水平井侧钻水平井技术
侧钻水平井钻井技术
3、几何曲率与极限曲率的对比 修正的三点定圆法所计算的几何曲率与按力学分析所计算的极限曲率都非常 接近。 4、侧钻水平井轨迹控制工艺 （1）大弯角高造斜率螺杆钻具在套管内的通过度问题 （2）造斜段施工控制工艺，在侧钻工具造斜率的选择时，一般采用宁高勿 低的原则，将扭方位作业放在井斜较小的造斜初始井段，由于工具的造斜率 高，井斜的测量值滞后，在螺杆钻具的工具面摆放时一定要考虑这一因素。 （3）水平段施工控制工艺，由于井眼造斜率又高，所以，一般来说不开动 转盘为好。以防产生钻具事故和损坏昂贵的MWD测斜仪。对于钻屑床问题， 可采用短起下和适当地以低转速转动转盘钻井，以破坏钻屑床。 （4）用铰接螺杆钻具钻短半径水平井 （5）中短半径水平井井眼测量技术 有线随钻测斜仪测量技术，需要测量技术人员有良好的专业技术素质和丰 富的现场经验。 MWD测量技术，先进高效，由于小尺寸的MWD价格较昂贵，操作成本高一 些。
2、段铣和斜向器开窗的适用范围
斜向器开窗主要适用于浅井、地层较疏松的井、原井井下情况复杂、开窗 部位存由多层套管和侧钻点处井斜较大的井。由于段铣开窗工艺技术易掌 握，成功率高，因此，用得更多一点。根据“九五”期间，胜利油田和辽 河油田的统计，段铣开窗用得多一点。
（三）、钻柱设计、钻头选择和钻井参数设计
4、探油顶段设计
（二）、侧钻水平井开窗工艺选择
1、段铣和斜向器开窗的工艺特点
段铣： 优点：工艺技术易掌握，成功率高； 可用常规的测量仪器定向，磁干扰小，有利于井眼轨迹控 制。 缺点：段铣后需要打水泥塞，时间相对要长一些； 若碰上硬地层，一开始侧出新井眼较费劲。 斜向器开窗： 优点：如果磨铣工具能一次完成磨铣和将窗口扩大到要求的尺寸， 则 施工过程相对简单，起下钻次数少； 侧钻点处的套管固井质量情况和地层的情况对侧钻的影响小 缺点：需用陀螺定向； 侧出新井眼后，在定向过程中有磁干扰。 施工的可靠性以及对开窗以后后续的钻井过程的安全性差。
水平井工艺技术措施
水平井工艺技术措施水平井技术措施1. 侧钻1) 直井段要保证钻直，钻进至造斜点测ESS，及时计算出井身轨迹数据，以此为依据计算设计下部施工的井眼轨道；2) 侧钻井段要选择在井径规则、钻时较快的井段，最好是砂岩段；3) 水泥塞要保证打实，候凝48小时以上，检查水泥塞质量。
检查方法：修水泥面，试钻钻压50~80千牛，钻时不高于5~8分/单根，水泥塞质量达到上述要求后钻至侧钻点井深；4) 侧钻用直马达加弯接头，使用MWD监测井身轨迹的变化情况，判断是否侧钻成功；5) 严格按照推荐上扣扭矩紧扣；6) 控制起下钻速度在15柱/小时以下；7) 开泵前要确保已安放了钻杆泥浆滤清器；8) 钻井参数服从马达参数，轻压，根据钻进直井段时的钻时选择控制好侧钻钻时；9) 随时注意钻进时的返砂情况，根据返砂情况及时调整钻井参数，确认新井眼与老井眼偏离2米，新砂样达90%，可确定出新井眼，方可起钻；10) 起钻前，充分循环至振动筛上无砂子返出；11) 起钻后采用导向系统钻进。
2. 导向钻进1) 严格按照推荐上扣扭矩紧扣；2) 控制起下钻速度在15柱/小时以下；3) 若下钻遇阻，划眼时应保证工具面是钻进该井段时使用的工具面；4) 开泵前要确保已安放了钻杆泥浆滤清器；5) 钻井参数参考马达使用参数；6) 如果造斜率偏高，马达角度在2度以下可考虑采用10－30转/分以下的转速启动转盘导向钻进;7) 如果造斜率偏低，起钻换高角度马达；8) 工具造斜率应稍高于设计造斜率，避免因造斜率不足而起钻；9) 实际施工过程中，应使实钻轨道尽量靠近设计轨道；10) 根据现场实际情况，分段循环，及时短起下，保证井眼清洁；11) 钻具倒装，原则是井斜30度以深井段采用18锥度钻杆，加重钻杆数量保证该井的加压需要；12) 加强泥浆性能，保证携砂、润滑，含砂量〈0.5%，以保证MWD 和马达正常工作，并延长其使用寿命；13) 起钻前，充分循环至振动筛上无砂子返出；14) 选用与马达参数相匹配的优质钻头以保证安全优质快速钻井；15) 造斜点以上井段及入窗之前井斜60－70度左右测多点，以校对MWD与ESS测斜仪是否存在偏差，进一步保证安全着陆；16) 定期进行钻具探伤，发现有损坏的钻具及时更换，并定期倒换井下钻具下井顺序；17) 及时测斜计算，根据测斜结果掌握好井身轨迹的变化趋势，准确制定出钻进下部井眼的最合理的施工方案；18) 现场施工人员根据钻进情况及时调整钻具组合及钻井参数，解决好水平井在大斜度时的传压问题。
钻水平井工艺
侧钻水平井工艺技术一、套管开窗技术1.1开窗方式首先开窗点的选择应保证轨迹能够实现，开完窗后需稳斜试钻20～30m，因为这一段受套管磁性干扰。
套管开窗的方式有断铣式开窗和斜向器开窗两种。
斜向器开窗是在套管内预定位置下入带有卡瓦锚定功能的导斜装置。
斜向器下入预定井深，用陀螺定向仪器使斜面朝着设计方位，然后打压坐封锚定卡瓦与套管固定在一起。
锚定后斜向器不能上下移动和左右转动。
最后借助斜向器的斜面用铣锥在套管内开出一个具有一定长度而且平滑的窗口。
套管开窗工艺技术图1.斜向器开窗示意图1.2开窗钻具选择一般在工程设计的开窗钻具组合形式为：φ118.0mm钻绞式铣锥+φ73.0mm加重钻杆×20m+φ73.0mm钻杆+76.2mm方钻杆表1.2008年井下作业公司开窗效果统计从上表中不难看出，使用20m加重钻杆的效果并不是很理想，中和点在刚性较小的普通钻杆上的话，容易使钻具受交变应力而同时出现公转与自转，影响开窗作业的顺利进行以及扰乱开窗方位的准确性。
