关于径向水平井钻井技术的研究
古老钻井技术的奇葩——径向钻井
古老钻井技术的奇葩——径向钻井作者：激扬来源：《石油知识》 2015年第3期激扬什么是径向钻井技术径向水平井是指曲率半径远比常规的短曲率半径水平井更短的一种水平井，也称之为超短半径径向水平井。
新型径向钻井技术可在7英寸套管中完成从垂直转向水平，避免用常规的大曲率半径、中曲率半径和短曲率半径方法钻水平井所需要的频繁造斜、定向和复杂的井眼轨迹控制等工艺过程，保证水平井准确地进入目的层；同时该技术在钻水平井眼时采用高速射流侵蚀储层的破岩方式取代传统的旋转机械破岩方法，避免了传统方式的施加钻压和旋转钻杆带来的一系列问题，提高了钻井效率。
径向钻井技术可在一个储层平面钻出多个径向水平井眼，这些水平井段长度可达100米，井眼直径超过50毫米，大幅增加了油井泄油面积，使油气井产量、开采速度和单井控制储量大幅提高，从而达到了“少井高产”、降低吨油成本的目的，是提高低渗透油气藏经济开采的重要手段。
与传统增产技术相比，径向钻井技术具有作业费用低、时间短和效率高等优势。
此外该技术还可用于老油井、边际油藏、薄油层和煤层气的开采。
开展提高低渗透油田单井产量径向钻井技术的研究，对提高我国低渗透油气井单井产量、提高开采经济效益、降低吨油成本具有重要的意义。
美国Petrolphysics公司于20世纪70-80年代研制的径向水平钻井系统是早期径向钻井技术的代表。
该技术完成径向钻井作业所需的主要设备包括地面钻机、钢缆卡车、压裂车、高压油管、套管段铣钻头、扩眼钻头、井下锚定系统和斜向器、高压射流喷头等。
该技术完成径向钻井作业可分为以下四步：(1)套管段铣。
通过钻杆将套管段铣钻头下入待钻深度，启动地面设备将套管铣出一段满足下入斜向器要求的长度，起出套管段铣钻头。
(2)扩眼。
将扩眼钻头与钻杆相连，将扩眼钻头下入已铣过的井段，启动地面设备，进行扩眼，扩眼井段长度等于或略小于被铣套管长度，完成扩眼工序后，起出钻头；一般扩眼要分多步进行，最终使井眼直径大于600毫米。
高压水射流径向水平井钻井技术
水平井眼的数量定)。
(2 ) 将施工段的井径扩到 <650 ～ <660 mm 。 (3) 在扩孔处安装转向系统, 通过液压或机械方式使转向
器沿预定方位以 0. 3m 的曲率半径弯起 (即由垂直转为水平) 。
(4 ) 下高压喷射管进行水平喷射钻进。 (5 ) 水平井段延伸到设计位置后, 根据储层类型和开采方
(2) 水 平段 距离 短, 转向器系统须进一步完善
验阶段, 一些关键技术已取得重要进展或突破, 但整套技术实 现规模化推广应用尚有一系列技术问题需要解决 。
21 应加快大直径扩 孔工具、 水平 段钻进长度 和完井技术
的研究速度, 提 高其 施工 成功 率, 缩短施工周期。
31 高压水 射流径向水平井技 术是提高油 藏平面及纵 向动
[ 收稿日期] 2001 —07 —21 [ 第一作者联系电话] ( 0427 ) 7 8070 57
三、国内外应用情况及存在问题
11 国内外应用情况
美国的 B ech te l 和 P etrop hsics 两家 公司在 八十 年代 联合 研究出利用高压水系能量, 通过特制的井下转向器进行径向水 平钻井的钻进系统。 至 1992 年, 该公司利用该套系统在美国和
在扩孔处安装转向系统通过液压或机械方式使转向一技术原理及系统构成11技术原理在设计的施工目的层段内厚度一般要求5m以上过段铣套管扩孔形成一个井径至少为630mm的井眼转向的曲率半径由垂直转为水平高压喷射管经转向器伸出其上的喷嘴在随高压喷管前进的同时喷出压力55以上的旋转射流进行岩石破碎从而形成直径为70110mm的径向水平井眼施工中通过自动送钻系统控制喷进速度数据采集系统对施工参数进行监控
转向器系统及特殊的完井工具为该技术的专用设备。
径向水平井钻井技术研究
兰 关键 技术研 究 １ ． ｚ ５ 型转 向器 系统 研 究
径 向水平 井钻井 技术 介绍
径 向水 平 钻 井 系统 关 键部 件 是 转 向器 ， 能够 在 系 统液 动 力 驱 动 下使 钢
质钻 杆 由垂 直 方 向 向水平 方 向转 向 ， 转 向 曲率半 径 ０ ． ３ ｍ， 钻 杆通 过 它 可 以 作 连 续弯 曲和伸 出运 动 。
径 向井 眼长度一般为 ８ －４ ６ 米， 由于不 同的地 质情 况和 开发工 艺的不 同 ， 经 统计 发 现 ， 通常垂 直井 产 能提高 为２ —１ Ｏ 倍， 平均 原 油增产 约为 ２ － ＿ ４ 倍
一
项试验研究证明： 钻杆在一定压力作用下可以通过转向器实现９ ０ 。 的钻杆转向，
制 的适 合于 ５ ｉ ／２ ” 套管 尺寸 的Ｚ ５ 型转 向器 ， 在辽 河 油 田、 吉林 油 田 、 南 阳油 田多 次下井 试验 ， 取 得 了丰 富的 经验和 较好 的试 验 结果 该 转 向器具 有 以下３
个特点。
其技术系统由地面设备和井下工具系统两部分组成。 地面设备包括作业
在我 国 ， 径 向水 平， 尤 其适 合开发
技术 ， 我们按 照７ ” 套管所 能提供 的井 眼空 间尺寸 研制 了ｚ ７ 型试 验型 转 向器 。 单
低渗透油田、 浅油层、 稠油地层和薄油层 ， 能够横向钻开垂直油藏裂缝 ， 并减少
