点分析

页岩气水平井钻井技术与难点分析

页岩气水平井钻井技术与难点分析页岩气水平井钻井技术应用受到了地质特点的影响,存在着一定难点,为了顺利进行钻井施工,需要对钻井技术进行合理应用。

本文介绍了页岩气井的钻探的含义,分析了页岩气水平井钻井难点,阐述了水平钻井技术在页岩气井中的应用,提出了加强钻井技术效果的措施,使页岩气水平井钻井的进行更加顺利,为页岩气资源开采提供了便捷的条件。

标签:水平井钻井;页岩气;难点引言页岩气作为一种天然气,是重要的资源,在勘测中受到了多种因素的影响,开采可能会遇到问题。

由于我国的页岩气勘探及开发还处于发展过程中,钻井技术水平还没有达到较高的程度,这使勘测的进行受到了影响。

应结合页岩气的特点,分析水平井钻井技术的应用难点,页岩气的开采效果,使页岩气开发能够有效实现,为我国的能源供应带来帮助。

一、页岩气井的钻探概述同时采用压力控制和钻井平衡测量凿岩的技术,解决施工中遇到的重大技术难题。

对于非传统天然气资源的页岩气来讲,我国储量非常丰厚,但是开发难度系数较大,需要进行科学、系统的分析和研究,并采取措施改善井内钻井技术,解决工作中遇到的各种问题,提高页岩气和天然气的利用率和质量,并延长页岩气的使用期限,满足人们的需求。

在开展页岩气水平钻井工作的过程中,一般常用井眼轨迹控制技术进行作业,并且借助井的地质钻井技术导向使用,使钻探过程中的井眼轨迹问题得到了解决,为钻探工作带来相应的支持。

二、页岩气水平井钻井难点通过对某地区的地质构造情况进行分析,该地区的地质构造属于纵向上孔隙、裂缝发育,在结构中易产生钻井口的出口失返或者漏水问题,对钻井作业造成了影响,钻进水平井的过程中可能会产生更多的问题,导致周期延长。

由于地表的沉岩性比较差,易产生垮塌的问题或者掉块问题。

井壁切向应力等多种因素的作用下,水平井以及大斜度井中可能会出现井壁垮塌的问题。

同时,该地区的地层构造中可钻性比较差,地层中的夹层较多,对钻头有着较高的要求,一般使用单只钻头进行施工,避免对钻井效果产生不良的影响。

辽河油田SAGD大井眼水平井钻完井技术

辽河油田SAGD大井眼水平井钻完井技术

钻速,减少井下复杂情况,文章从井眼轨道优化、轨迹控制、抗高温钻井液、井眼净化、扩眼技术和大井眼套管柱下入等方面展开研
究,形成了一整套 SAGD 大井眼水平井的钻完井技术。该技术在 H71-1 井得到了成功地应用,与第一口大井眼水平井 H62 井相比,
钻井周期缩短了 46 天。
关键词:大井眼大位移水平井;轨道优化与控制;井眼净化
4.3.2 扩眼施工的钻进参数 扩眼过程中钻进参数的选择以钻进时的扭矩变化以及振
动筛的返砂情况为主要原则,钻压以达到控制钻时为目的,进 而达到最好的扩眼效率。上部地层为平原组黄土层,岩性疏松, 钻压控制在 10~20 kN,扭矩 8 kN·m 以内。为保证该井眼尺寸
的携砂效果,每扩眼 100~150 m 即进行短起下作业,修整井 壁,充分携砂。在进入明化镇组后,地层变硬,调整钻进参数,减 轻钻具憋跳,保证井下安全。
4.4.2 筛管下入
在完井电测之后,为避免使用 308 mm 扶正器通井卡钻, 研究出 270 mm 和 290 mm 加强型铣鞋配合 244.5 mm 套管通 井的方法,增大了环空间隙,为井底岩屑及鹅卵石的返出创造 了充分的空间,同时避免了卡钻。下筛管时,使用偏心旋转引鞋 可以减少筛管遇阻的发生。使用 32 根 139.7 mm 加重钻杆作为 配重,钻具下送筛管至预定位置。
4.2 钻井液技术
4.2.1 钻井液体系 一开 (0~200 m) 使用正电胶凝胶钻井液体系。该体系具有
很高的屈服值和较弱的凝胶强度,即“动即流,静即凝”的特性。 二开至完井使用聚磺钻井液体系。该体系采用抗高温处理剂、 抗高温润滑剂,全井控制膨润土含量,具有低膨润土含量,滤饼 质量致密、光滑,滤失量小,流变性易调节,润滑性能良好以及 很高的抗高温性等特点,配合过平衡钻井方式,能够有效解决 井眼清洁、润滑防卡、破坏岩屑床、井眼蠕变、原油浸、钻井液因 高温过稠等问题。