因此，推荐在开窗时底部多加加重钻杆。
一方面，保障开窗作业的顺利进行和开窗稳定；另一方面，可以一次性将需要使用的加重钻杆拉上钻台，以免分多次拉钻杆（就陆梁作业区侧钻情况来说，基本上加重钻杆的使用都是10-20根）。
1.3开窗参数的选择将铣锥下入预订位置后，应先使用配置好的泥浆提出井内的清水，确保在进行开窗作业时有足够的粘度和切力达到悬浮钻屑的目的，保证钻屑顺利携带出井筒。
开窗初期，为了有效的在套管内壁磨出窝状接触面，控制钻压5～10KN，转盘速度40r/min左右，轻压慢放，避免蹩跳。
当铣锥磨穿套管，进入地层（首先接触水泥环，根据钻屑判断），该阶段为铣锥骑套管阶段，可逐步增加钻压至15～25KN，钻速提高至50～60r/min，磨铣至铣锥完全进入地层。
之后再将钻压降至10～20KN,转速为60 r/min，继续钻进至设计开窗井深，需要强调一点的是：如果原井固井质量不是很好，可以根据实际情况适当增加钻进深度，因为铣锥钻进的稳斜效果加之使用PDC钻头钻进要好，继续钻进一段距离有利于轨迹迅速远离原井套管。
侧钻井、侧钻水平井现场应用技术研究
（二）斜向器等开窗工具研制、开窗 方法优选、优选侧钻水平井开窗工具
目前比较理想的斜向器性能参数为： 1、具有φ124mm弧面； 2、斜面夹角≤3º； 3、最大外径≤116mm； 4、具有自锁性能的斜向器固定机构； 5、送入钻压≥9KN； 与之匹配的开窗铣锥性能参数为： 1、最大外径120mm； 2、最大外径稳定长度为300mm左右； 3、前端外径：φ80mm； 4、磨铣钻速：60rpm； 磨铣钻压：5-10KN。
（二）斜向器等开窗工具研制、开窗 方法优选、优选侧钻水平井开窗工具
2.3磨铣材料在钢体上的排列方式设计 磨铣材料选用了方块和螺旋排列结合的排列方式。 设计特点： 1）碎硬质合金是以尖角与套管接触的形式，易吃入 套管体内，可以提高磨铣速度。 2）碎硬质合金设计为右螺旋的结构形式，螺旋升角 较大，能连续接触套管和斜向器，工作平稳，不卡挂套 管及斜向器，防止出现井下复杂事故。
（二）斜向器等开窗工具研制、开窗 方法优选、优选侧钻水平井开窗工具
卡环机构
（二）斜向器等开窗工具研制、开窗 方法优选、优选侧钻水平井开窗工具
1.3性能参数及结构原理 性能参数：
序号 1 2 3 4 5 6 7
性能及参数 工具最大外径
工具总长 适用套管 连接螺纹 卡瓦动作钻压 丢手丢开钻压
解脱力
139.7mm造斜器 115mm 5460mm
第四部分
研究内容
（一）根据油藏分布，进行侧钻水平井剖面设计
在设计轨迹时，在满足钻井目的的前提下， 应尽可能选择比较简单的剖面类型，力求使设计的 斜井深最短，以减少井眼轨迹控制的难度和钻井工 作量，有利于安全、快速钻井，降低钻井成本。
（一）根据油藏分布，进行侧钻水平井剖面设计
1、侧钻点的选择 1）造斜点应选择在比较稳定的地层，避免在岩石破碎 带、漏失地层、流砂层或容易坍塌等复杂地层，以避免出 现井下复杂情况，影响侧钻施工。 2）应选在可钻性较均匀的地层，应避免在硬夹层定向 造斜。 3）造斜点的深度应根据设计井的垂直井深、水平位移 决定，并要考虑满足采油工艺的需要。设计垂深长应既充 分利用原老进眼，又减少了裸眼钻进井段；若垂深短则会 增加裸眼钻进长度及下固尾管技术难度。因此要综合考虑 造斜点的深度，满足侧钻需要，实现少投入的侧钻目的。 4）选择造斜点位置应尽可能避开方位自然大的地层， 以免影响侧钻设计方方位。
作业公司侧钻、侧钻水平井技术介绍(终)
近几年重点跟踪了大港油田采油一厂的侧钻投产情况，07年和08 年该采油厂有两侧钻井初期日产油过百吨，井号：港388K、港深323K。 2007-2008年采油一厂完成侧钻井26口井，最深开窗深度2349m， 最长裸眼长度897m，平均裸眼长度544.89m，总进尺1.4167万米，日 增产建能力 351 吨，累计产油78254吨。
关键技术
常规水泥浆与侧钻水泥浆性能要求对比表
序号 项目 常规水泥浆 侧钻水泥浆
1
2 3 4 5
流变性
游离液、稳定性 API失水 韧性 防窜性能
满足施工
稳定 ≤100mL 一般不要求 防气窜
高分散，低摩阻
0mL，密度差/cm3 ≤50mL 有一定的韧性 防气窜
大港油田井下作业公司 水泥浆体系优选
关键技术
6
1 1 6
大港油田井下作业公司
公司概况
施工能力
措施2500井次
大修工程150井次
年施工能力
7000井次
维护性作业4000井次
侧浅钻工程150口
防砂酸化200井次
大港油田井下作业公司
公司概况
特色技术
1 套管内侧钻技术 2 浅钻井技术 3 羽状水平井钻井技术 4 水平井连续冲砂作业技术
6 带压作业技术 7 套管修复技术 8 深井超深井修井技术
大港油田井下作业公司
汇 报 内 容
公司概况 大港油田侧钻技术现状 关键技术介绍 侧钻井地质选井建议
大港油田井下作业公司
公司概况
人员状况
21.11% 75.85% 60.93% 3.04%
操作岗 2892人
管理岗 805人 技术岗 116人
大港油田井下作业公司成立于1964年，目前公司职工 总数3813人。
侧钻水平井工艺技术
