国内外水平井技术综述共84页文档
水平井完井技术演示文稿
尾管射孔完井：是在钻头钻至油层顶界后，下技术套管注水泥 固井，然后用小一级的钻头钻穿油层至设计井深，将尾管送 入并悬挂在技术套管上，再对尾管注水泥固井，然后射孔
第十六页，总共九十页。
一、水平井固井射孔完井适用性
1、固井射孔完井的优点
➢ 最有效的层段分隔，可以完全避免层段之间的窜通和干扰
按不同油藏类型选择
第九页，总共九十页。
三、完井方式的选择
（1）按曲率半径选择完井方式
类型 曲率半径 造斜率
短半径 6~12 m~m 5~10 °/m
中半径 50~213 m~m
8~24°/30m
长半径 305~914 m~m
2~8 °/30m
• 短曲率半径水平井，受井下工具的限制，主要是裸眼完井
• 中、长曲率半径水平井则可根据岩性、原油物性、增产措施
API套管钢级统计表
最小屈服强度
psi
MPa
40
276
55
379
55
379
80
552
75
517
80
552
90
620
95
665
110
758
125
861
最高屈服强度 MPa 552 552 552 758 620 665 725 760 965 1040
最低抗拉强度 MPa 414 517 665 689 665 665 690 720 865 930
1、水平井固井技术难点
钻井液窜槽。水平井段 沿着环空下部的水泥环易 存在钻井液窜槽。重晶石 和岩屑的堆积是引起钻井 液窜槽的主要原因
水泥环 套管 岩屑床
第二十一页，总自由水运移。在大斜度或水平井中，重力作用自由水极 易聚集在井壁上侧形成连续的水槽或水带，成为油气窜流的通道
国内外水平井分段压裂技术进展
二、水平井分段压裂关键技术
(二)水平井改造关键技术
地应力场与裂 缝形态 油藏工程 水力裂缝匹配 分段压裂工艺 与配套工具 水力裂缝监测
机械、化学或其它 横向缝、纵向缝、斜交缝？
裂缝取向
裂缝间距、几何尺寸优化 水平井段多裂缝渗流
分段隔离方法、工具
达到目标？
优化目标
二、水平井分段压裂关键技术
√（1）地应力场与应力干扰综合预测与评价技术 √（2）水平井水力裂缝参数优化设计技术 √（3）水平井分段压裂工艺与工具技术 √（4）水平井分段压裂材料技术
三、国内外水平井分段压裂技术现状
(1)当储层物性达到一定值时，纵向裂缝效果好于横向裂缝。
3000
6000
横向裂缝4条
2500 2000 1500 1000 500 0 0
12000 10000
累计产量（t）
纵向裂缝
5000
横向裂缝=4条 纵向裂缝
累计产量(t)
4000
累计产量(t)
3000
2000
（2）水力裂缝优化复杂（裂缝几何尺寸 →裂缝条数、裂缝间距、裂缝几何尺寸）
直井优化目标:
水平井水平段优化目标: ①裂缝条数；②裂缝长度；
①裂缝长度；②裂缝导流能力。
③裂缝导流能力；④裂缝间距离。
裂缝长度 裂缝导流能力
裂缝长度
导流能力
距离
裂缝条数
二、水平井分段压裂关键技术
（一）水平井压裂改造与直井的差异 （3）改造井段长，分段改造工艺要求高（选段选位、一段一策） （4）完井方式多样，分段压裂工具要求高（起下顺畅、施工快捷 、安全可靠） （5）施工时间长，对压裂施工设备、压裂液性能要求高（低摩阻 、长效防膨、低伤害）
论国内外钻井技术以及发展趋势
论国内外钻井技术以及发展趋势摘要：随着科学技术的发展，网络化、信息化的普及，中国的钻井技术也在不断的发展着。
虽然五十年代后我国钻井技术已经有了显著的提高，但是与西方发达国家相比仍然处在较低水平。