水平井修井技术难点与工艺技术应用分析

水平井修井技术难点与工艺技术应用分析

水平井修井技术难点与工艺技术应用分析一、水平井修井技术难点水平井是一种油气田开发中常用的井型,其修井技术难度较大,主要表现在以下几个方面:1. 定位难度大:水平井是指井身倾角大于70度的井,因此在修井过程中需要能准确地确定井身的位置,这对地质勘探和测井技术都提出了更高的要求。

2. 井眼作业限制:水平井井眼狭窄且曲折,给井下作业带来了很大的困难,通常需要采用特殊的作业工具和施工方法,如钻头、钻柱等。

3. 钻井工艺复杂:水平井修井需要采用水平钻井技术,这要求在井下设备和材料的选用、钻井液的性能及循环系统等方面都需要有更为严格的要求,增加了施工的难度。

4. 安全风险大:水平井修井容易导致井漏、井喷等安全事故,尤其是在高压高温条件下,难度更加大。

二、工艺技术应用分析为了克服水平井修井的技术难点,工程技术人员们在实践中积累了许多经验,并提出了一些解决方案,主要包括以下几点:1. 地质勘探技术的应用:在水平井修井过程中,必须对地层的性质和构造有清晰的认识,采用地质勘探技术进行详细的分析和评价,这对决定井位和设计钻井方案非常重要。

2. 水平钻井技术的改进:钻井工艺是影响水平井修井难度的一个重要因素,因此需要不断改进水平钻井技术,采用先进的设备和工艺,以提高施工效率和质量。

3. 井下作业技术的革新:针对水平井井眼狭窄的特点,需要研发更加灵活、精密的井下作业工具,减小井眼作业的难度和风险。

4. 安全管理和技术培训:水平井修井过程中的安全风险较大,因此需要加强安全管理,建立完善的应急预案和安全检查制度,同时进行相关技术培训,提高工程师和操作人员的安全意识和技术水平。