已经成功应用
四、侧钻水平井钻井工艺技术
2、侧钻水平井钻井设计—井眼轨迹设计
设计方法
多段制剖面设计 悬链线剖面设计 & 抛物线剖面设计 最小曲率法的三维剖面设计与二维剖 面设计(X.S. Liu, 1989) 弯曲方程法 ( Schuh, 1992) 恒曲率方程法 (B. Guo, 1993) 井眼轨迹模拟法 (S.Z.Jiang,1994) 地理曲率模型法(Williamson,2000)
二、侧钻水平井特点、主要优越性
2、侧钻水平井主要优越性
三、侧钻水平井分类、工艺流程
1、侧钻水平井分类
按曲率半径划分
1、长曲率侧钻水平井 2、中曲率侧钻水平井 3、短曲率侧钻水平井 4、超短曲率侧钻水平井
类型
长半径水平井 中半径水平井 短半径水平井 超短半径水平井
曲率半径（m)
３００〜６００ １００〜２４５
一、水平井、侧钻水平井发展综述
水平井、侧钻水平井的发展历史可分为两个阶段： 第一阶段：70年代前，从技术上证实了钻水平井的可行性。
结论：水平井技术上可行，经济上不行。 原因：地点选择不对，而不是技术上不过关。 第二阶段：70年代后，水平井钻井技术取得显著进行，水平井 在一定范围内进入生产应用阶段。
四、侧钻水平井钻井工艺技术
3、侧钻水平井井眼轨迹控制技术
导向钻进原理
滑动钻进
• 轨迹 –井斜容易控制 – 方位易于控 制 – 钻具不旋转
复合钻进
• 井眼轨迹
– 与常规钻具 钻进机理相似 – 井眼更光滑 –钻速高
2000
轨道控制实例
Kop=2061.00m 入靶点2143.77m,井斜89.4°
侧钻水平井工艺技术
安装方式等因素的影响，以确保套管的强度和密封性。
射孔和测试是完井技术的关键环节，它们需要考虑到地层条件、油气性 质和开采要求等因素的影响，以确保油气开采的效率和安全性。
04 侧钻水平井的优缺点
井眼轨迹控制技术需要利用定向钻井技 术和随钻测量技术，实时监测井眼的轨 迹，并根据监测结果调整钻头的钻进方 向和角度，以确保井眼轨迹的准确性和
稳定性。
井眼轨迹控制技术还需要考虑到地质条 件、钻井液性能和钻具组合等因素的影 响，以制定出更加合理的钻进方案和措
施。
钻井液技术
钻井液是侧钻水平井工艺中不可或缺的组成部分，它涉及到钻头的冷却、润滑、携带岩屑和 稳定井壁等方面。
应用拓展
非常规油气资源开发
01
侧钻水平井技术在非常规油气资源开发中具有较大潜力，未来
可应用于页岩气、煤层气等非常规油气资源的开采。
老油田挖潜与增产
02
利用侧钻水平井技术对老油田进行挖潜和增产改造，提高老油
田采收率和经济效益。
多分支井与水平对接井技术
03
研究多分支井和水平对接井技术，实现多目标开发，提高油气
可能影响原有井眼
侧钻水平井技术需要高超的钻井技术 和经验，操作难度较大。
在已存在的井眼上进行侧钻，可能会 对原有井眼造成影响，如井眼坍塌、 堵塞等。
可能遇到复杂地质条件
在侧钻水平井施工过程中，可能会遇 到复杂的地质条件，如岩层不稳定、 地下水活跃等，给施工带来困难。
05 侧钻水平井的未来发展
技术创新
田的开发效率。
环境影响与可持续发展
侧钻井-大斜度井和水平井测井技术
电缆
钻杆 套管 旁通短节
钻杆
泵下接头
过渡短节
井下快速接头 仪器
（一）湿接头水平井测井工艺
湿接头工作原理: 湿接头工作原理:泵下接头靠自重或 泥浆柱压力快下放， 泥浆柱压力快下放，经过渡短节内扶正 筒扶正，到达井下快速接头顶部， 筒扶正，到达井下快速接头顶部，泵下 接头底部钭面首先与导向键接触， 接头底部钭面首先与导向键接触，产生 一旋转力矩， 一旋转力矩，促使泵下接头转至缺口位 置，完成湿接头公头与母头的机械和电 气连接，这就是湿接头的工作原理。 气连接，这就是湿接头的工作原理。
水平井测井技术分类
水平井测井工艺种类较多， 水平井测井工艺种类较多，但归纳起来可分 为以下三类： 为以下三类： 第一类是钻杆(油管 输送水平井测井工艺； 油管)输送水平井测井工艺 第一类是钻杆 油管 输送水平井测井工艺； 第二类是挠形管(又称蛇形管 又称蛇形管)输送水平井测 第二类是挠形管 又称蛇形管 输送水平井测 井工艺； 井工艺； 第三类是无电缆随钻测井工艺。 第三类是无电缆随钻测井工艺。
前 言
随着油田勘探、 开发工作的不断深化， 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， 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、 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 油气藏的超深井 、 及其它特殊条件井的数量迅速增多， 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。 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，使用相应的特殊的测井技术与工艺， 因素的不同 ， 使用相应的特殊的测井技术与工艺 ， 才能达到对该类井测井的目的。 才能达到对该类井测井的目的。
水平井侧钻效果分析
水平井侧钻效果分析水平井侧钻技术是一种先进的油气开采方式，通过在水平井中进行侧钻，以增加油气的生产效率。
水平井侧钻技术已经得到了广泛的应用，为油气勘探和生产带来了很大的贡献。
