分支井钻井技术

5、分支井的适用条件 、
1、多层系油气藏，夹层为致密砂岩， 、多层系油气藏，夹层为致密砂岩， 垂直渗透率极低； 垂直渗透率极低； 2、不连通砂体（多个透镜体）； 、不连通砂体（多个透镜体）； 3、断层多层系； 、断层多层系； 4、薄层油气藏； 4、薄层油气藏； 5、低渗油气藏； 、低渗油气藏； 6、裂缝性油气藏； 、裂缝性油气藏； 7、重油或稠油油藏； 、重油或稠油油藏； 。。。。。。。
分支井的缺点 （1）完井风险大，可能丢失分支井眼。 ）完井风险大，可能丢失分支井眼。 （2）增加钻井液对油层的浸泡时间，可能造成油藏伤害。 ）增加钻井液对油层的浸泡时间，可能造成油藏伤害。 （3）在分支井眼洗井作业时，因各分支井眼不同的要求，可 ）在分支井眼洗井作业时，因各分支井眼不同的要求， 能使得作业过程较复杂。 能使得作业过程较复杂。 4）作业费用由于风险因素的存在而无法完全确定。 （4）作业费用由于风险因素的存在而无法完全确定。
2、分支井的演变 、
多口直井
少量水平井
一口多分支井
3、分支井的基本类型 、
A、双反向分支井 、 D、鱼骨状分支井 、
B、层式分支井 、 C、三层叉式分支井 、 E、背肋骨状分支井 F、辐射状分支井 、 、
4、分支井的优越性 、
1、减少布井数量，降低开发成本； 、减少布井数量，降低开发成本； 开发相同区块与直井相比，井场减少，占地面积减少，道路减少， 开发相同区块与直井相比，井场减少，占地面积减少，道路减少， 开采设备减少，集输管线减少，海洋钻采平台减少。 开采设备减少，集输管线减少，海洋钻采平台减少。 国外统计资料表明，区域建井成本分支井相当于直井的20%—40%； 国外统计资料表明，区域建井成本分支井相当于直井的 ； 一口分支井相当于2—4口水平井，相当于 口水平井， 口直井。 一口分支井相当于 口水平井 相当于4—8口直井。 口直井
该侧钻方式工艺技术比较成熟，成功率高 9 5/8″套管内空间较大，侧钻或斜向器回收过程中出现复杂情况时， 比较容易处理
桩1-支平1井完井管柱示意图
桩1-支平1井注水泥射孔完井、
管内防砂 两分支方位相差约29°
51/2in套管
方位273.87 °
滤砂管
油
层:馆陶组
完井方式:Ⅳ级完井 完井方式: 射孔方式: 射孔方式:定向
6、分支井的关键技术 、 分支井集中了定向井、水平井、 分支井集中了定向井、水平井、侧钻井的所有技术难点
（1）分支井的设计（根据油气藏类型和采油方式）； ）分支井的设计（根据油气藏类型和采油方式）； （2）分支井的钻井工艺（随钻地质导向寻优控靶）； ）分支井的钻井工艺（随钻地质导向寻优控靶）； （3）分支井钻井液； ）分支井钻井液； （4）分支井井控； ）分支井井控； （5）分支井固井、完井； ）分支井固井、完井； （6）分支井测井。 ）分支井测井。
多分支井控具有特殊性， （3）井控设计 多分支井控具有特殊性，多井眼 ） 多压力系统， 增大了井筒压力控制的难度。 多压力系统，普 增大了井筒压力控制的难度。为 保护油气层， 保护油气层，分支井眼可考虑应用欠平衡压力钻 井。
例 胜利分支井井身结构设计及侧钻方案选择
主井眼钻12 1/4"井眼下9 5/8"技术套管 在9 5/8"套管中利用可回收斜向器定向开窗侧钻 分支井段8 1/2"井眼挂5 1/2"尾管或割缝筛管
2、提高采收率特别是中低渗油气藏的采收率； 、提高采收率特别是中低渗油气藏的采收率； 3、增加注入能力，提高驱替效率； 、增加注入能力，提高驱替效率； 4、提高单井产量，相对于直井产量提高达 倍； 、提高单井产量，相对于直井产量提高达20倍 5、可防止开采中的锥进效应； 、可防止开采中的锥进效应； 6、扩大勘探区域，多方向确定油气藏边界；准确描述油气藏 、扩大勘探区域，多方向确定油气藏边界； 地质特性。 地质特性。 7、减少环境保护的压力。 、减少环境保护的压力。
分 支
三、分支井完井 分支井完井是一项技术难度较大的工作， 分支井完井是一项技术难度较大的工作，是分支井技术 水平的象征。 水平的象征。 1、分支井完井原则 、 应具有尽可能大的渗流面积， 气入井的阻力最小， ①应具有尽可能大的渗流面积，油、气入井的阻力最小，油、 气层所受的伤害最小。 气层所受的伤害最小。 应能有效地封隔油、 水层，防止气窜或水窜， ②应能有效地封隔油、气、水层，防止气窜或水窜，防止层 间的相互干扰。 间的相互干扰。 ③应能有效地控制油层出砂，防止井壁坍塌。 应能有效地控制油层出砂，防止井壁坍塌。 应具备进行分层注水、注气、压裂、 ④应具备进行分层注水、注气、压裂、酸化等增产措施以及 便于人工举升和井下作业等条件。 便于人工举升和井下作业等条件。 稠油开采能达到注蒸汽热采的要求。 ⑤稠油开采能达到注蒸汽热采的要求。 施工工艺简单，成本较低。 ⑥施工工艺简单，成本较低。