在实际的水平井修井工程中,以上的技术应用都将是非常重要的,可以有效地减小水平井修井的技术难点,提高施工效率和质量。

结语水平井修井技术的难点与工艺技术的应用是水平井工程中的一大难题,但通过不断的实践探索和技术改进,相信这些难点都能够得到逐渐克服。

随着我国石油工程技术的不断进步,相信水平井修井技术也会逐步得到改善和完善,为油气田的开发和生产提供更加可靠的技术支持。

水平井钻井技术难点及对策分析

水平井钻井技术难点及对策分析

水平井钻井技术难点及对策分析一、地层复杂性水平井钻井的首要难点之一在于地层复杂性。

在钻井过程中,地层构造和地质特征的多样性会给钻井操作带来很大的挑战。

尤其是在碳酸盐岩等特殊地质构造下,井眼稳定性和工程机械的钻进效率都会受到严重的影响。

针对地层复杂性,可以采取以下对策:1. 根据地层特征优化钻井方案。

在钻井前,要对井址进行综合地质解释,充分了解目标地层的地质特征和构造情况,然后设计合理的钻井方案,包括井眼直径、井眼稳定性和井筒完整性的控制方案等。

2. 加强地质监测和实时数据采集。

在钻井过程中,要加强对地层情况和井下钻井参数的监测,及时调整钻井方案和操作措施,确保钻井效率和井筒稳定性。

二、井眼稳定性在水平井钻井过程中,井眼稳定性是一个非常关键的问题。

地层的特殊性和井长的延伸会导致井眼的非均匀受力和角度变化,从而对井眼稳定性提出了更高的要求。

特别是在高温高压等特殊工况下,井眼稳定性的控制更是具有一定的挑战性。

1. 优化泥浆设计。

在钻井过程中,应根据地层的特点和钻井工况,设计合理的泥浆系统,控制井眼的稳定。

考虑到地层的抗侵蚀性和泥浆的性能,选择合适的泥浆密度和滤液性能,并确保泥浆的冲洗和润滑效果。

2. 加强井眼支撑和钻井液循环。

合理配置加强钢丝网管和稳定器等井下设备,加强对井眼的支撑和保护。

并且加强钻井液的循环和冲洗,确保井眼的清洁和稳定。

三、井筒完整性在水平井钻井过程中,井筒完整性是一个需要特别关注的问题。

由于水平井钻井的井眼长、井深浅、地质条件复杂等特点,会给井筒完整性带来许多挑战。

特别是在进行侧向钻井和水平井侧钻时,更容易导致井筒完整性的问题。

1. 优化井下设备和工艺技术。

选择合适的井下设备和工艺技术,包括钻头、钻柱、钻杆、套管等井下设备,在设计和施工时充分考虑井筒完整性的控制。

四、工艺技术1. 加强人员培训和技能提升。

对于钻井作业人员,应该加强培训和技能提升,提高他们的专业水平和操作技能,确保他们能够熟练掌握水平井钻井技术。

水平导向钻进管施工方案分析

水平导向钻进管施工方案分析

水平导向钻进管施工方案分析在现代石油和天然气勘探开发中,水平导向钻进管施工方案的应用越来越广泛。

本文将针对水平导向钻进管施工方案的关键步骤和优势进行分析,并探讨其在油气井建设中的重要性。

1. 背景介绍水平导向钻井是指在垂直井眼基础上,通过一系列工艺手段将石油或天然气井定向到目标层位,并沿特定方向延伸一定长度的钻井方法。

水平导向钻进管施工是水平导向钻井的重要组成部分,通过安装导向设备和管道,实现井眼弯曲的目的,以满足地质条件和工程要求。

2. 施工步骤水平导向钻进管施工包括多个关键步骤,主要包括:•井眼设计:钻井工程师需根据地质勘测和目标层位要求设计井眼轨迹和弯曲程度。

•导向设备安装:安装导向设备和测斜仪,确保井眼沿着设计轨迹钻进。

•钻进管施工:使用导向钻头和钻进管逐步钻进目标层位,实现水平井段构建。

•水泥封固:进行水泥封固作业,保证井眼结构完整性和井壁稳固性。

•完井作业:进行完井作业,安装生产管道和生产设备,准备生产采油。

3. 优势分析水平导向钻进管施工相比传统垂直钻井有以下优势:•增加产量:水平导向钻井通过延长井段,有效增加地层接触面积,提高单井产量。

•优化油气开采:可根据地层特点精确导向井眼,实现油气开采优化,提高开发效率。

•降低成本:通过水平导向钻进管施工,减少钻井井眼数量,降低钻井工程成本和施工风险。

•适应地质条件:适用于特殊地质条件下的钻井作业,如薄油层、水平油层等。