本文将从技术原理、技术特点和应用领域三个方面，对水平井侧钻效果进行分析。
一、技术原理水平井侧钻技术是一种在水平井中进行侧向钻探，以增加油气产量的技术。
其基本原理是在钻井过程中，在水平井壁或者垂直井口的一侧钻进，以达到增加水平井的长度和面积的目的。
利用这种技术可以增加油井的有效生产面积，提高开采效率。
水平井侧钻的技术原理是利用旋转钻头的力量，在水平井壁或者垂直井口一侧进行侧向钻探。
侧向钻的过程需要经过高压泥浆、皮筒、多绳组和钻头等许多关键技术环节。
其中，高压泥浆是保证钻头稳定和清除井壁物质的关键，皮筒则能够使侧向孔洞一直保持在井壁上，多绳组能够保证钻头的精准位置。
钻头则是侧钻过程的核心，其质量和设计会影响侧钻效果。
所以，技术原理是水平井侧钻成功的关键因素。
二、技术特点1.提高油井产能：水平井侧钻技术是通过侧向钻探，增加井眼壁面积，使得钻井地质层的井眼暴露面积增加，提高了钻井后井内储存的石油或天然气的产出能力。
2.节约开采成本：相比于传统的垂直井钻探技术，水平井侧钻技术可以节省大量的开采成本。
该技术在钻头、泥浆、钻井管等方面消耗较少，而且在一定程度上降低了井口和井眼堵塞的风险。
3.提高采收率：相对于传统的垂直井开采模式，水平井侧钻技术可以增加在油气层中的暴露面积，让原本固定在底层的油气从侧面流入到井眼，提高了采收率。
4.适用范围广：水平井侧钻技术适用于各种油气储层，特别是深埋、厚层和低渗透率的储层。
与传统技术相比，水平井侧钻技术的优势在于提高了采收率，而且技术应用范围更广。
三、应用领域1.油田勘探：水平井侧钻技术在油田勘探领域得到了广泛的应用。
在勘探过程中，分层分析是十分关键的，选择合适的油气储层，利用水平井侧钻技术进行钻探，可以更精确的获得油田信息。
侧钻水平井技术及应用
侧钻水平井技术及应用侧钻水平井技术是一种在地下开展水平钻探的方法，它是传统垂直钻井技术的一种变体。
侧钻水平井技术的应用广泛，涉及领域包括石油勘探开发、地热能利用、环境工程、水利水电等多个领域。
侧钻水平井技术的原理是通过在井下将钻杆沿着一定的水平方向引导，实现垂直井身转向成水平或略带倾斜的状态，从而在地下形成一系列水平井段。
侧钻水平井可以通过在目标层位进行导向钻进，使得井底位置可以在沿井眼方向上进行相对稳定的偏移。
这种井的性质导致了许多优势，包括增大井段接触面积，提高采收率；提高水平或近水平井段的生产能力；减小油藏压力，提高油井产量；降低井下设备的运行风险等。
侧钻水平井技术的操作主要包括导向钻、侧钻、水平打井等工序。
导向钻是在垂直井管内放置一定的导向工具，通过旋转和推拉操作，使得该导向工具能够使钻杆按一定的倾斜角度与垂直井眼产生相对位移。
侧钻是在导向钻井操作完成后，向井底方向延伸，使得井眼俯仰角度逐渐变小，直至水平。
水平打井是在侧钻完成后，使得井眼与钻井方位保持基本不变，井身水平延伸的过程。
这些操作需要精确的测量控制和工艺参数控制，以确保井段的水平性。
侧钻水平井技术的应用非常广泛。
在石油勘探开发中，侧钻水平井可以增加油气藏的曝露面积，提高油气开采率，特别适用于深水、油页岩和低孔隙度、低渗透度的油藏。
在地热能利用中，侧钻水平井可以提高地热能的开采效率，降低设备成本，增加项目经济性。
在环境工程中，侧钻水平井可以用于地下水采集和地下水污染治理，提高地下水采样的精确性和效率，并减少对地上环境的干扰。
在水利水电领域，侧钻水平井可以用于探寻地下水源，以及地下河道的勘测和开发。
总的来说，侧钻水平井技术是一种能够实现地下水平钻探的方法，它具有许多优势和广泛的应用领域。
随着技术的进一步发展，侧钻水平井技术在资源勘探开发和环境工程等领域的应用将会越来越广泛。
侧钻水平井工艺技术
侧钻水平井工艺技术侧钻水平井工艺技术是一种在井筒中横向钻探和开采油气资源的方法。
与传统的垂直钻井相比，侧钻水平井能够有效地提高油井采收率和产量，具有重要的经济和技术价值。
侧钻水平井的工艺技术主要包括钻井、固井、完井和生产等环节。
首先是钻井阶段，侧钻水平井通常是从现有的垂直井中侧向钻入地层。
这样的设计可以最大限度地增加井壁与地层接触面积，提高采油效果。
在钻井过程中，需要使用特殊的侧钻井钻头和导向工具，以确保在井筒中有效地钻探。
此外，还需要采用合理的钻探参数，如转速、钻压和冲洗液的流速和压力等，来确保顺利钻进。
钻完水平段后，需要进行固井操作来加固井筒。
固井是为了防止井筒在钻探过程中崩塌，保护钻孔的完整性，并防止地下水和油层混合。
固井常常使用水泥和钢管，将其注入井筒并形成坚固的井壁。
固井操作的关键在于选择合适的水泥配方和注入压力，以确保固井质量。
完成固井后，需要进行井筒完井。
完井是指在水平井中安装各种完井设备，如套管、防喷器和产能工具等。
这些设备是为了控制井筒的流体流动和产量。
在完井过程中，需要进行严格的施工质量控制，确保设备的正确安装和操作。
最后是生产阶段。
一旦生产设施准备就绪，就可以开始进行油气的开采。
由于侧钻水平井的设计和施工，使得生产更加高效和顺利。
在生产过程中，还需要根据井底压力和油井形态，合理选择抽油机和注水设备，以达到最大的开采效果。
综上所述，侧钻水平井工艺技术是一项复杂而关键的油藏开发技术。
通过合理的设计和施工，侧钻水平井可以提高油井采收率和产量，有效地开发油气资源，对于能源行业的发展具有重要意义。