或避免 气锥 和水 锥现象 的产生 。
大 降低 了 。
业工 艺 中的重 要前期 准备 工具 。 径 向水 平井 钻井工 具包括 ： 转 向器 、 高压 管柱 、 钻杆、 射流 钻头 、 钻 杆运 动控 制器 等 。 其 中转 向器 是技 术 的关键 。 径 向水 平钻 井技术 系统 工作原理 ： 当系统钻 井工具 下入 井内全 部就位 后 ， 由高压 管柱 、 井１ ２ １ 高压 密封 、 底部 密封 、 钻 杆等构 成一个 液缸— —柱 塞机 构。 钻
某钻探公司径向钻井技术
某钻探公司径向钻井技术引言径向钻井技术是一种现代化的钻探技术，在石油和天然气勘探开发中得到了广泛应用。
某钻探公司作为钻探领域的领导者，致力于研发和应用最先进的钻井技术。
本文将介绍某钻探公司的径向钻井技术，包括其原理、优势和应用范围。
原理某钻探公司的径向钻井技术基于以下原理：通过改变钻头的方向，使其不仅能沿着垂直方向下钻，还能以一定角度进行水平钻进。
这种钻井方式可以有效地增加井底水平段长度，提高油气井的产能。
该技术实现的关键是使用特殊的钻具，如趋向控制钻头和导向器。
趋向控制钻头可以根据需要进行方向调整，而导向器则可确保钻头始终保持在预定的钻进角度。
优势某钻探公司径向钻井技术相对于传统的垂直钻井具有以下优势：1.提高油气井的产能：径向钻井技术能够增加井底水平段长度，从而增加油气井的开敞面积，提高产能。
2.减少井的数量：通过增加井底水平段长度，径向钻井技术可以实现更多的储层开采，从而减少需要打井的数量。
3.减少环境影响：相较于传统的垂直钻井方式，径向钻井技术能够减少井井相连区的占地面积，降低对环境的影响。
应用范围某钻探公司的径向钻井技术在以下领域应用广泛：1.石油勘探开发：径向钻井技术可用于增加油井的产能，提高开采效率，降低勘探开发成本。
2.天然气开采：径向钻井技术可以应用于天然气井的开采，提高天然气井的产能和经济效益。
3.水井建设：径向钻井技术可以用于建设水井，提高水资源的获取和利用效率。
结论某钻探公司的径向钻井技术通过改变钻头的方向，实现了垂直和水平钻进的组合方式。
该技术具有提高油气井产能、减少井的数量、降低环境影响等优势。
广泛应用于石油勘探开发、天然气开采和水井建设等领域。
某钻探公司将持续优化技术，提供更高效、可持续的钻井解决方案。
径向钻井技术应用与效果
84科技资讯 SC I EN C E & TE C HN O LO G Y I NF O R MA T IO N 工 业 技 术径向钻井技术是一种油气田增产及完井技术,主要为低渗透、稠油和老油田提供一种经济高效的开采途径,尤其适用于低压、低渗、低产层的开发。
低渗透油藏受自身储层地质条件和工艺技术的制约,表现出单井产量低,操作成本高,经济效益低等特征,使得大量低渗透油藏无法得到经济开采。
因此寻求既能降低开发成本,又能提高单井产量的配套技术,实现少井高产,意义重大。
通过径向钻井,可建立地下储层流体新的渗流通道,突破近井储层污染带、连通远井地带剩余油与井筒,扩大油井泄油面积,提高注入水波及面积和驱油效率,改善油气田开发效果、提高采收率。
1 径向钻井技术方法介绍1.1径向钻井原理该技术是先用小钻头在油层部位的套管上开28mm的窗口,然后使用19mm连续油管连接带喷嘴的12.7mm软管,借助高压射流的水力破岩作用在油层中的不同方向上钻出多个(直径38～50mm、长达100m左右)小井眼。
(如图1)1.2适用范围适用地层:砂岩、灰岩、白云岩、页岩等油气层。
各类生产开发过程中储层污染油水井,通过越过污染带和提供高渗通道实现增产。
各类低渗低产油藏,通过增加渗流面积和消除近井压降漏斗改善储层与井筒连通性实施增产,提高产量,增加开发效益。
无法压裂的油水井(储层关系复杂,易压窜水层)、无法酸化增产(酸敏、水敏严重)等油井。
灰岩缝洞性油藏沟通缝洞实施增产,裂隙性火成岩沟通裂隙实施单井增产。
适用井况:油层井深在3000m以内,油层套管是单层,套管尺寸4.5寸以上,井斜小于15°。
1.3径向钻井优势径向钻井可控制钻孔方向,可钻多个孔。
径向孔可以在同一口井的不同层位钻进,且根据实际生产需要可在同一层位开多个径向孔。
径向孔可以在同一层位的层面任意方向上选择钻进方位,可根据储层发育展布及实际生产动态情况灵活选择最有利的方位实施径向孔钻进。
径向钻井技术应用与效果
径向钻井技术应用与效果摘要：径向钻井技术是一种油气田增产及完井技术，在低渗透油田采取径向钻井技术，可准确控制扩孔的延伸方向、有效控制缝高、改变液流方向和改善水井的吸水剖面，是低渗透油藏有效开发的重要措施。
关键词：径向钻井缝高裂缝延伸方向中图分类号：te24 文献标识码：a 文章编号：1672-3791（2012）10（b）-0084-01径向钻井技术是一种油气田增产及完井技术，主要为低渗透、稠油和老油田提供一种经济高效的开采途径，尤其适用于低压、低渗、低产层的开发。
低渗透油藏受自身储层地质条件和工艺技术的制约，表现出单井产量低，操作成本高，经济效益低等特征，使得大量低渗透油藏无法得到经济开采。
因此寻求既能降低开发成本，又能提高单井产量的配套技术，实现少井高产，意义重大。