4. 应用前景随着能源勘探开发技术的不断进步,水平导向钻进管施工将在油气勘探开发领域中扮演越来越重要的角色。

未来,随着技术的不断创新和成熟,水平导向钻进管施工方案将进一步发展,为油气生产带来更多益处。

综上所述,水平导向钻进管施工方案作为现代油气勘探开发的关键技术之一,具有重要的意义和应用前景。

在未来的工程实践中,需要进一步完善技术标准和操作规范,推动水平导向钻进管施工方案在油气领域的广泛应用。

水平井固井技术

水平井固井技术

提高驱替钻井液效率的技术措施
套管扶正
在水平井固井中,套管的扶正问题比垂直井更为重要 。试验表明,套管扶正器的使用对提高顶替效率效果 明显。因为在水平井中液柱压力对井眼水平段的顶替 过程不再产生作用,使得在井眼下侧的狭窄环空中的 胶凝钻井液产生流动较困难。
活动套管
在注水泥之前的循环过程,以及注水泥过程中,管柱 的运动,可产生一种促使钻井液流动的驱动力,同时 ,管柱的运动有助于打碎钻井液聚结的团块和聚积在 团块中的疏松岩屑。如果在套管本体上附加有钢丝井 壁清洁器,能更好提高钻井液的顶替效率。
水泥浆体系
适应凝结温度范围的稳定性好的水泥浆体系 。水泥浆 体系的稳定性主要通过浆体自由水量和凝结硬化形成 水泥石柱的纵向密度分布来评价。
自由水测量方法 ① 将配置好的水泥浆置于加温加压稠化仪浆杯中 ,模拟井下压力和升温至井底循环温度下养护 20min; ② 缓慢释放压力后,取出水泥浆,注入250ml的量 筒内并密封好量筒口; ③ 将量筒置于倾角为45和模拟井下温度条件下, 测量水泥浆静止2h的自由水量。倾角模拟最好有实 际井眼最大井斜角和垂直状态的对比值。
水平井固井存在的主要问题
水窜槽
温度越高,水泥浆中自由水含量越高,自由水可能 是由水泥浆的密度、水泥的研磨细度、添加剂浓度 或类型的变化而引起的。因此,可通过适当的水泥 浆设计和混合来控制倾斜井的水窜槽程度。
套管不易居中
套管不易居中是水平井固井质量不高的原因之一, 因为水平井的井斜角大,故在重力作用下套管柱往 往偏向下井壁。因此,使得注水泥后,在井壁下侧 形成的水泥环薄,甚至有些地方没有形成水泥环, 严重影响封固质量。
二元复合增塑
综合利用纤维增塑的减少应力集中和延缓缺陷扩展 的阻裂效应;聚合物乳液增塑膜可吸收缺陷与微裂 缝进一步扩展的断裂能的作用;不水容弹性颗粒的 可吸收振动能和够约束微裂缝的产生和扩展的作用 。

浅析煤层气多分支水平井钻井关键技术

浅析煤层气多分支水平井钻井关键技术

Engineering Technology150《华东科技》浅析煤层气多分支水平井钻井关键技术赵 俊(云南煤层气资源勘查开发有限公司,云南 曲靖 655000)摘要:随着我国社会和经济的高速发展,对煤层气的需求量持续增加,各种煤层气开采工程越来越多,对煤层气开展要求不断提升。

为了进一步提升煤层气的开采效果,可以将煤层气多分支水平井钻井关键技术应用到实际钻井工程中,在降低煤层气开采难度的同时,还能够进一步提升煤层气开采质量。

为此,笔者在本文中对煤层气多分支水平井钻井关键技术进行探讨,希望对促进我国煤层气开采事业的发展,可以起到有利的作用。

关键词:煤层气;多分支水平井钻井;关键技术我国地域非常广大,很多地区的煤层气资源相对比较丰富,具有非常大的开采潜力。

根据大量研究发现,我国煤层气具有低饱和、低压、低渗透等特征,如果采用传统垂直开采的方式,往往开采局限性相对比较低,煤层气开采难度也相对比较低。

为了有效解决这个问题,可以将煤气层多分支水平井应用到煤层气的开采过程中,提升对煤层气的开采效果。

1 多分支水平井的技术优势 相对于垂直井的开采优势。

在煤层气垂直井开采的过程中,其通常会采用射完井、钻井、水力压裂增产技术,但这些技术方法在实际使用的过程中,往往会具有一定的局限性。

然而,在煤层气多分支水平井钻井技术的应用中,其就可以有效化解地质条件所带来的各种影响,其同垂直钻井开采技术相比,主要有如下几个优势:(1)能够更进一步增加气体的导流能力,其流动阻力能够不受裂缝长度的影响,相对于割理系统,煤层气流动阻力会降低很多。