侧钻水平井工艺技术的发展与油田开发的需求密切相关。
在传统的垂直井开采中，井底压力逐渐下降，导致油井采收率逐渐降低，产量减少。
而侧钻水平井则能够有效地改善这一状况，提高油井的生产能力和采收率。
侧钻水平井的一个关键特点是可控定向钻井技术。
通过使用特制的钻井工具和导向工具，使井筒能够沿着特定方向钻探。
小井眼侧钻短半径水平井钻井技术
小井眼侧钻短半径水平井钻井技术
小井眼侧钻短半径水平井是一种新兴的钻井技术，它主要是应用于石油勘探、开发和生产过程中，特别是在油气储层中无法进行常规开采或生产的情况下。
小井眼侧钻短半径水平井采用侧钻技术，在原有钻孔的基础上向侧面扩展钻孔，使井筒能够在短距离内穿过厚储层，提高生产效率和采选率。
小井眼侧钻短半径水平井的核心是钻头的设计和控制技术，这是确保钻井效果和生产效率的关键。
它不仅需要有足够强的钻头，而且还需要使用先进的电子技术、控制系统和联机分析等技术来实现井筒追踪、、控制、数据采集和分析，以便更快、更准确地控制方向和位置。
相较于常规单井钻井技术，小井眼侧钻短半径水平井在产能和效益上显然更高。
但也存在着一些潜在的技术和环境问题，例如稳定性、环境污染、数据保存等难题。
因此，在使用该技术时需要全面考虑各种因素，最大限度地减少风险，同时不断技术创新提高钻井技术的效率和成功率。
总之，小井眼侧钻短半径水平井是一种新型的钻井技术，在石油生产领域中具有广泛应用前景。
在保障钻井质量的前提下，高效、精确、安全的钻井技术将为油气储量的开采和生产带来新机遇，为我国的能源供应提供有力支撑。
侧钻水平井工艺技术
侧钻水平井工艺技术引言侧钻水平井工艺技术是石油钻探中的一种重要技术，它可以有效地提高油气井的采收率。
本文将详细介绍侧钻水平井工艺技术的定义、工艺流程、适用条件及优势等方面内容。
定义侧钻水平井（Sidetracking Horizontal Well）是指在原有的垂直井钻探的基础上，通过侧钻技术，在一定井段内改变钻井方向，使井身与目标层位平行，从而增加水平井段的长度，提高产能和采收率。
工艺流程侧钻水平井的工艺流程主要包括以下几个步骤：1.地质勘探与目标层位确定：根据地质勘探资料和实地勘探，确定适合侧钻水平井的目标层位。
2.钻井准备：进行垂直井的钻探前准备，包括选定钻井设备、配置钻具、钻井液等。
3.垂直井钻探：按照常规钻井方法进行垂直井的钻探。
4.侧钻操作：在目标层位上方的一定井段内，使用侧钻工具改变钻井方向，开始侧钻操作。
5.水平井段钻探：在侧钻操作后，继续进行水平井段的钻探，使井身与目标层位平行。
6.完井与生产：在完成水平井段的钻探后，进行完井作业，并进行生产测试及调整。
适用条件侧钻水平井工艺技术适用于以下情况：1.目标层位具有较大的油气产能。
2.目标层位位于复杂地质构造中，垂直钻井难以达到。
3.需要增加井段长度，提高采收率。
4.需要增加生产能力，提高油气产量。
优势侧钻水平井工艺技术相比传统的垂直井钻探有以下优势：1.提高采收率：通过增加水平井段的长度，有效提高目标层位的采收率。
2.增加产能：水平井段的大面积接触目标层位，可以大幅度提高产能和油气产量。
3.降低开采成本：与传统垂直钻井相比，侧钻水平井可以在相同井身长度下得到更多的有效井段，从而降低了开采成本。
4.应用广泛：侧钻水平井技术在石油工业中已经得到广泛应用，成熟稳定。
结论侧钻水平井工艺技术是石油钻探中的一种重要技术，它能够有效提高油气井的采收率，并且具有增加产能和降低开采成本等优势。
在适当的地质条件下，侧钻水平井是一种可行且有效的钻探方法，对提高油气产量具有积极作用。
文25-平侧1开窗侧钻水平井钻井技术
文25-平侧1开窗侧钻水平井钻井技术摘要：文25-平侧1井是中原油田文留采油厂部署在东濮凹陷中央隆起带文留构造文25东块的一口Ф139.7mm套管开窗侧钻水平井，完钻井深2601m，裸眼段长899m，水平位移690.83m，水平段长387.53m，最大井斜89.2°，施工中从随钻仪器、井下工具优选，井眼轨迹优化，钻井液体系优选及性能维护，复杂预防技术等方面入手，强化技术措施落实，加强施工过程控制，最终顺利完成该井的施工任务，为今后开窗侧钻水平井施工具有一定的借鉴作用。
关键词：开窗；侧钻水平井；轨迹优化1 概述本文根据井身结构，在施工过程中从随钻仪器、井下工具优选，井眼轨迹优化，钻井液体系优选及性能维护，复杂预防技术等方面入手，强化技术措施落实，加强施工过程控制，最终顺利的完成了该井的施工任务，为今后开窗侧钻水平井的施工具有一定的借鉴作用。
2 施工难点分析（1）油层厚度只有1m，设计靶窗上、下浮动范围0.5m，储层有一定的倾角，实钻过程中倾角变化不可预知，水平段岩屑床难以清理干净摩阻大，水平段调整轨迹追踪找层，定向托压。
（2）文25块地层软地质循环、测斜、测伽玛数据时间长，易造成井径不规则下井壁形成台阶，下钻遇阻划眼易划出新井眼。
（3）文25块产层亏空易井漏，油层中间还存在薄泥岩夹层，水平段岩屑床难以清理干净，泥岩井壁失稳易造成长井段划眼、环空憋堵遇卡等复杂。
（4）井眼曲率大，环空间隙小（φ118mm井眼，套管串要带2只Φ114mm管外封隔器，间距10m），水平段岩屑床难以清理干净，水平段轨迹调整摩阻大，套管安全下入难度大。
（5）套管附件硬度大，钻具小、软，钻附件钻时慢，易出现钻具疲劳断落、环空间隙小，易出现套管内硬卡。