二、分支井的规划 分支井的规划直接关系到分支井的成败。 分支井的规划直接关系到分支井的成败。 分支井的规划包括两个方面： 分支井的规划包括两个方面：分支井设计与分支井施工
分支井规划
分支井钻井设计
分支井钻井施工
分支井 目 计
分 支 井 规划需求
计划与 动 员
工 程 施 工
1、分支井（多底井）的基本概念 、分支井（多底井）
（1）分支井 从一个主井眼中侧钻出两个或两个以上的分支井眼 的井(分支井一般是水平井或近水平井）。 的井(分支井一般是水平井或近水平井）。 主井眼可以是直井、定向井或水平井中。 主井眼可以是直井、定向井或水平井中。
（2）多底井 ）
从一个主井眼中钻出两个以上同尺寸的井眼。 从一个主井眼中钻出两个以上同尺寸的井眼。
三级：主眼固井，支眼下衬管，但不注水泥。 三级：主眼固井，支眼下衬管，但不注水泥。
四级： 四级：主、支眼全部下套管固井，或在支井眼再 支眼全部下套管固井， 筛管。 筛管。
五级： 五级：主、支眼全部固井，用完井方式达到接口处压力的 支眼全部固井， 一致性，而不是靠注水泥， 一致性，而不是靠注水泥，同时连接处完全水力隔 可再钻三级井眼。 离，可再钻三级井眼。
①油气藏特性 分支井的目标是以最小的钻井和完井费用去获得油藏的最大产量。 分支井的目标是以最小的钻井和完井费用去获得油藏的最大产量。 在大多数情况下， 在大多数情况下，分支井的建井费用比单一直井或水平井的建井 费用要高。经济效益的获取主要来自增加产量和储量。 费用要高。经济效益的获取主要来自增加产量和储量。要保证此 效益的关键是对油藏的精细描述，在此基础上分支井的完井方式。 效益的关键是对油藏的精细描述，在此基础上分支井的完井方式。 ②分支井造斜点处的地层特性 造斜点处（接口处）的岩石强度、致密性、固结程度。 造斜点处（接口处）的岩石强度、致密性、固结程度。 造斜点的压力。 ③造斜点的压力。 即使造斜点在最初是稳固的， 即使造斜点在最初是稳固的，完井设计必须考虑随着油井生产过 程而出现的压力降。如果出现压降时，造斜点处的地层不能保持 程而出现的压力降。如果出现压降时， 其完整性，就需要考虑对造斜点处做水力封隔。 其完整性，就需要考虑对造斜点处做水力封隔。
51/2in套管
防砂方法: 防砂方法:管内滤砂管
封隔器
方位245.05 °
生产方式:合采/ 生产方式:合采/分采
设
计 实 际
开钻次数 井眼尺寸×井深 套管尺寸×下深 一开 Φ444.5mm×301m Φ339.7mm×300m 第一分支 二开 Φ311.1mm×1694.00m Φ244.5mm×1693m 三开 Φ215.9mm×1964.61m Φ139.7mm×(1350-1964)m 第二分支 Φ215.9mm×1870.99m Φ139.7mm×(1332-1870)m 一开 Φ444.5mm×301m Φ339.7mm×299.01m 第一分支 二开 Φ311.1mm×1704.7m Φ244.5mm×1702.8m 三开 Φ215.9mm×1945.00m Φ139.7mm×(1350.97-1942.51)m 第二分支 Φ215.9mm×1872.00m Φ139.7mm×(1345.84-1871.00)m 窗口位置 1345.84-1349.52 m
油藏地质条件
采油方式
完井方式
设计原则
最大限度地降低扭矩和摩阻。 （1）钻柱设计 ） 最大限度地降低扭矩和摩阻。钻柱 具有较高的抗拉强度。直井段应有一定数量的加重钻杆， 具有较高的抗拉强度。直井段应有一定数量的加重钻杆， 保证定向钻进时能施加钻压。 保证定向钻进时能施加钻压。采用无磁抗压钻杆代替无 磁钻铤，最大限度地降低MWD钻铤接头以及井下马达 磁钻铤，最大限度地降低 钻铤接头以及井下马达 的弯曲应力。 的弯曲应力。 （2）钻井液 ） 除一般井眼钻井液设计所考虑的问题 外，多分支井的钻井液设计还应考虑到先钻出的分支井 眼由于在钻井液中浸泡时间长， 眼由于在钻井液中浸泡时间长，可能发生较严重的油层 损害及井眼坍塌等问题， 损害及井眼坍塌等问题，因此除合理选择与地层相配伍 的钻井液体系外， 的钻井液体系外，还必须在分支井眼完井后注入专门配 置的与地层配伍的完井液，替换出原钻井液， 置的与地层配伍的完井液，替换出原钻井液，然后再施 工下一个分支井眼。 工下一个分支井眼。在施工中还要充分考虑油层保护及 井壁稳定问题。 井壁稳定问题。
计 划 修 正
分支井钻井设计 1、确定分支井目标 、 2、确定分支井类型 、 3、分支井设计 、
4、分支井规划需求 、
根据油气藏及经济要求。（为什么要钻 根据油气藏及经济要求。（为什么要钻 。（ 分支井？） 分支井？） 根据油气藏类型、 根据油气藏类型、地层特点和采油方 式确定分支井类型， 定完井级别。 式确定分支井类型，同时确 定完井级别。 主井眼及分支井眼轨道设计 钻柱设计 钻井液设计 井控设计 主要是分支井施工过程中的设备、 主要是分支井施工过程中的设备、工 具需求。 具需求。 分支井类型 分支井整体方案