如何提高钻进技术，改变钻井技术的现状，满足现代化钻井技术的需求，已经成为石油钻井领域值得思考的问题。
钻井技术从上世纪末至今已经历了经验钻井、科学化钻井、自动化智能钻井3个发展阶段。
美国、西欧等西方发达国家一直处于钻井技术的前沿，完成了大批超深井、高难度定向井、水平井、径向井、分枝井。
关键词：钻井国外发展一、中国石油钻井技术概况五十年代的时候，我国就发展了喷射式钻井技术、丛式井钻井技术及高效钻头技术、井控技术、保护油气层技术等先进技术。
然而这些只是些单一的技术。
二十世纪八十年代到至今一直采用的都是科学的钻井技术。
随着科学技术的发展，及网路化、智能化的发展，为这一时期的钻井技术带来了新的动力不仅发展了井下信息实施检测技术，实现了钻井过程中的地址参数、钻井参数和井参数的实时测量、分析和控制，也开发了惊吓导向和闭环钻井系统，业发展了有利于新发现新油气层和提高油田采收率新钻井技术和方法，如欠平衡压力钻井、水平井钻井等。
虽然我国在钻井技术上取得了一些成就，但是随着我国钻井地域及井深的不断变化，现有的钻井技术出现了一些难度，特别是在深口井钻井技术上。
这一钻井技术是在五十年代才逐渐成型的，与发达国家相比还是有一定的差距的。
这种钻井技术是代表着一个国家钻井技术水平，是钻井技术的标志。
这种钻井技术是极为复杂的，其适用性及配套方面的问题，影响着可持续发展，同时其也是制约着我国钻井技术发展的限制性条件。
国外比较成熟的钻井技术二、国外石油钻井技术1、大位移井钻井技术大位移井（Extended Reach Drilling，简称ERD）是指水平位移深度（HD）与垂直深度（TVD）之比大于2.0以上的定向井或水平井；当比值大于3时，则称为特大位移井。
水平固井技术的国内外发展探究
２１ ０ ０年第 １ ２期
水 平 固井技 术 的 国 内外发 展 探 究
赵 志 军
（ 大庆 钻 探 工 程 公 司钻 井 生产 技 术 服 务 二 公 司 ， 龙 家 大 庆 １８ ０ ） 黑 ３ ０ ０ 摘 要 ： 国 内外 水 平 井 固 井 工 艺技 术进 行 了全 面 、 致 的 调 研 ， 绍 了 国外 水 平 井和 大 斜 度 井 固 井 工 艺 ， 对 细 介 可供 现 场 工 程 技 术 人 员借 鉴 ， 以提 高 国 内水 平 并 固 井 工 艺 技 术 和 整 体 效 益 。 关键词 ： 平 井固井 ； 水 关键 技 术 ； 展 进
岩 控 制 问题 。观 测 发 现 ， 采 面 切 眼 在 采 用 锚 、 、 、 配 经 济 上 是 合 理 的 ， 全 上 是 可 靠 的 。在 工 作 面 切 眼 进 行 试 综 网 喷 索 安
合钢带 等联 合支护技术后 ， 巷道 围岩 变形 速度较 快 ； 顶板离 验 获 得 成 功 ， 明 对 综 采 工 作 面 切 眼 扩 面 的 施 工 工 艺 有 一 证
提 高 大 斜 度 井 和 水 平 井 固 井 质 量 的 设 计 和 施 工 新 技 术 ， ２ ４ ５技 术 套 管 固 井 油 气 层 保 护 技 术 ， 平 均 单 井 原 油 产 量 研 ４． 使 制了相关的技术装备 。 提 高 １ ２ ， 得 了 较 好 的效 果 。 改 进 后 的 水 泥 伞 一 分 级 箍 ４ 取