(2)通过对多分支水平井开采技术的应用,能够有效避免在开采过程中,对地层所造成的伤害。

此外,通过该技术的应用,还能够进一步提升波及面积,加强割裂地区的联系[1]。

产量优势。

同直井开采技术相比,在多分支水平井开采技术得到应用之后,能够更进一步提升煤层气的开采效率,对资金的使用率也相对比较高,进一步提升煤层气开采经济效益,让钻井工序得到更进一步的减少。

长水平段水平井钻井技术难点及解决对策

长水平段水平井钻井技术难点及解决对策

长水平段水平井钻井技术难点及解决对策长水平段水平井钻井技术是一种在油气勘探与开发中广泛应用的技术手段,主要用于增加油气井与储层的接触面积,提高油气的开采效率。

由于复杂的地质条件和工程施工环境,长水平段水平井钻井技术面临着一些困难和挑战。

本文将探讨长水平段水平井钻井技术的难点,并提出相应的解决对策。

一、地质难点:1.地质差异性:地层的差异性是长水平段水平井钻井的主要困难之一。

地层的砂岩、泥岩、页岩等不同类型,井深的变化,层间的油气渗透性差异等都会对钻井工艺和设备选择提出挑战。

解决对策:通过地质勘探和确定井的界限,以及合理选择钻井工艺和设备,如采用钻井平台、钻井液的调整等措施,使得钻井过程中能够适应地层的差异性。

2.地质复杂性:地质构造复杂性是长水平段水平井钻井的另一个难点。

地震断层、地层变形、水化学特性等都会对钻井工艺和钻井设备的选择产生影响。

解决对策:在钻井前进行详细的地质勘探和综合研究,采用合适的地质调查方法和设备,如地震勘探、地质解释等,以获取准确可靠的地质信息。

在钻井过程中,根据地质条件的不同调整钻井参数和方案,避免因地质复杂性带来的钻井困难。

二、工程难点:1.井型选择:对于不同的油气藏类型和不同的井型,需要采用不同的水平井钻井技术。

在钻井过程中,井型的选择直接影响到水平井的调整和施工工艺的确定。

解决对策:在前期的工程规划中,根据油气储层特征和目标,选择合适的井型和水平井段,如大半径、小半径等。

结合地质条件和工程要求,确定合适的钻井方案和工艺,以确保钻井过程的顺利进行。

2.井深控制:长水平段水平井的钻造井深度通常较大,对井深控制提出了更高的要求。

井深的变化、地层的不均匀性等都会影响到井深控制的精度。

解决对策:在钻井前进行井深分析和预测,结合地质情况和工程需要,确定合理的井深控制范围。

在钻井过程中,加强钻井监测和控制,及时调整钻具和钻井参数,确保井深的准确控制。

三、设备难点:解决对策:选择适合长水平段水平井钻井的钻具,如锚定器、可调角度钻具等,以保证钻井方向和井深的控制精度。

薄油层多分支水平井钻井技术难点与发展趋势分析

薄油层多分支水平井钻井技术难点与发展趋势分析

薄油层多分支水平井钻井技术难点与发展趋势分析钻井技术是石油天然气勘探生产中非常重要的环节。

随着石油和天然气资源勘探的深入,钻探成本占勘探和开发总投资的比例更高。

随着近年来钻井工艺的不断进步,相应的钻井设备和工具也在不断的更新换代,以便能更好的适应新时期的钻井工艺技术要求。

20世纪50年代,石油钻井技术从传统的依靠钻井经验逐渐步入科学钻井时期。

近年来,随着在钻井过程中使用各种先进工具,使钻井工程向信息化和智能化的方向又迈进了一大步。

薄油层多分支水平井钻井技术得到了足够的重视和发展,因为水平井可以有效地扩大油气藏的暴露面积,不仅能提高油井产量,还能极大的提高采收率。

标签:薄油层;多分支水平井;钻井技术;分析与研究我国油田经过多年的勘探开发,大部分已处于开发中后期,利用水平井等先进钻井技术提高采收率是目前有效的钻井技术之一。