3 井眼轨迹控制3.1 随钻仪器水平井要求MWD+伽玛仪器跟踪油层，φ118mm井眼目前经纬公司只有海蓝仪器可以配合伽玛仪器使用，因经纬定向方组织的海蓝MWD仪器定向接头外径115mm，外径太大不能满足井下安全施工要求，将海蓝MWD仪器更换为士奇MWD仪器先入井使用，钻进至井深2215m起钻更换海蓝MWD+伽玛仪器，造成入窗前标志层上、下无伽玛数据参考，多次补测伽玛数据。
侧钻水平井井眼轨迹控制技术
空 间 测量 、 算 机 软 件 和决 策论 等 诸 多 学科 ， 一 门 计 是
典 型 的多学 科综 合技 术 。 在 １ ９７ ｍ 套管 内开 窗侧 ３ ．ｍ 钻 中半 径水 平井 ， 由于井 眼 尺寸 小 、 具 刚度 低 ， 迹 钻 轨
２１１靶 区 设 计 原 则 ．．
钻 井 进 尺 ２ ８１ ４ ３ ｍ、 均 造 斜 率 （ ．。 １ ．。／ ４ ．— ３ ． 平 ２ ８ ～ ６２ ） ４
３ ｍ、 平 段长 ５ ．～ ４ ． 各 项 技 术 指标 全 部达 到 ０ 水 ２ １３３ ０ ｍ， 设计 要求 （ 主要 技术 指标 如表 １ 示１ 所 。经过 ６年 多 的 理 论研 究 与 现 场实 践 ． 噶 尔盆 地 砾 岩 油藏 、 准 裂缝 性 油 藏侧钻 水 平井 钻井 工艺 技术 已趋 成熟 ．侧 钻 工具 、 测 量仪器 与计 算软 件也 基本配 套 。 随着注 水老 油 田剩 余 油分 布研 究 的进一 步深 入及 侧钻 水平 井 钻井 、 井 完 与 采油技 术 的进 一步 发展 ， 侧钻 水 平井 将成 为 注水 老
眼轨 迹 设 计 、 具 组 合 设 计 与 井 眼轨 迹控 制施 工 工 艺 ， 钻 包括 初 始 造 斜 侧 钻 、 井眼 轨 迹 测 量 、 眼 轨迹 控 制 软 件 及 造 斜 段 、 平段 轨 迹 井 水
控制方案。
关键 词
侧 钻 水 平 井 轨 迹 设 计 轨 迹 控 制 钻 具 组 合 螺 杆 钻 具
影 响 ， 入 水波 及 不 到造 成一 些 死 油 区 ， 些剩 余 油 注 这
天然气套管开窗侧钻水平井工艺技术分析
天然气套管开窗侧钻水平井工艺技术分析天然气套管开窗侧钻水平井是一种应用于油气勘探开发的技术，它在传统的垂直钻井基础上，通过在套管上开窗，利用侧钻技术在垂直井段中钻探水平井段，从而增加了井眼的长度，提高了底孔的产能。
下面将从工艺和技术两个方面进行详细的分析。
工艺分析：1.地质分析：进行地质勘探，分析岩性、井段结构和脆性等地质特征，确定水平井段的位置和长度，确定套管的直径和强度。
2.钻井方案设计：制定合理的钻井方案，包括套管设置、开窗位置和窗口间隔等参数。
根据水平井段的长度和需要达到的目标井深，设计合适的套管和钻头组合，保证钻井的安全和高效。
3.套管设置：根据地质分析结果，确定套管的直径和强度，并按照设计方案在合适的井深设置套管，确保井筒的稳定和井口的安全。
4.开窗操作：在套管上进行开窗操作，可选择机械钻探或爆破方式。
机械钻探使用特殊的钻具，在套管上钻出窗口；爆破方式则通过爆炸装置在套管上引爆，从而在套管上形成窗口。
开窗操作需要特别注意安全，避免对套管造成损伤。
5.侧钻水平井段：利用侧钻技术在垂直井段中侧钻水平井段。
侧钻时需要选择合适的钻头和钻具，提高钻井进展速度。
6.井壁壁厚监测：在侧钻水平井段钻探过程中，需要不断监测井壁的壁厚情况，确保井壁的完整性和稳定性。
可以通过井壁测厚仪或者其他测量装置进行监测。
7.断层及封障处理：如果遇到断层或者其他地质构造，需要采取相应的处理措施，确保井段的完整性和稳定性，并避免对井筒造成损害。
8.注水和压裂：根据需要，可以在侧钻水平井段进行注水和压裂处理，以提高油气的开采率。
技术分析：1.套管设计和材料选择：根据井段的地质特征和工程要求，设计合适的套管尺寸，选择合适的材料，以满足井深和井筒稳定的要求。
2.开窗技术：通过机械钻探或者爆破方式在套管上形成窗口。
机械钻探可以选择合适的钻头和钻具，进行精确的窗口开孔操作；爆破方式则需要合理控制爆炸装置，确保安全和窗口的质量。
3.侧钻技术：侧钻是通过改变钻头或者钻具的方向，在井眼中钻探水平井段。
侧钻水平井概念
侧钻水平井概念
侧钻水平井是一种油气钻井技术，通过在井口位置改变钻头方向，使井眼从垂直井变成水平井或倾斜井。
水平井是指井眼与地层接触的水平段长度超过垂直段长度的井，而倾斜井是指井眼与地层接触的倾斜角度大于水平井但小于垂直井的井。
侧钻水平井的概念是为了增加油气开采效率而提出的。
通常情况下，垂直井的井眼仅与地层垂直延伸的一小部分接触，而水平井则能够与地层延伸较长的水平段接触，因此可以更好地开采油气资源。
水平井的开采效果相比垂直井能够大大提高，能够增加油气产量、降低开采成本和提高油气采收率。
由于侧钻水平井技术的应用，可以使储层的有效厚度增加，有效地提高油气开采效果，同时还可以减小地面对地下水资源产生的影响。
它在目前的油气工业中具有重要的应用价值，被广泛应用于油气勘探与开发领域。
短半径侧钻水平井技术
由保护接头、壳体、切断报知装置、活塞总成、 弹簧、刀 片、下稳定器等组成。
结构设计特点
•段铣器有六个刀片，可同时伸出切割或磨铣 •采用水力活塞结构，设计有切断报知装置 •段铣器下部增设稳定器，保证工作平稳 •切削元件为新型合金，设计有断屑槽和刃前角 •刀片钢体设计独特，焊接可靠