层 仪 的 监 测 数 据 表 明 ， 板 的 松 动 离 层 变 化 也 较 小 ， 道 整 定的借鉴作用 。全部 实 现综 合机 械 化采 煤 ， 个工 作 面都 顶 巷 每 体 支 护 效 果 较 好 。综 采 面 切 眼 在 采 取 锚 、 、 、 配 合 钢 要 进 行 切 眼扩 面 ， 此 使 用 采 煤 机 扩 面 取 得 了 较 好 的技 术 网 喷 索 因 带 等 联 合 支 护 技 术 后 ， 传 统 的 钢 棚 支 护 相 比 取 得 了 明 显 效 益 。实 践 表 明 ， 用 锚 、 、 、 配 合 钢 带 的 锚 杆 支 护 技 与 采 网 喷 索 的技 术 经 济 效 益 ： 少 了 巷 道 支 护 的 材 料 、 护 等 费 用 ， 减 维 节 术 ， 功 控 制 了大 断 面 切 跟 粉 砂 质 泥 岩 顶 板 难 以 维 护 的 技 成 约 成 本 ； 短 了 切 眼 的 施 工 工 期 ， 眼 空 间增 大 ， 采 设 备 术 难 题 ， 有 效 地 控 制 了 巷 道 的 围 岩 变 形 ， 得 了较 为 明 显 缩 切 综 并 取 的运 输 、 装 速 度 得 到 明 显 提 升 ， 于 矿 井 实 现 高 产 高 效 。 的 技 术 经 济 效 益 。 安 利 改 善 了 巷 道 的 围 岩 状 况 ， 过 集 中布 置 放 水 孔 、 孔 径 锚 索 通 小 补 强 支 护 等 措 施 减 弱 地 下水 对 切 眼 粉 砂 质 泥 岩 顶 板 的 弱 化
浅谈国内外水平井钻井工艺技术
浅谈国内外水平井钻井工艺技术张世见1成都石油翻译网（微信公众号：petrotrans）随着全球能源需求的不断增大，世界各国对石油天然气等自然资源的依存度越来越大。
在市场需求的推动下，全球各大石油天然气公司和油服公司都在积极地进行技术的创新，在石油天然气勘探钻井方面，涌现出了许多与钻完井、压裂增产、储层改造、人工气举、地质勘探、岩性研究等相关的先进技术和工具装备。
其中，在钻井勘探过程中，水平井钻井技术能够确保良好地穿透储层、最大化油气泄流面积以及提供优越的完井井况。
本文将介绍水平井钻井工艺技术的基础知识、在国内外的应用；提出水平井钻井技术的优缺点；列举出四川盆地川中地区水平井技术的应用情况、水平井钻井技术与其他完井技术的结合应用；并展望水平井钻井技术的发展趋势。
关键词：石油天然气，水平井钻井，工艺技术1.张世见，男，汉族，1986年生，获中国石油大学（华东）石油工程专业学士学位、四川外语学院英语翻译专业学士学位，石油天然气行业资深翻译、现场工程口译。
目录第1章概述 (1)第2章水平井钻井工艺技术基础知识 (2)2.1 水平井的定义 (2)2.2 水平井发展历史 (2)2.3 水平井的分类 (3)2.3.1 超短半径水平井 (3)2.3.2 短半径水平井 (3)2.3.3 中半径水平井 (3)2.3.4 长半径水平井 (4)2.4 水平井钻井的优点和缺点 (4)2.4.1 水平井钻井的优点 (4)2.4.2 水平井钻井的缺点 (5)第3章国内外水平井钻井技术的应用 (7)3.1 水平井钻井技术在国内的应用 (7)3.2 水平井钻井技术在国外的应用 (7)第4章水平井钻井技术在川中地区与完井工艺技术的结合 (2)4.1 水平井钻井技术在四川盆地川中地区的应用 (2)4.2 水平井钻井技术与加砂压裂技术的结合应用 (2)4.3 水平井钻井技术与微地震监测技术的结合应用 (3)第5章水平井钻井潜能巨大 (5)参考文献 (6)致谢..................................................... 错误！未定义书签。
水平固井技术的国内外发展探究
水平固井技术的国内外发展探究对国内外水平井固井工艺技术进行了全面、细致的调研,介绍了国外水平井和大斜度井固井工艺,可供现场工程技术人员借鉴,以提高国内水平井固井工艺技术和整体效益。