其技术特点是根据薄油层的特点设计井眼,实现井筒的空间分布,有效增加薄油层的裸露面积,提高油藏的最终采收率,是石油天然气钻井的先进技术之一。

薄油层多分支水平井钻井技术是集油藏,钻井完井,泥浆等技术为一体的系统工程。

它包括了从地质到钻井、从完井到油田化学等一系列复杂难点。

针对其施工特点,从研究剩余油藏分布入手,通过优化地质设计,工程设计,钻井过程中优化井眼轨迹控制,总结出先上后下,主分井眼交替施工的井眼轨迹控制技术,并提出悬空侧钻、复合井眼侧钻等特殊轨迹施工方案,为薄油层多分支水平井的有效实施提供有力的技术支持。

通过钻井液体系,完井方式的优选,并最终形成了适合稠油、稀油、高凝油地层特点的分支水平井钻完井方法。

从实际施工情况看,薄油层多分支水平井成本略高于普通水平井,但产量是邻井数倍,降低了水平井综合开发成本1.现阶段我国水平井钻井技术现状分析与常规的钻井工艺技术相比起来,水平井的钻探,往往需要一些较为复杂的施工方式,消耗的时间也比较长。

人们要从多个角度来展开钻探工作,这样一来,水平井钻探的挑战性就比较大。

芳深6—平1井双分支水平井钻井技术

芳深6—平1井双分支水平井钻井技术

芳深6—平1井双分支水平井钻井技术芳深6-平1井是大庆钻探钻井一公司的首口深层双分支水平井,也是大庆油田的首口深层双分支井,施工难度非常大。

本井应用Q407FHXPDC钻头+旋转导向、贝克休斯钻头+马达,大幅度提高了钻井效率,为我国今后的分支井提供依据。

标签:分支;水平;深井;钻井芳深6-平1井位于松辽盆地安达-肇州背斜带芳深6井区,目的层主要是营四段和营一段,该层段次生微孔隙,孔隙喉道发育,储层物性变化大,非均质性强,总体上属于中孔、低渗或特低渗储层。

该井是大庆钻探钻井一公司的首口深层双分支水平井。

分支井是指在一个主井眼中钻出两个或个口以上的井眼的技术,该技术产生于1950年代,1990年代在国外分支井技术发展迅速。

近几年分支井技术日益成熟,成为油气田开发的一种重要的先进技术,得到越来越广泛的应用。

目前分支井的钻井在某种情况下还存在风险高、成本高的问题,如果某些问题得以解决,分支井技术将是继水平井之后的又一重要的提高和改善油田开发效果及原油采收率的先進技术。

一、开窗工具芳深6平-1井开窗点在2968左右,所以在选择侧钻开窗工具时,考虑尽可能减少起下钻次数,节约起下钻作业时间;244.5mm套管壁厚,强度高,所以选择侧钻开窗工具时要符合套管尺寸和强度的要求,选用侧钻工具时,必须考虑斜向器的导向性、耐磨性和易取性;开创点位置和斜向器方向的确定难度大,开窗点的位置和斜向器的方向是关系到该分支井的成败的重要因素;预留悬挂器位置,而且在钻井过程中下入钻具组合和完井管串是要求窗口处畅通,所以需要保证窗口的完好。

综合以上考虑,根据目前国内外开窗工具的现状,为了最大限度的施工的要求,下分支选择钻井研究院的套管开窗工具。

上分支用贝克休斯的套管开窗工具。

图一井身结构图二、钻头使用1.1钻头使用数量芳深6-平1井三开侧钻后累计使用钻头16只,累计进尺1904.30m,平均钻速1.77m/h,单只钻头进尺119.02m,单只纯钻67.38h。

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水平井钻井施工技术分析
摘要:水平井钻井技术在油气田的勘探开发中具有重要作用,近年来,水平井钻井技术得到迅速发展,发挥出愈发重要的作用。