通过径向钻井，可建立地下储层流体新的渗流通道，突破近井储层污染带、连通远井地带剩余油与井筒，扩大油井泄油面积，提高注入水波及面积和驱油效率，改善油气田开发效果、提高采收率。
1 径向钻井技术方法介绍1.1 径向钻井原理该技术是先用小钻头在油层部位的套管上开28 mm的窗口，然后使用19 mm连续油管连接带喷嘴的12.7 mm软管，借助高压射流的水力破岩作用在油层中的不同方向上钻出多个（直径38～50mm、长达100 m左右）小井眼。
1.2 适用范围适用地层：砂岩、灰岩、白云岩、页岩等油气层。
各类生产开发过程中储层污染油水井，通过越过污染带和提供高渗通道实现增产。
各类低渗低产油藏，通过增加渗流面积和消除近井压降漏斗改善储层与井筒连通性实施增产，提高产量，增加开发效益。
无法压裂的油水井（储层关系复杂，易压窜水层）、无法酸化增产（酸敏、水敏严重）等油井。
灰岩缝洞性油藏沟通缝洞实施增产，裂隙性火成岩沟通裂隙实施单井增产。
适用井况：油层井深在3000 m以内，油层套管是单层，套管尺寸4.5寸以上，井斜小于15°。
1.3 径向钻井优势径向钻井可控制钻孔方向，可钻多个孔。
径向水平井钻井技术的探讨
径向水平井钻井技术的探讨【摘要】长期以来，国内大部分油田采用的都是直井钻采工艺，而国外一些发达国家采用的水平井钻井技术不论是在工艺还是在作业效率上都要远远优于直井工艺。
为了进一步提高国内油田的钻采作业效率和油气产量，应当积极应用水平井钻井技术。
基于此点，本文首先分析了水平井钻井技术的应用现状，并在此基础上对径向水平井钻井技术展开深入探讨。
期望通过本文的研究能够对我国油田产量的提高有所帮助。
【关键词】径向水平钻井钻杆完井技术1 水平井钻井技术的应用现状分析目前，水平井数量的不断增长与石油钻采行业对钻井技术的“两低一高”要求有着密不可分的关系。
在短短的几年里，全世界的水平井完井总数呈几何数增长，多分布在美国和加拿大这两个国家，我国也逐渐开始重视水平井钻井技术，并在多个油田中获得了非常迅速的发展，应用的油藏类型主要包括低压低渗透砂岩油藏、火山喷发岩油藏、稠油油藏等等。
从经济性的角度上讲，边际油藏开发的低成本、高效率是推动水平井钻井技术快速发展的主要动力之一。
现如今，在我国有很大一部分油田的水平井和定向井的年增长数量都超过直井数量，如胜利油田等等，随着水平井数量的不断增多，使石油钻采的成本大幅降低，究其根本原因是水平井的产量来远远大于直井产量，单井产量的提升实质上就是单井成本的降低，这也是水平井在国内各大油田获得广泛应用的根本原因之一，相应的水平井钻井技术也获得了进一步发展和完善。
与此同时，与该技术相配套的工艺也获得了显著提高，由原本单一的随钻测量发展为随钻地质导向仪，这为水平井的钻井施工提供了强有力的技术保障。
就国外一些发达国家而言，他们的水平井钻井总费用已经降至直井费用的1.5倍左右，有些水平井甚至仅为直井费用的1.2倍，同时水平井的产量相当于直井产量的4-8倍，由此可见推广应用水平井对于提高油田的经济效益意义重大。
受各方面技术成熟和钻井数量增加的影响，国内水平井的钻井和完井成本呈现出直线下降趋势，水平井钻井技术也逐步成为提高油田采收效率的有效途径。
第九章---定向井(水平井)钻井技术新进展==小井眼
第九章定向井(水平井)钻井技术新进展9.1 小井眼钻井技术(Slim-Hole Drilling Technique)9.1.1 小井眼钻井技术概况所谓小井眼，国外定义为90%以上井段直径小于177.8毫米(即7”)的井眼，国内有些学者则认为：穿过目的层的井段是用小于7”钻头钻成的井眼。
早在五十年代，小井眼就十分流行，但由于修井和采油的一些难题，又使人们在六十年代又转回到较大尺寸的生产井。
在沉寂了一段时间之后，近年来小井眼钻井作业在世界上又悄然兴起，主要基于以下原因：①国际油价大跌，迫使油公司要寻找一种更廉价的勘探开发方法，小井眼便是其重要途径。
据BP等多家油公司的统计资料表明：在相同井深的条件下，但就井眼小所发生的场地、材料、运输、资料解释等费用就比常规井少30%，根据几个油公司的小规模试验，节约钻井费用的前景是40%～50%；②出于环境保护的压力，由于井眼小，泥浆用量，排屑量，场地占用施工机械等相应减少，对环保有利；③减少边远和地面交通困难地区的勘探风险，在世界范围内，探井成功率只占13%。
探井打小井眼除低费用风险外，更重要的是这些地区地震工作也十分困难，在少量地震的前提下，早期打一些连续取芯的小井眼探井，可及早搞清地下情况，及早决策。
小井眼钻井有如下几方面的优点：A：井场占地面积小，一般不到1200平米，特别适用于农耕区钻井，节约土地；B：钻井设备轻，钻机及辅助设备不足200吨，易于搬运安装；C：钻井作业人员少，每24小时只需6～8人；D：岩屑量少，不足常规井的10%，便于废物处理，利于环保；E：消耗性材料(如钻头、套管、泥浆处理剂、水泥等)费用只占常规井的45%，可节约大笔成本。
由于小井眼钻井有其优越的经济性，所以日益为一些石油公司所青睐，仅1990年，国外小井眼已钻1000余口，其中大部分在美国。
92年由美国Maurer公司组织、12个国家的40多家公司参加的一个大型研究项目—DEA67，对小井眼及柔管技术进行系统的评价和研究。