标签：水平井固井;关键技术;进展固井作业是油气井钻井工程中最重要的环节之一,水平井(大斜度井)固井技术由于水泥浆顶替问题等因素影响而与直井有很大的差异,固井成功率低且费用高,长水平段固井更是高难度作业。
在水平井技术发展初期,国外采用后期射孔完井的水平井很少,对大斜度井和水平井固井的研究不多。
但为了持续发挥水平井的综合经济效益,很多石油公司和专业固井公司开展了技术攻关,已形成了一套提高大斜度井和水平井固井质量的设计和施工新技术,研制了相关的技术装备。
1 国内水平井固井新技术1.1 套管漂浮技术在渤海湾的6口大位移延伸钻井后固井的成功作业,说明了大位移延伸段(311.15井眼)固井的关键技术——套管漂浮技术,即用“盲板浮鞋+漂浮接箍”实现套管漂浮;用双弓扶正器保证套管居中、减少下套管的摩阻;用滚轮扶正器降低界面摩擦系数;用Cem SAIDS固井仿真软件进行摩阻预测。
为提高顶替效率,保证固井质量,采用双速替钻井液技术,实现紊塞流上返;采用海水顶替液,实现套管的浮力漂浮。
1.2 水平井固井油气层保护技术以前在用244.5技术套管固井时,油层已打开,水泥对油层污染严重,而且固技术套管时未采取油气层保护措施,产量较直井提高不明显。
为解决此问题,国内研究使用了244.5技术套管固井油气层保护技术,使平均单井原油产量提高142%,取得了较好的效果。
改进后的水泥伞—分级箍两级注水泥防漏固井工艺,分两级固井。
一级封固,先固水泥伞以上30m,凝固后再用打开式分级箍进行二级固水泥到井口。
水泥伞的优点是,防止水泥浆直接冲击油气层,达到防止压漏地层、保护油气层的目的。
在施工的8口井中均取得较好的效果。
2 国外水平井固井工艺技术HALIBURTON和EXXON公司对水平井固井提高钻井液顶替效率总结了一系列的措施:如:对于井斜角在45°以上的井眼,为满足钻井液悬浮岩屑的要求,钻井液的屈服值应达0.75-1.5kg/100m2。
水平井钻井技术介绍
第一章 绪
论
水平井钻井技术是20世纪80年代国际石油界迅速发展并日臻完善的一项综合 性配套技术，它包括水平井油藏工程和优化设计技术，水平井井眼轨道控制技术， 水平井钻井液与油层保护技术，水平井测井技术和水平井完井技术等一系列重要 技术环节，综合了多种学科的一些先进技术成果。由于水平钻井主要是以提高油 气产量或提高油气采收率为根本目标，已经投产的水平井绝大多数带来了十分巨 大的经济效益，因此水平井技术被誉为石油工业发展过程中的一项重大突破。
大斜度井(井斜角大于60°的井)主 要适用于层状油藏。多井底井(在一个 井眼内钻几口井)主要用于很厚的垂直 渗透油层(具有低孔隙率和垂直裂缝的 块状石灰岩)或者短半径横向引流类的 井。 1．天然垂直裂缝 在垂直裂缝油藏中，油气完全处 在裂缝中，裂缝之间的非生产底层一 般为6~60m厚，所以垂直井可能只钻 到一个产层．也可能一个产层也钻不 到，而水平井可以与产层垂直相交， 横向钻穿若干个产层裂缝．这样就比 垂直井的开采量要高得多。 2．水锥和气锥 1)水锥 水平井可以在油层的中上部造斜，然后在 生产层中钻一定长度的水平井段。水 平井不仅减少水锥的可能性如图1—4 所示。
第一节 水平井的分类及特点
水平井是最大井斜角保持在90°左右，并在目的层中维持一定长度的水平井段 的特殊井。水平钻井技术是常规定向井钻井技术的延伸和发展。 目前，水平井已形成3种基本类型，如图1—1所示。 (1)长半径水平井(又称小曲率水平井)：其造斜井段的设计造斜率K＜6°／30m， 相应的曲率半径R＞286.5m。 (2)中半径水平井(又称中曲率水平井)；其造斜井段的设计造斜率K=(6°～ 20°) ／30，相应的曲率半径R=286.5～86m。