本文以水平井钻井技术的发展为研究重点,首先分析了影响水平井采收率的影响因素,在此基础上,结合现状,阐明了水平井钻井的优化设计内容,并进行实例应用研究,以供实践参考借鉴。

关键词:采收率;水平井;钻井技术;油气田
引言
油气田的开发过程中,水平井的钻井技术能够数倍提高油气的产量,效果突出。

因此,在油田开采建设中,水平井钻井技术得以迅猛发展,施工技术水平也日渐成熟和完善,在很大程度上已成为油田高效勘探开发的关键技术之一。

在薄油气田和浅层油田的开发建设上,水平井钻井技术可以大大提高油井产量,提高油田的采收优率,取得了良好的经济效益。

一、水平井采收率的影响因素分析
气层厚度对采收率的影响。

通过研究,我们发现在各向异性比为1,地层损害忽略不计,同时气体性质和地层温度都相同的情况下,水平井采收率与气层厚度成反比例关系,即气层厚度减小时,采收率增加。

反之亦然。

研究表明,宜选择气层厚度相对较小的水平井进行天然气的开采。

井段长度对采收率的影响。

水平井采收率与井段长度成正比,产量随井段长度的增大而增加。

所以水平井通常比垂直井的采收率要高。

各向异性对采收率的影响。

各向异性表现在水平和垂直方向渗透率不相等。

研究发现,水平井采收率各向异性比(水平渗透率与垂直渗透率之比)成反比,即随着各向异性比增加,油气藏垂直方向渗透率减小,采收率随之减小。

所以垂直裂缝油气藏用水平井开采的效果相对于垂直井开采较好。

水平井在油气藏中的位置及地层损害对采收率的影响。

水平井位置影响采收率的实质是偏心距(水平井与井中心距离),呈“倒U”趋势,当水平井位于气井中部时,有最大采收率。

同时,当水平井长度一定时,随地层损害程度的增加,采收率降低,应注重储层保护,避免过度损失。

二、水平井钻井技术
我国是继美国和前苏联之后第三个出现水平井的国家,水平钻井技术取得长期发展。

近年来,世界各国为了适应各种类型油藏勘探开发的要求,利用地质导向系统、高效钻井工具等一系列先进技术,不断发展水平井钻井技术取得。

目前看来,水平井钻技术正向分支水平井、大位移水平井、欠平衡水平井、套管与连
续油管水平井以及侧钻水平井五个方向发展,为提高油田的勘探开发效果发挥更大的作用。

1、分支井钻井技术
分支水平井包括一个主井眼和两个或两个以上的分井眼,可以在多个油层中同时使用。

在目前的分支水平井中主要有新钻分支水平井和侧钻分支水平井。

按照井眼分布方向可分为欧翅式分支水平井、鱼骨式分支水平井、音又式分支水平井等。

2、套管钻井技术
套管钻井技术是指利用套管使用机械的能量和水能量输送到井下,在井下的钻具进行组合并与套管相连接,在进行钻井的同时使套管逐渐下降,在钻井任务完成后套管并不脱离钻井,而是留在井中对井壁进行加固。

套管钻井技术的采用是结合钻井和下套管的方式进行的。

在套管中直接将钻头取下,代替常规技术中的起下钻和下套管作业,节约投资,缩短了钻井时间。

3、连续油管钻井技术
连续油管钻井技术在使用时需要结合地质导向、旋转导向、平衡技术等进行工作。

在水平钻井之中占有很大的优势。

但是,由于国内的技术和设备还不够完善,使得该技术并没有广泛的应用。

4、欠平衡钻井技术
欠平衡钻井技术是指在井内的流体的流力低于地面的压力时采用的钻井技术。

在进行钻井的过程中地层表面的流体会进入钻井所在的空间内,循环出井。

欠平衡钻井有利于在开发过程中及时发现低压储层,减少对于储层内资源的破坏。

在采用此种技术时,机械的钻速相对较高,钻井时间和费用相对减少。

水平钻井的效率也相对较高。

5、大位移水平井
指水平位移与垂直深度之比大于2的井。

适合于海上油田和近海石油的开发,较普通水平井有更长的钻穿油层,能够更大范围地探明储量实际和控制含油面积,从而大幅度地提高单井产量。

三、水平井钻井技术提高措施
1、优化设计
水平井钻井技术是基于定向井钻井技术发展起来的一项新技术,指在钻井过程中,为确保钻头沿油层的走向钻进,不断控制其轨迹,以此最大限度地增加油
层的泄油面积,从而提高油田采收率和勘探效果的技术。