超短半径径向水平井技术介绍
径向水平井技术简介长城钻探工程技术研究院一、技术概要径向水平井技术是近年发展起来的一项新技术；技术原理在油层部位钻孔，利用高压水力破岩作用在油层中的不同方向上钻出多个径向水平井眼，从而增大泄油面积，有效提高储层动用程度及最终采收率。
长城钻探工程技术研究院经过三年研究攻关，突破了套管钻孔和喷射钻进等核心技术，采用全部自主研发的工具，成功进行了三口井试验。
形成了自主知识产权超短半径径向水平井工具系统。
试验井产液量平均增加2倍以上，显示了该套技术良好的应用前景。
超短半径径向水平井示意图二、技术需求大部分老油田已进入开发的中后期，面临以下问题：1）单井产量逐年下降；2）大量的剩余储量不能被有效开采；3）低品位油气藏达50%以上。
三、技术优势径向水平井是低成本提高单井产量有效的一种技术手段，具有以下几方面优势：1）直井改造，节省建井成本；2）小修作业机配合施工，成本低；3）直井管理，生产、配套、维护成本低。
四、技术特点1、增大采油半径，提高采收率各分支径向喷射长度达50～100m。
单井的采油半径大大增加，油井的采油速度及最终采收率都将得到提高。
国外应用效果表明，该技术增油效果明显，增加产量一般在50%～500%。
主要应用于以下几方面：1）可增大生产层供油面积2）可穿透井眼污染区域3）可改善地层渗透性4）可改善注水效果5）可降低底水锥进速度2、施工成本低，周期短1）地面设备体积小，运行成本低需小修作业机即可满足施工作业2）对套管无破坏套管不需要段铣、不需完井五、适用范围1、主要适用井况1）新井完井2）老井二次完井3）油井解堵4）注水井解堵2、适应油层1）适应的地层主要是中高压中低渗油层，如砂岩、泥质粉砂岩、泥页岩等具有一定孔隙及层理的沉积地层，同时也适用于灰岩油层、煤层。
2）油层应具有一定的厚度，一般有效厚度应大于2米，且油层平面较为发育，均质性较好3）油层油水分布情况清楚4）油层上下隔层发育良好5）井筒状况良好6）油层不存在严重的出砂现象六、施工需要的主要地面设备及井下专用工具1、作业机1台（21米）2、400型水泥车1台3、Φ73mm油管(建议使用外加厚油管)4、供水罐车1台5、高压泵等6、井下专用工具：钻孔工具系统、喷射工具系统等七、主要技术指标1、套管钻孔孔径：φ25mm2、地层水平井眼孔径：φ30mm～φ50mm3、水平距离：30～50m八、目前能够施工井型1、油层套管尺寸：5 1/2″2、井深3000米3、套管内通径≥118mm4、井斜不大于30度。
水平井钻井施工技术分析
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。
连续油管径向水平井压裂技术研究
、
成 反 比 ，因此 ， 多 数 裂 缝 转 向现 象 力试 验 方 法来 模拟 射 孔压 裂 井 的应 力状 大
发 生在 近 井 区 。 态 ．实 验 研 究 成 果 表 明 ： ① 裂 缝 可 能
长 度 最 长 为 １ Ｏ 左 右 的 小 井 Ｏｍ
根据 岩石 的弹 塑性 力学理 论 ． 裂 在孔 眼 处产 生 ， 可 能 在过 井 筒轴 线 并 也 缝 的 产 生 总 是 沿 垂 直 于 最 小 主 应 力 平 与最 佳 平面 垂 直 的平 面 与井 简 壁 面 的相 裂 ，从 而 增 加 原 井 的 泄 流 半 径 ．实 现 面 在 已 知 地 层 三 个 主 应 力 的 方 向及 交处 产 生 ②裂 缝 的产 生 与孔 眼最 佳 平 增 加 原 油 产 量 的 目 的 。 这 是 一 种 将 水 大 小 的 条 件 下 ， 有 当 井 眼 方 向 与 垂 面 的夹 角密 切 相关 ｊ 裂缝 的 产生 与 泵 只 ③ 力 喷 砂 射 孑 与 水 力 压 裂 结 合 起 来 的 工 Ｌ
。 Ｌ ８ 。相 位 布 孔 裂 缝 是 否 从 孔 眼 处 产 生 ， 取 决 于 施 工 将 网 布 局 。 并 且 在 钻 完 这 么 长 的 小 井 眼 时 ： ① ０ 相位 布 孑 比 １Ｏ 后 ， 进 行 水 力 压 裂 ， 可 以 利 用 支 撑 剂 的 破 裂 压 力 要 大 ．因 为 裂 缝 总 是 成 对 时 当 地 孔 隙 压 力 的 建 立 速 度 。 另 外 ，当 出现 的 。 当为 ０ 相位 时 ． 缝 首 先 在 孔眼 偏 离最 佳 方 向上 时 ， 。 裂 裂缝 从 孔 眼 处 防 止 小 井 眼 的 闭 合 ，对 地 层 形 成 有 效 沿 孔 轴 方 向 起 裂 ． 时压 裂 液 沿 井 筒 产生 机会 也 存 在 ， 是所 有 被 延伸 的 可 同 但 的 支 撑 。 尤 其 对 于 裸 眼 完 井 的 低 渗 透 形 水 平 井 来 说 这 是 一 种 最 有 效 的 压 裂 壁 面 绕 到 孔 眼 对 面 位 置 起 裂 ， 成 双 能性 极 小 。 当孔 眼偏 离 最佳 方 位 时 ，压 翼 裂 缝 。这 ～ 过 程 不 但 增 加 额 外 能 量 裂 时 所 用的 压裂 液 、支 撑 剂将 从 孔 眼 沿 增产措施。 还 易产 生 砂堵 ， 成 造 在 已 知 油 藏 的 最 佳 裂 缝 延 伸 方 向 损 失 ， 将 引 起 一 系 列 其 它 问题 ，而 井筒 壁 面进 入 裂缝 ． １０ ８ 。