其二，对允许偏差限制过严会加大实际钻井中井眼控制的难度，加大钻井成本。因此，在进行 靶体设计时应综合考虑所钻油层的地质特性，钻井技术水平和经济成本等因素，在满足钻井目 的的前提下，尽量放宽允许偏差，以降低控制难度和钻井成本。 靶体的垂向允许偏差即靶体的高度，它与油层厚度及油藏形态有关，必须等于或小于油层厚 度。靶体的上下边界应避开气顶和底水的影响，保证把水平段的井眼轨道限定在有利的范围 内。一般来说，靶体上下边界对称于水平段的设计位置，但在有特殊要求的情况下并不必须对 称．即上、下偏差可以是不等值的。 靶体的宽度(即横向允许偏差)一般是其高度(即垂向允许偏差)的几倍(多为5倍)靶体的端面称 为靶窗，后端面称为靶底，常见的靶体是以矩形靶窗为端面的长方体，或拟长方体，如图2—2 所示。加大靶窗的宽度，有利于降低着陆控制即中靶的难度。有时在地质设计允许的前提下， 加大长方靶体两侧的方位允差，以减少在水平钻进时纠方位的麻烦，因而得到的是靶底大于靶 窗的棱台形靶体。
国内外水平井钻井技术及发展方向
水平井工作会议材料汇编之七国内外水平井钻井技术及发展方向编写人：***审核人：***辽河石油勘探局工程技术研究院2005年10月目录1 概述 (1)2 国外水平井钻井技术现状 (1)2.1 水平井的基本概念 (1)2.2 水平井的分类 (2)2.3 国外水平井发展概况 (3)3 国内水平井钻井技术现状 (8)4 国内与国外水平井钻井技术存在的差距 (17)4.1 工艺技术配套性差 (17)4.2 缺乏专业的技术人员和施工队伍 (18)4.3 设备不配套，性能差、不稳定 (18)4.4 工具、仪器不配套，性能不稳定 (18)5 水平井钻井技术应用效果及存在的问题 (18)6 水平井钻井技术攻关目标及研究方向 (22)1概述水平井钻井技术起源于上个世纪的三十年代，发展于八十年代，特别是在八十年代后期，为了提高单井产量和原油采收率，降低开发生产成本，水平井技术更加广泛的用于开发各种油气藏，并先后取得了显著的经济效果，应用规模迅速扩大，全球每年钻各类水平井在2000口以上。
在国内，以胜利油田，塔里木油田等为代表的一些油田也广泛应用水平井技术开发各种油气藏，每年钻各类水平井200余口，并都见到较好的效果，取得较好的经济效益。
辽河油田各级领导也非常重视水平井这项技术的先进性和适用性，将油藏地质研究和钻完井技术、采油作业技术有机的结合起来，使该项技术具有综合配套性和广泛适用性。
几年来，完成各类水平井129口，见到明显的效果。
2国外水平井钻井技术现状国外水平井钻井技术始于20世纪30年代，发展于80年代，特别是经过近10多年的迅速发展，使其水平井钻完井工艺技术较为完善，专用工具、仪器完善配套。
并将水平井技术作为开发油藏的常规技术广泛推广应用。
水平井钻井优化设计技术、井眼轨迹控制技术、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、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、工具和仪器在水平井钻井中广泛应用，创造多项水平井井深、水平位移、水平段长度和水平井施工周期等世界纪录。
水平井技术国内外的发展及应用-孙振纯
• 三角形分布的油气资源
Masters, J.A. :“Deep Basin Gas Trap,Western Canada,”AAPG Bulletin (1979) 63, No.2, 152.