经过长期研究和生产实践,形成了一套水平井设计技术,用最优控制理论完成了各油气藏地区水平井优化设计方法的研究和优化设计软件的编制,适用于各种半径长度、各种类型的水平井钻井过程中。

2、注意减小水平井的摩阻和扭矩
水平井大井斜井段较长,钻进时钻具的姿态多以躺在井眼的下井壁上为主,导致钻具有非常大的“重力效应”。

所以会出现钻具在上提下放乃至于旋转时表现出较大的阻力和扭矩,针对这个问题,要充分考虑影响阻力和扭矩的因素。

在水平井的实际施工过程中,要采取选择最优的井身剖面、携带与润滑性能和增强钻井液的悬浮等等几个方面的措施来减小阻力与扭矩。

还要考虑水平井的井眼弯曲、钻柱结构和钻进参数等等。

3、做好井眼的净化工作
在水平井易形成岩屑床,特别是45度至60度的井段,所以要净化井眼以实现钻井作业的顺利完成。

具体来讲要增大排量,保持环空适当的流速分布,起钻前要充分循环钻井液(钻井液有较好的流变性能,可有效地悬浮和携带岩屑),还要搞好短程起下钻和分段接力循环。

在井眼的净化工作中一定要重视钻井液的性能,以实现水平井的效益提高。

4、做好稳定井壁工作
水平井钻井过程中大井斜井段比较长,地层的层面暴露较大,导致井眼出现不稳定的现象,因此,在钻进施工过程中,为了达到平衡地层的需要,一定要根据地层的特性来确定合适的比重,防止井壁垮塌,处理好钻井液,抑制地层和钻井液之间的化学作用。

5、加强钻柱的强度设计
水平井中对钻柱强度的要求十分严格,因此,钻柱的设计要满足强度要求,还要满足井眼轨迹对钻柱的要求,减少井下接头数量。

对于井斜大于45度的井,要并考虑简单实用的原则,尽量减少井下接头的数量.井斜超过45度的油井,要使用无磁承压钻杆来代替无磁钻铤,要注意倒装钻具,降低摩阻扭矩,确保钻具向前推进和钻进作业顺利开展。

对于水平段较长时要考虑选择使用高扭矩接头并加入减摩工具以预防或减少钻具事故的发生。

四、实例研究
利用水平井钻井技术,不仅能提高单井产量,而且对特殊油气藏,如薄层油气藏、高压低渗油藏以及井间剩余油等都具有良好开采效果。

所以作为一项重要钻井技术广泛应用于油气藏开发中。

例如,胜利油田中水平井钻井技术的应用:胜利油田属复式油藏,断层纵横,构造复杂长期以来因为油藏条件复杂,虽然储
量相当丰富,但很难得到充分开发。

经过长时间的科学研究和技术攻关,最终完成了多种水平井钻井技术开采,极大提高了采收率。

又如四川各油田水平井钻井技术的应用与推广;四川属水平井钻井技术起步较早地区,从20世纪中期开始,经过不断的科研攻关及技术运用,推广到新疆、青海、辽河、冀东、泰国等地,完成了多口各种类型水平井钻井、完井技术,都取得了良好的经济技术效益。

结束语
经济快速发展的今天,科学技术的改革也日新月异,在此基础上,石油钻井技术的发展也有了重大的突破,以其自动化和智能化的优势为油、气田的开发做好了良好的技术准备。

今后的时间里,对钻井技术仍然需要做好继续的研究工作,保持钻井技术的可持续发展,为我国资源的开发和经济的发展做出巨大的贡献。

参考文献
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