相 位 就 不 会 出 现 该 问 题 。② 不 论 井 下 压 裂 事 故 ，这 对 压 裂 施 工 极 为 不 时 ， 用 带 有 可 调 整 定 位 的 喷 射 系 统 采 ０ 相 位 还 是 １Ｏ 相 位 布 孔 ， 考 虑 利 。 ８。 在 或 具 有 固 定 喷 射 位 置 的 共 面 调 整 喷 射 套 管 安 全 的 情 况 下 ． 密 越 大 ， 底 孔 井 工 具 进 行 水 力 喷 射 压 裂 作 业 ， 喷 射 使 三 工 艺 的优 点 及 适 用 范 围 面 与 裂 缝 延 伸 面 大 致 相 符 ，喷 嘴 数 量 破 裂 压 力越低 。 随 着 井 眼 方 向 与 垂 直 于 最 小 主 应 该 技 术 与 常 规 炮 弹 射 孔 压 裂 相 比 和 喷 嘴尺 寸 根 据 油 井状 况 而 设计 。 力 平 面 的 夹 角 的 变 化 ．起 裂 压 力 的 变 其 显 著 优 点 有 ：（ ）在 直 井 中 多 分 支 １
水平井钻井技术论文范文（2）
水平井钻井技术论文范文(2)水平井钻井技术论文范文篇二浅谈水平井钻井工艺技术摘要：随着油田不断地开发开采，各个油田的储量逐年递减，为了提高石油产量，我们开始开采薄油层，随之而生的是水平井钻井技术。
水平井是利用特殊的井底动力丁具与随钻测量仪器，钻成井斜角大于86度，并保持这一角度钻进一定长度的定向井。
它是21世纪新兴的一门钻井技术，通过近几年不断地实践，人们逐渐掌握并提高了这门新技术，本文结合现场施工中的经验浅谈了水平井施工过程中的一些工艺技术，希望能与大家共享。
关键词：水平井，直井段，斜井段，水平段，钻井液1 前言水平井施工从直径段到水平段，每一个环节都很重要，就好像下棋一样，一着不慎，全盘皆输。
2 大概描述本文从直井段，斜井段，水平段及钻井液4个方面阐述了施工中应该加强责任心，细心施工的地方，以及分析了各个环节需要高度注意的事项及其对于水平井准确入窗的重要性。
3.正文一、直井段水平井直井段的井身轨迹控制原则是防斜打直。
有人认为直井段钻不直影响不大，这种想法是不对的，因为当钻至造斜点KOP时，如果直井段不直，不仅造斜点KOP处有一定井斜角而影响定向造斜的顺利完成，还会因为上部井段的井斜造成的位移影响下一步的井身轨迹控制。
假如KOP处的位移是负位移，为了达到设计要求，会造成在实际施工中需要比设计更大的造斜率和更大的最大井斜角度，•如果是正位移情况恰好相反。
如果KOP处的位移是向设计方向两侧偏离的，这是就将一口两维定向井变成了一口三维定向井了，同时也造成下一步井身轨迹控制的困难。
由于水平井的井身轨迹控制精度要求高，所以水平井直井段的井斜及所形成的位移相对与普通定向井来讲更加严重。
因此，在直井段施工中，加强防斜打直技术措施，采用钟摆钻具组合，使用YSS多点进行监控，而后合理调配钻进参数，使整个直井段的确最大井斜控制在1-2度以内，水平位移小于15米，若发现井斜角偏大，及时吊打纠斜。
一旦发现正位移偏大，应及时采用螺杆钻具纠偏，确保井身质量。
水平井钻井技术的研究与应用
水平井钻井技术的研究与应用摘要：水平井钻井技术因其具有高能、高效、高产的优点，在国内外都在提起很大的重视，本文主要研究了水平钻井在国内的应用现状和不足，提出了水平井钻井技术在油田应用中的重要性。
关键词：水平井技术设备一、水平井技术的发展沿革1.水平井的基本概念水平井是指井眼在油层中延伸较长距离、井斜角在85°以上的油井。
井眼必须在油层中延伸出较长的距离是其核心内容。
2.水平进的分类水平井按照不同的标准可以有不同的分类：按照类型可分为常规水平井、分支水平井、套管侧钻水平井；按照用途可分为注入水平井、生产水平井和横向勘探水平井。
3.水平井技术的发展经过十多年的迅速发展，水平井钻井技术的配套工具仪器逐步完善，水平井钻完井工艺技术也越来越精湛，其作为开发油藏的常规技术在得到更为广泛的推广使用。
水平钻井中多项技术不断优化，如：井眼轨迹控制技术、设计技术、下部钻具组合优选、确保施工安全和防止油层污染的钻井液完井液技术、组合完井工艺技术、组合完井工艺技术、大扭矩多级马达、可控弯接头、变径稳定器、水力加压器、高效pdc钻头、mwd和lwd仪器等一大批先进的工艺技术、工具和仪器等在水平井钻井中被广泛应用，创造了水平井井深、水平段长度、水平井施工周期、水平位移等多项世界记录。
二、水平井技术的应用现状和国外先进的水平井技术应用相比之下，虽然我国也已经在普遍采用这项生产技术，但是在钻井设备、钻井工具和仪器方面还存在很大差距，由其是自动化钻井、水平井技术的集成系统和综合应用方面差距比较大。
目前我国油田讲求“少井高产”，而水平进技术作为实现这项目标的重要技术支撑，发挥着其越来越重要的作用。
虽然国内水平井施工基本能够满足需要，但是还需要引进更为先进的技术和设备，堵住适应薄油层和边部断块油藏的lwd、swd仪器数量不足等缺口。
三、水平井技术应用的不足之处1.工艺技术配套性差我国虽然已经有十多年的水平井技术研究和推广使用经验，在很大程度上优化了水平井钻工艺的设计，在井眼轨道控制等方面也有较大的提高，但是，在水平井下部钻具组合受力分析、水平井安全钻井钻井速度等方面的研究还不够深入，水平进采油、作业及增产措施等也存在很大不足，难以满足油田水平井的大规模应用需求，对水平井应用效果和规模的实施形成阴碍，从而影响经济的提高。