• 非常规油气储量应用需发展的相应技术
• <美>专家提出应进行的专项研究与发展的技术
----特殊的地层--评估方法 ----特殊的油气藏--工程方法 ----特殊的完井方法 ----大型水力压裂实施 ----蒸汽注入 ----水平井与多分支井 ----先进的钻井方法
• 胜利油田自1990年完钻第一口水平井--埕科1井以来，截止到2004年年底，共
完成水平井445口。
• 胜利油田目前完钻投产的水平井中，裂缝性油藏11%；边底水断块油藏42%；
稠油油藏32%；其它类型油藏（低渗透、地层、整装、薄层等油藏）13%。在 技术方面实现了水平井地质设计、钻井轨迹设计、完井采油、跟踪分析的计 算机化，为水平井的发展提供了良好的技术支撑。在应用效果方面，水平井 具有单井产量高、回收投资快、提高采收率、改善开发效果的明显优势。水 平井成本是直井的2倍，产量是直井的2-5倍，含水降低30-60%。
52周. 1,241 24 96
总计
油井 气井 其他 直井 定向斜 井 水平井
1,480
227 1,247 6 932 346 202
1,496
231 1,260 5 940 355 201
1,479
241 1,232 6 931 340 208
1,478
265 1,209 4 919 348 211
7.87% 7.17% 23.74%
22.36% 21.62% 41.16%
美国和加拿大应用水平井钻机动态
水平井注水技术综述
第15卷第1期2008年2月特种油气藏Special O il and Gas Reservoirs Vol 115No 11Feb 12008 收稿日期:2007-08-01;改回日期:2007-10-23 基金项目:本文系中国石油天然气集团公司科研生产攻关项目“阿曼Daleel 油田多分支水平井注水开发配套技术(CN2003-0004)”部分研究成果 作者简介:李香玲(1980-),女,助理工程师,2002年毕业于西安石油大学石油工程专业,2006年毕业于中国石油勘探开发研究院油气田开发工程专业,现为中国地质大学(北京)在读博士研究生,研究方向为油藏工程。
文章编号:1006-6535(2008)01-0001-05水平井注水技术综述李香玲1,2,赵振尧3,刘明涛3,张李平2(11中国地质大学,北京 100083;21中油勘探开发公司,北京 100034;31中油辽河油田公司,辽宁 盘锦 124010)摘要:通过调研综述了国内外水平井注水技术的应用和研究现状。
水平井注水技术是一项崭新而有潜力的技术,与直井注水相比,水平井注水可形成线性驱动,推迟注入水突破时间、提高波及效率、改善油藏开发效果。
在分析总结水平井注水的注采优势和适用储层条件的基础上,指出了储层物性均质、低渗透、薄储层、稀井网且油水流度比低的稀油油藏更适合水平井注水开发;最后对水平井注水存在的问题和今后的发展趋势进行了探讨。
关键词:水平井注水技术;应用与研究现状;注采优势分析;适用条件;存在问题中图分类号:TE35716 文献标识码:A引 言水平井最初的应用范围较窄,主要用于低渗透裂缝性地层横穿裂缝和气顶/底水油藏减缓气水推进。
近年来随着钻井技术的不断提高及钻井成本的不断降低,水平井的应用范围不断扩大,出现了一些应用新趋势,这其中就包括水平井注水技术。
1 国外水平井注水技术应用与研究现状水平井注水技术作为一项新兴的技术,于20世纪90年代初提出。
国内外水平井技术综述
可视化
套管钻井 可膨胀管
自动垂直钻井
钻
旋转闭环导向
井 技
互联网
地质导向 连续管钻井
术
欠平衡钻井
进 步 趋 势
卫星 通讯
计算机 技术
小井眼 多分支井 大位移井
LWD
顶部驱动系统 导向泥浆马达
我国 目前位置
水平井
MWD
TSP钻头
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
PDC钻头
80年代
90年代
21世纪前5年
➢国际上钻井技术的发展趋势已经由传统的建立油气通道 发展到采用钻井手段来实现勘探开发地质目的,提高单井 产量和最终采收率.