开窗工具
包括套管开窗地锚斜向器和铣锥。 （1）一体式地锚斜向器 由护送器、斜向器体、地锚总成等部分组成， 地锚总成由悬挂系统、液控系统组成。
马龙 磁定 电源 微机 陀螺电 陀螺 减震及 头 位 仓 仓 路仓 仓 引斜
（2）性能参数
• 可测参数：井斜角、方位角、工具面角、工作温 度、磁定位。
• 测量范围与精度： 方位角：0～360，误差≤3 井斜角：0～90，误差≤0.5 工具面角: 0～360，误差≤1
• 工作温度: -20℃～125℃ • 抗冲击: 50g • 每≤1米设一个挠性接头，每接头弹性变化角 度0～3 • 电缆通讯采用曼彻斯特半双工方式，由单芯电 缆完成。
（4）铰接总成设计
•铰接动力钻具的显著特点，是一种可以在通过轴线的任一 平面上弯曲活动，又能传递周向扭矩的机械结构 •预载结构设计，密封油脂润滑
速率陀螺测斜仪
速率陀螺是通过测量地 球自转角速度来直接测量 方位，优点是：
•测量精度高、不漂移 •体积小 •抗震性能好
系统框图
便携机 打印机
接口箱
井下仪
（2）铣锥 由接头、柱状体、锥 体三部分组成。特点是 左旋形状，磨铣平稳， 不挂窗口，不卡斜向器。 一次下钻即可完成全部 开窗作业
造斜、稳斜钻头研制
（1）造斜钻头结构的特点 a)采用浅内锥冠部形状 b)短冠部、短保径 c)加强了外边缘部位切削 齿的密度及出露高度
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
水平井侧钻水平井技术
长城工程技术研究院 2011.6
长城钻探公司辽河工程技术研究院
中国石油
提
纲
一 水平井钻井技术
二 侧钻水平井技术
长城钻探公司辽河工程技术研究院
中国石油
一、水平井钻井技术
长城钻探公司辽河工程技术研究院
1.1 概述
中国石油
定向井/水平井/大斜度井就钻井工艺而言属同一范畴，即都是从一定的
长城钻探公司辽河工程技术研究院
中国石油
Ⅱ 井下动力钻具
具代表意义的井下动力钻具的发展是井下动力马达。
近5年来，井下动力马达的发展取得了长足的进步，其主要 进步包括：大功率的串联马达及加长马达，转弯灵活的铰 接式马达，以及用于地质导向钻井的仪表化马达。 其它进步方面包括：为满足所有导向钻具和中曲率半 径造斜钻具的要求，用可调角度的马达弯外壳取代了原来 的固定弯外壳；为使马达获得更大弯曲度，在可调角度的 弯外壳和定子之间使用了被-铜柔性衬里；为了获得更好的 不定向测量，用非磁性马达取代了磁性马达。
能独立制造不同规格、
级数的单弯和双弯马达 (100-200小时到200小时
长城钻探公司辽河工程技术研究院
Ⅲ 导向钻井及轨迹实时控制
中国石油
水平井钻井工具最重要发展趋势之一就是水平井
钻井进入旋转导向钻井方式。井下钻井马达为水平井
钻井提供了基本能力，可转向井下钻井马达应用提高 了井眼轨迹控制能力，减少了起下钻次数。 旋转导向钻井系统分两类：一是使用自动定向机 构系统，另一类是靠人工进行定向的系统。两类都靠
• 区块剩余油分布规律研究与井位优化部署
• • • • • • • • •
井眼轨迹优化设计与完井方式优选技术 钻具组合优选与井下动力钻具合理应用技术 井眼轨迹控制与三维绕障防碰技术 随钻测量与数据实时处理技术 现场地质跟踪导向与待钻井眼轨迹预测技术 防卡、防漏、保护油层的钻完井液技术 热采稠油和高凝油藏筛管完井技术 水平段固井或上部套管固井下筛管完井技术 安全钻进技术
菲利普斯 中国南海西江 A-17 中国公司 24-3 油田 贝克石油 北海 NorskHydro 东 E-4 工具公司 公司的 Oseberg 油田 联合太平洋 Sweetwater 县 4H 资源公司 Rock 岛 Petrozuata 委内瑞拉 DE20-6 公司 Petrozuata 油田 长城钻探公司辽河工程技术研究院
长城钻探公司辽河工程技术研究院
国外水平井技术各项指标之最
项 目 中国石油 日钻进 水平进尺 水基泥浆水平井 水平段长度 水平井开窗造斜 最大长度 水平井泥浆 钻井测深 连续油管钻井 水平位移 水平段长度 最长尾管管柱 导向油管传送 射孔长度 水平井取芯 最大浓度 割缝衬管过水平 产层长度 技术指标 日钻进水平进尺 1213.1 米 钻速 50.6 米/小时 水平段长达 6377.9 米 测深 25950 英尺 垂深仅 3300 英尺 造斜角度达 88.22º (垂深 2321 英尺) 测深达到 9031.5m （水平段长 20069 英尺） 水平位移 1083.9m 水平段长度 1240.8m 总长 4678.1m 1420m 岩心位于真垂深 4547 米处 （3 次取出岩心共 79 英尺） 2137．9m 作业者 Tecaco 公司 Maersk 公司 Petrozuata CA 公司 Maersk 油气公司 Baker Hughes inteq 公司 井号 13/22a-C22 CA-14A LM19-3 MFF-19C Yiba1223 地点 北海 Captain 油田 卡塔尔 AI Shaheen 油田 委内瑞拉 Petrozuata 油田 Dan 油田 应用技术和工具 Hycalog 公司的 81/2″DS71NGJ 马达 BHI 水基泥浆 Ensco-97 钻机；Sperry-sun 的定向 钻井和可调稳定器 贝克石油工具公司的 WindowMaster 造斜器 在 95/8″套管中开窗 Sperry Drill 泥浆马达和可调式稳定器 2 3/8″连续管；33/4 单牙轮钻头 31/8″导向 Xpress 连续管-井下外具组合 31/8″USMPR 短节 7″尾管 70m7″导向射孔枪和 1350m5″导向射孔枪 射孔密度均为 6 孔/英尺