径向水平井钻井技术论文
径向水平井钻井技术研究摘要：本文分别从基础研究、发展现状、关键技术等多方面对径向水平钻井技术进行了研究。
在基础研究方面，主要介绍了钻杆焊接、选材、试验台架、试验型转向器系统等工作；在关键技术方面，介绍并研究了z5型转向器系统、ydz5型转向器系统、ysz7型转向器系统、新型转向器系统、油藏工程评价、射流钻头研究、辅助配套技术。
最后提出了径向水平井钻井技术的现存问题以及未来发展趋势。
关键词：径向水平井钻井转向器钻杆技术研究【分类号】：tv91在我国，径向水平井钻井技术是油井增产的一项有效措施，尤其适合开发低渗透油田、浅油层、稠油地层和薄油层，能够横向钻开垂直油藏裂缝，并减少或避免气锥和水锥现象的产生。
径向井眼长度一般为8～46米，由于不同的地质情况和开发工艺的不同，经统计发现，通常垂直井产能提高为2—10倍，平均原油增产约为2—4倍。
一、径向水平井钻井技术介绍径向水平井钻井技术是指在油田套管井中利用一套全新的系统设备和方法进行套管段铣或套管开窗、大直径扩孔或单双侧扩孔、高压水力喷射钻井、特殊测井、电化学射孔和切割、水平井眼砾石填充、筛管完井等作业的技术总和。
其技术系统由地面设备和井下工具系统两部分组成。
地面设备包括作业机、压裂成组设备、井口装置、数据采集和处理系统及地面运动控制装置等。
井下工具系统有段铣工具、扩孔工具、径向水平井钻井工具。
径向水平井钻井技术的核心是段铣工具和扩孔工具，这两项工具是整个作业工艺中的重要前期准备工具。
径向水平井钻井工具包括：转向器、高压管柱、钻杆、射流钻头、钻杆运动控制器等。
其中转向器是技术的关键。
径向水平钻井技术系统工作原理：当系统钻井工具下入井内全部就位后，由高压管柱、井口高压密封、底部密封、钻杆等构成一个液缸——柱塞机构。
钻井时，地面高压水力泵以9—13l/s的排量提供压力为55～69mpa的钻井液，钻井液经井口进入高压管柱内，再由位于高压管柱内腔的径向钻管上端开口进入其内腔，流向钻头，然后由钻头以244～277m/s的速度旋转射出，破碎岩石。
径向水平井侧钻工艺的试验与应用
因此侧 钻 井 轨 迹 的 优 化 设 计 是 非 常 重 要 的 。在 吸 收 国 内外水 平 井设 计 经 验 基 础 上 ， 过 实 践使 我 们 通
充 分认 识 到侧 钻轨 迹 设 计 是 一个 系 统工 程 ， 因此 以
向预 定设 计 方 向 。一 旦 斜 向 器 的 斜 面 在 井 简 指 向
向。小直 径 井 眼 裸 眼 钻 进 时 地 层 特 性 对 井 眼 偏 离
针对 油 田在开 采 过 程 中 ， 藏储 层 构 造及 断块 油 复杂 ， 打不 到 目的层 的垂 直 井 ， 因水 淹 、 窜 而储 量 水
动用 程度 差 ， 剩余 油具 有 可 采 价 值 的 生产 井 生 产 过
气、 水井 恢 复生产 ， 到正 常生 产 的 目的 ¨ 。 达 ｊ
设计 剖 面 的影 响 大 ， 且水 平 侧 钻 所 下 尾管 尺 寸 受 到
原 井 眼限制 ， 不利 于分 层 开 采及 其 它措 施 采 取 。所 以进行 水 平 侧 钻 井 的井 径 经 分 析 比对 结 合 现 场 实 际应选 择 在直径 为 １ ０ｍ 以上 的套管 为 宜 。 ２ ｍ 采 油 九 厂 油 井 应 用 的 套 管 大 部 分 都 是
２ 侧钻水平 井适应 井别及适 应条件
２ １ 侧 钻 水平 井适应 井别 ．
１９７ｍ ３ ． ｍ套管 ， 内径 都 在 １０ｍｍ 以上 ， 足侧 其 ２ 满 钻水 平井 的要求 。
水平侧 钻 作 为 油 田开 发 中井 下 作 业 的主 要 工 艺技 术 ， 但 适 用 于 油 井 ， 不 同样 也 适 用 于 气 井 和 注 水井 ， 受井 别 的限制 。 不 ２ ２ 侧 钻水 平 井适应 条件 ．
侧钻井 。
径向水平井技术研究与应用
摘
要 径 向 水 平 井技 术 可 为低 渗 透 、稠 油 、老 油 田复 产 和 边 际 油 气提 供 一种 经 济 高 效 的 开 采 途 径 。 介 绍 了美 国 Ｒ Ｄ Ｓ （ Ｒ ａ ｄ ｉ ａ ｌ
Ｄ ｒ ｉ ｌ ｌ ｉ ｎ ｇ Ｓ ｅ ｒ ｖ ｉ ｃ ｅ ｓ ） 径 向水 平 井技 术 的原 理 、 工艺、 设备 、 施 工步骤及现场应用 ， 分析 了 Ｒ Ｄ Ｓ径 向 水 平 井技 术在 低 渗 透 井 、 低产 井、
１径 向水平井工艺原理 ， 卅
径 向水平 井 工 艺原 理 基 于 高压 水 射 流 理论 ， 通 常 动力 驱动 泵对 喷射 液完 成一 个 吸 、 排 过程 ， 将一 定 量 的喷射 液 泵送 到高 压管 路 ．使其 以一 定 的能量 到
箍 深度 。 测 固井 质量保 证 套管 与水 泥环 固结 良好 ， 使
相喷射液 ， 施 工 周 期短 ， 最 大 限度 的 降低 油 层 污染 ； 疏 通 稠油井 注 汽通 道 。 增 加 注汽 量 ： 改 善地 下井 网布