7 9963
10995 ExxonMobil
8 9243
10183 ExxonMobil
9 8937
9557
BP
中石化20XX完成397口,占完井口数的9.37%
中石化的水平井钻井技术以胜利油田为典型代表 20XX胜利油区共完钻各类水平井217口
完井方式
井数 百分比
固井射孔完井
79
36.98
筛管完井
13
5.94
裸眼完井
1
0.46
裸眼防砂完井
124
56.62
固井射孔完井36.98％
打孔筛管完井5.94％
裸眼防砂完井56.62％
到20XX底全球已完钻水平井超过30000口,遍布 美国、加拿大、前苏联等70余个国家
据国外13 家石油公司在世 界多个地区的统计资料,水平 井对直井的日产量增长比率平 均为5倍,在XX达6～20倍
一、国内外水平井技术应用现状
•水平井应用类型不断扩大
"八五"
水平井开发技术
2% 2%
5% 7%
7%
8%
24% 45%
油藏类型
稠油 边底水 裂缝性 整装 薄层薄互层 地层不整合 正韵律厚油层顶部 低渗透
应用方向
新区产能 老区挖潜
31% 69%
设计方向
71%
整体部署 单井设计
29%
胜利油田水平井现状
水平井
直井
缝、洞
裂缝性油藏 低渗油藏
气顶、底水油藏
正 韵 律 厚 层 油 藏
汇报提纲
水平井开发技术应用效果评价
稠油砂砾岩油藏
裂缝性油藏
油藏特点 水平井开发技术 生产特征及效果分析
稠油砂砾岩油藏
“八五”期间，针对稠油油藏开展了“水平井 开采技术”攻关，并且形成了一套从适应性分析 到热采水平井方案设计的成熟技术。尤其是通过 数值模拟研究，对该类油藏中热采水平井的长度、 位置、射孔、注采参数等进行了优化设计。在乐 安油田取得了明显的开发效果。
3654口 9665口
10066口
美国 加拿大 其它国家
16% 33%
53%
裂缝油藏 底水气顶油藏 其它油藏
水平井开发技术现状
水平井发展历程
我国早在六十年代就在四川碳酸盐岩中尝试打成了磨3 井和巴24井（采气）2口水平井，但限于当时的技术水平，未 取得应有的效益。直到1988年，水平井开发技术才又重新兴 起，首先在南海完钻LH11－1－6水平井，并相继在胜利、新 疆、辽河等油田开展攻关，到2003年12月，我国共完钻水平 井近600口，其中以胜利油田为主，共完钻359口，占全国水 平井总数的60%。
胜利油田水平井现状 经过20多年的技术攻关和推广应用
配套完善了9项水平井开发技术
编制了地质及钻井轨迹设计软件
水平井概念及国内外简介
水平井概述第一节定向井、水平井的基本概念1．定向井丛式井发展简史定向井钻井被（英）T ．A．英格利期定义为：“使井筒按特定方向偏斜，钻遇地下预定目标的一门科学和艺术。
”我国学者则定义为，定向井是按照预先设计的井斜角、方位角和井眼轴线形状进行钻进的井。
定向井相对与直井而言它具有井斜方位角度而直井是井斜角为零的井，虽然实际所钻的直井它都有一定斜度但它仍然是直井。
定向井首先是从美国发展起来的，在十九世纪后期，美国的旋转钻井代替了顿钻钻井。
当时没有考虑控制井身轨迹的问题，认为钻出来的井必定是铅垂的，但通过后来的井筒测试发现，那些垂直井远非是垂直的。
并由于井斜原因造成了侵犯别人租界而造成被起诉的案例。