250
209
200
160
150
水平井数
100 50
70
2
0 1992
1
1993
1
1994
1
1995
4
1996
7
1997
7
1998
1
1999 时间
2
2001
5
2002
11
20
2003
2004
2005
2006
2007
长城钻探公司辽河工程技术研究院
形成10项辽河特色水平井技术系列
中国石油
水平井/侧钻水平井技术应用井次增加,辽河水平井技术不断完善配套
在试验阶段，由于对水平井技术缺乏充分认识，加之工程与地质结 合不够，出现了未钻遇设计目的层、钻开水层等影响水平井开采案效果 问题，在一定程度上限制了水平井技术的推广应用进程 从2001年至今为推广阶段。在分析总结试验阶段取得的成果、经 验 和教训基础上，加强钻井工程、油藏地质、采油工艺的结合，系统设计 与组织每一个施工环节，提高油藏预测精度和油层钻遇 率，使得水平 井开发效果显著提高，井次和规模也迅速增加
长城钻探公司辽河工程技术研究院
中国石油
井下专用工具对比 国外
国内
形成不同类型和功能井下马达 ， 大扭矩、低转速多级马达 大功率串联马达和加长马达 转弯灵活的铰接式马达 用于地质导向的仪表化马达 非磁性马达 普通动力马达的输出扭矩 高出2倍以上，其中闭式轴承的 动力马达工作在300小时以内不 用检修(多达500小时)
中国石油
⑤砾石充填完井方式
优点：完井时实现地层深部防砂，
水平井完井应用对比
国内 固井射孔完井占69%
防砂效果好，有效期长。
缺点：一次性投入大，施工复杂。 适用于海上油井及易出细粉砂的油藏
割缝筛管完井占27%
其余占4% 辽河 筛管方式完井占83.4%
打孔衬管完井占11.7%
射孔完井占3.9%
完井方式相结单一,特殊工艺
长城钻探公司辽河工程技术研究院
中国石油
水力座封悬挂器
机械座封悬挂器
长城钻探公司辽河工程技术研究院
中国石油
MFS-1 筛管
MFS-1 特点 内径大 强度高 渗透性好 抗腐蚀 防沙性好
长城钻探公司辽河工程技术研究院
中国石油
长城钻探公司辽河工程技术研究院
中国石油
热应力补偿器
长城钻探公司辽河工程技术研究院
阶梯式水平井
分支水平井
“L”井眼水平井
顶水 边水 馆陶组
水平段
长城钻探公司辽河工程技术研究院
1.4 国内外水平井技术发展概况
中国石油
90年代以来，水平井技术发展的直接动力和需求来自高 开发成熟度油田的剩余资源开发和对低渗、超薄、海洋、稠 油和超稠油等特殊经济边际油藏的开发，这些开发对水平井 技术有共同的要求：低成本、低污染、精确轨迹、高产量。 这些需求刺激了水平井技术的完善和成熟，并最终形成一整 套水平井技术。 目前国外水平井钻井技术的井身结构设计、钻具配置、 钻头、井下动力钻具、轨迹控制、随钻测试、泥浆技术、井 控技术都有了很大提高，大大降低了水平井的技术风险。美 国的水平井已达90-95%技术成功率。
辽河油田历年水平井完成情况
中国石油
截至2008年末，辽河油田共完成各类水平井700多口
时间 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 完钻井数 2 1 1 1 4 7 7 1 2 5 11 20 70 160 209
下钻具钻中最佳地质目标，使井眼避开地层界面和地层流体
界面并始终位于产层内。地质导向技术对在薄产层和高倾斜 产层中钻水平井最为适合。
长城钻探公司辽河工程技术研究院
中国石油
1.6 水平井完井技术
（1）裸眼完井
（2）套管固井完井
（3）筛管完井 （4）选择性完井 ① 裸眼完井方式
优点：油气层完全裸露，具有最大渗滤面积，油流入井阻力小。
长城钻探公司辽河工程技术研究院
中国石油
④选择性完井(管外封隔器完井)
优点：可实现水平段分隔，
便于增产措施和生产控制
缺点：完井工艺复杂，施工风险大 适用于油水关系复杂的油藏 侧钻水平井
长城钻探公司辽河工程技术研究院
油水关系复杂的油藏,采用选择性完井,应加大攻关及投入 中国石油
长城钻探公司辽河工程技术研究院
给钻头施加直接侧向力或使钻头倾斜来实现的 。
长城钻探公司辽河工程技术研究院
中国石油
国外 可控弯接头、可控稳定器
实现了随机控制，减少了起下钻时间，
降低了事故 旋转导向系统 实现了智能控制
国内
可控弯接头、可控稳定器
导向系统
只进行了室内研发，无现场推广。无旋转导向系统
长城钻探公司辽河工程技术研究院
中国石油
缺点：不适于出砂井、井壁坍塌，不能分层开采和分层作业。
适用：地层坚固、单一油气层或性质相近的多油气层井。
长城钻探公司辽河工程技术研究院
中国石油
②割缝筛管完井方式
③固井射孔完井方式
优点：完井方式简单； 具有防砂功能。 缺点：难以进行增产措施 ； 对油层保护要求高 主要适用于疏松砂岩地层
优点：实现分段射孔投产； 便于修井作业/增产措施 缺点：完井成本相对较高； 固井易形成游离水。 适于有边底水油藏, 油水互层油藏
1.3 水平井类型(按照曲率半径分类)