局． 在 生产 层 中创造 一个 更 大的 供油 区 ， 增 大采 油面 积； 改 善地层 渗 透性 ， 提 高孔 渗参 数 ； 取 代射 孔作 业 ， 能 够 远距 离打 开油气 通 道 ：对于 出砂 严重 的井 实施 径 向水 平井 后进 行导 向压裂作 业 ，在孔 道 中加 入填 充物 ． 防止砂 堵 孑 Ｌ 道． 增 加生产 周 期＿ 】 － ２ ］ 。
径 向水平 井工 艺优 势 ： 在套 管上进 行 局部 开窗 。 与常 规开 窗侧 钻井 相 比 ， 对套 管损 伤小 ； 不 需要 钻柱 与钻 头 的旋 转 ． 减少 井 下复 杂情 况 的发高 压射流 的水 力破 岩作 用 ， 在 油
超短半径径向水平井技术介绍
技术特点1、增大采油半径，提高采收率各分支径向喷射长度达50～100m。
单井的采油半径大大增加，油井的采油速度及最终采收率都将得到提高。
国外应用效果表明，该技术增油效果明显，增加产量一般在50%～500%。
主要应用于以下几方面：1）可增大生产层供油面积2）可穿透井眼污染区域3）可改善地层渗透性4）可改善注水效果5）可降低底水锥进速度2、施工成本低，周期短1）地面设备体积小，运行成本低需小修作业机即可满足施工作业2）对套管无破坏套管不需要段铣、不需完井五、适用范围1、主要适用井况1）新井完井2）老井二次完井3）油井解堵4）注水井解堵2、适应油层1）适应的地层主要是中高压中低渗油层，如砂岩、泥质粉砂岩、泥页岩等具有一定孔隙及层理的沉积地层，同时也适用于灰岩油层、煤层。
2）油层应具有一定的厚度，一般有效厚度应大于2米，且油层平面较为发育，均质性较好3）油层油水分布情况清楚4）油层上下隔层发育良好5）井筒状况良好6）油层不存在严重的出砂现象六、施工需要的主要地面设备及井下专用工具1、作业机1台（21米）2、400型水泥车1台3、Φ73mm油管(建议使用外加厚油管)4、供水罐车1台5、高压泵等6、井下专用工具：钻孔工具系统、喷射工具系统等七、主要技术指标1、套管钻孔孔径：φ25mm2、地层水平井眼孔径：φ30mm～φ50mm3、水平距离：30～50m八、目前能够施工井型1、油层套管尺寸：5 1/2″2、井深3000米3、套管内通径≥118mm4、井斜不大于30度。
探讨水平井钻井技术及其在石油开发中的应用
探讨水平井钻井技术及其在石油开发中的应用近些年来随着我国经济的快速发展，生产与生活中需要的石油量也越来越大。
目前，在石油开发中水平井钻井技术已经成为了重要的技术之一。
文章就水平井钻井技术存在的问题与解决措施及其在石油开发中的应用效果等方面进行探讨。
标签：水平井钻井技术；石油开发；应用引言水平井的斜角大于85度，在油层中井眼能延伸出的距离比较长。
水平井钻井技术是在上世纪20年代提出来的，随着40年代的实施与80年代在法国、美国以及加拿大等国家的应用，发展到现在已经得到了逐渐的完善，技术不断向多样化发展。
1 水平井钻井技术中存在的问题1.1 相关技术人员的专业水平不高从目前的情况来看，相关技术人员的专业水平还有待提高，很多单位中的技术人员以及施工队伍比较缺乏，主要是由两个方面的因素造成的：首先，水平井的施工队伍以及现场的服务人员有着比较大的流动性，人员不固定，使人员的施工不熟练，不能对水平井的技能进行有效的掌握，从而对水平井的施工速度造成了一定的影响，同时还有可能对石油开采工程造成一定的隐患。
其次，有的油井中的相关技术设备已经发生了老化以及陈旧等现象，没有比较好的性能，直接限制了相关技术人员在专业技术方面的提升。
1.2 没有好的工艺技术配套性我国在十几年前就已经对水平井钻井技术进行了研究以及推广使用，不仅在其工艺设计方面进行了有效的优化，还提高了对井眼轨道的控制能力。
虽然我国已经在这项技术方面取得了很大的成就，但是在一些配套的方面没有进行深入的研究，比如水平井安全钻井的速度等，同时，在水平井的采油以及作业与增产的措施方面没有进行很好的研究，妨碍了水平井在油田中的应用效果以及规模实施，最终妨碍了经济的发展。
1.3 没有好的设备配套以及稳定的性能在我国的油田设备中存在很大的问题，主要表现在设备的陈旧老化，以及没有稳定的性能。
没有好的设备配套，如在水平井施工的过程中需要有顶驱设备，但是这种设备一般都在为其他的油田服务，一旦本油田中的设备出现了故障，仅仅是维修就需要花费大量的时间。
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ｙ ｓ ｚ ７ 型转 向器适合于 ７ 套管井 中使用 ， 转筒组合为双向弯曲结构 。 设计 时采用 了径 向水平井钻杆转 向技术多年来积累的试验成果和 ａ ｎ ｓ ｙ ｓ 有 限元力学分析优化计算 结果 以及较先进 的设计 理念。系统总阻力减 小， 持续工作性能提高 ， 可实现机械竖起也 可液压竖起 ， 刚度和强度提
２ ０ １ ４年第 ５期
电子机械 工程
关于径 向水 平井钻 井技 术 的研 究
■张 军
本文分 别从 基础研究 、发展现状 、关键技术等多方面对径 向水平钻 井技术进行 了研究 。在基础研 究方面，主要介绍 了钻杆 焊接 、选材 、试 验 台架、试验型转向器系统等工作 ；在关键 技术方面 ， 介 绍并研究 了 ｚ ５ 型转向器 系统、ｙ ｄ ｚ ５型转 向器系统、ｙ ｓ ｚ ７型转 向器系统、新型转向器系
在径向水平井钻井综合配套技术 的研究 当中， 为了配合转向器系统 的工作和满足不同油井施 工工艺 的需要 ， 还做了大量 的辅助配套研究工 作 ，主要包括 ： （ １ ） 地面试验送 进控制 系统的研制 （ ２ ） 井下液压运 动控制器 和机械运动控制器的研制 （ ３ ） ７ ０ ｍ ｐ ａ 井 口装置和井 口 密封 的研制 （ ４）７ ０ ｍｐ ａ井底 密封的研 制 （ ５ ） ５ １ ／ ２ ”和 ７ ”套 管两种规格 ，多种不同类型的锚定器 的研制 （ ６） 送进光杆 和各类附件 的研制 （ ７ ） 压力 、张力 等数据采集系统 的建设 。 （ ８ ） 地面高压过滤管汇研制 （ ９ ） 施工工艺技术研究
一
ｚ ７型试验型转 向器 。单项试验研究证 明：钻杆在一定压力作用下可 以
通过转向器实现 ９ Ｏ 。的钻杆转 向 ，所需动力可在系统 中得到满足。 三 、关键技术研究
１ ． ｚ ５型 转 向 器 来自统 研 究 径向水平钻井系统关 键部件是转 向器 ， 能够 在系统液动力驱动下使 钢质钻杆由垂直方 向向水平方向转向 ，转向曲率半径 Ｏ ． ３ ｍ，钻杆通过 它可以作 连续弯曲和伸 出运动 。
高 ２倍 以上 ，适应恶劣工况能力强。 ４ ． 射 流 钻 头研 究
径 向水平井需要进行高压水射流钻井 ， 为满足其要求 ， 我们进行 了 高压水射流破岩机理和射流钻头的研究工作 。 根据 理论计算和先导试验 结果 ，设计不同结构的射 流钻头 ， 经过试验优选出最好结 构，这种结构 的钻头有 以下两项优点 ： ①钻头 内部呈锥形收缩 ， 能够加速通过 的射流 液； ②将导流 叶片装在钻头后部 ， 可将钻杆内直线运 动的流体质点变为
平井钻井技术的现存 问题以及 未来发展趋势。
径 向水平 井钻 井技术适合开发低渗透油 田、 浅油层 、 稠油地层 和薄 油层 ， 能够横 向钻开垂直油藏裂缝 ， 并减少或避免气锥和水锥现象 的产 生。 径 向井眼长度一般为 ８ — ４ ６ 米， 由于不 同的地质情况 和开发工艺 的 不 同， 经统计发 现， 通 常垂直井产 能提高为 ２ —１ Ｏ 倍， 平 均原油 增产 约 为２ － ＿ ４ 倍。 径 向水平井钻井技术介绍 径 向水 平井钻井 技术是指在 油 田套管井 中利用一套全 新的系统设
螺旋运动 。 ５ ． 辅 助 配 套 技 术 研 究
２ ４ ４ ～ ２ ７ ７ ｍ ／ ｓ 的速 度旋转 射出 ， 破碎 岩石。在 这个 过程中 ，水力起 到两 个 方面的作用 ： ①喷射切割地层 ； ②驱 动钻柱运 动并使之 穿过转 向器实 现 由垂直 向水 平方向转向而进入地层。 水平 径向钻井技术的操 作流程 ： ①将段铣套管工具下人井 中 ， 完成 井 下套管 扩孔 段的段 铣工作 ； ② 取出段铣工具 ， 下入井下扩孔器 ， 完成 井下扩 眼工作 ； ③下人转向器 、 高压管柱 （ 高压油管 ） 等外管管柱 ； ④
２ ． ｙ ｄ ｚ ５型 转 向 器 系统研 究
、
备和方法进行套管段铣或套 管开 窗 大直径扩孔或单双侧扩孔 、 高压水 力喷射钻井 、 特 殊测井 、 电化学射孔和切割 、 水平井眼砾石填充 、 筛管 完井等作业 的技术总和 。
其技术系统 由地 面设备 和井下 工具 系统两部 分组成 。 地面设备包括 作业机 、 压裂成组设备 、 井 口装置 、 数据采集和处理系统及地面运动控
统、油藏工程评价 、射流钻头研 究、辅助配套技术。最后提 出了径向水
长距 离径 向井的需求 。 ３ ． ｚ ７ 型 试 验 型 转 向 器 系统 研 究 在初期 的可行性研究过程 中， 为 了回答钻杆在给定压力下 ， 能否在 塑变过程 中顺利通过所要求的曲率半径 滑道 ， 实现钻杆由垂直方 向向水 平方 向转 向的技术 ， 我们按照 ７ ”套管所能提供的井眼空间尺寸研制 了
一
该转 向器是 以套管单侧水力开窗为特点的 。 是单 向弯曲的 ， 优化了 转向轨迹 ， 整体结构小巧 。 与套管圆周整体开窗和扩孔工艺相 比， 扩孔 空间降低 约 ３ ０ ０ 倍， 总施工成本可降低 ４ ０ ％一 ５ ０ ％。 还具有施工周期短、 不 占用钻机 、 套管破 坏小 等优点 ， 在替代打调整井和贯通邻近井眼方 面 可 能会更省钱 。
制装置等。 井下 工具系统有段 铣工具 、 扩孔工具 、 径向水平井钻井工具 。 径 向水平井钻井技术 的核心是段铣工具和扩孔工具 ， 这两项工具是 整个作业工艺 中的重要前期准备工具 。 径 向水平井钻井工 具包括 ： 转向 器、 高压管柱 、 钻杆 、 射流钻头 、 钻杆运动控 制器等。其 中转向器是技 术的关 键。 径向水平钻井技术系统工作原理 ： 当系统钻井 工具下人井内全部就 位后 ，由高压管柱 、 井口 高压密封 、 底 部密封、钻杆等构成一个液缸一 柱塞机构。钻井时 ，地 面高压水 力泵 以 ９ 一ｌ ３ 的排量 提供 压力为 ５ ５ ～ ６ ９ ｏ ｒ ｐ ｅ 的钻井液 ， 钻井液经井 口进人高压管柱 内， 再 由位于高压管 柱内 腔 的径 向钻 管 上端 开 口进 入其 内腔 ，流 向钻 头 ，然 后 由钻头 以