最早采用定向井钻井技术是在井下落物无法处理后的侧钻。
早在1895年美国就使用了特殊的工具和技术达到了这一目的。
有记录定向井实例是美国在二十世纪三十年代初在加利福尼亚享廷滩油田钻成的。
第一口救援井是1934年在东德克萨斯康罗油田钻成的。
救援井是指定向井与失控井具有一定距离，在设计和实际钻进让救援井和失控井井眼相交，然后自救援井内注入重泥浆压死失控井。
目前最深的定向井由BP勘探公司钻成，井深达10，654米；水平位移最大的定向井是BP勘探公司于1997年在英国北海的Rytch Farm 油田钻成的M11井，水平位移高达1，0114米。
垂深水平位移比最高的是Statoil 公司钻成的的33/9—C2达到了1:3.14；丛式井口数最多，海上平台：96口；人工岛：170口；我国定向井钻井技术发展情况我国定向井钻井技术的发展可以分为三个阶段，50—60年代开始起步，首先在玉门和四川油田钻成定向井及水平井:玉门油田的C2—15井和磨三井，其中磨三井总井深1685米，垂直井深表遗憾350米，水平位移444.2米，最大井斜92°，水平段长160米；70年代扩大实验，推广定向井钻井技术；80年代通过进行集团化联合技术攻关，使得我国从定向井软件到定向井硬件都有了一个大的发展。
水平井完井工艺技术
二、水平井完井采油技术
按照完井方法是否具备防砂的功能来分，则又可分成防砂型完井和非防砂 型完井两大类
非防砂型完井
防砂型完井
1、裸眼完井
1、割缝衬管完井
2、割缝衬管完井
2、绕丝筛管完井
3、带管外封隔器的割缝衬管完井
3、裸眼预充填砾石筛管完井
4、贯眼套管完井
4、裸眼金属纤维筛管完井
5、射孔完井
5、裸眼井下砾石充填完井
大位移水平井
鱼骨状分支井
一、水平井开发技术现状
➢ “十五”、“十一五”期间
阶段 特超稠油
海上 低渗透 厚层正韵律
薄层 裂缝 断块 稠油 地层不整合
“八五”
“九五”
“十五”
“十一五”
胜利油区水平井分布于68个油田中的42个，覆盖比例62％。应用无禁 区，覆盖范围广。
2003年水平井年产油突破百万吨大关, 2007年产油148×104t， 2009 年6月底，累计投产水平井1391口，累油1317.8×104t，水平井为胜利油田 增产稳产发挥了重要作用。
一、水平井开发概述
1、国内外水平井发展
技 术 指 标
➢ 国内：
水平井最大水平段达6118m； 水平井最大垂深6062m； 水平井最大斜深10728m； 多分支水平井总水平段长度达到11342m。
截 止 2009 年 6 月 ， 中 石 化共完成水平井2004口。 其中胜利油田完成1391口， 累产油超千万吨。
2008年，中石油完钻水 平 井 1005 口 ， 并 在 多 分 支 井、大位移水平井等方面 取得了重大突破。
一、水平井开发概述
2、胜利水平井开发历程
十一五：创新发展 投产：390 十五：扩大应用 投产：339 九五：快速发展 投产：132 八五：攻关试验 投产：32
国内外水平井堵水技术水平调研及对比分析（修改）道
国内外水平井堵水技术水平调研及对比分析中国石油勘探开发研究院采油所2006 年7 月摘要在大量文献基础上，对国内外水平井堵水技术的现状进行了分析对比；针对三种不同的堵水实施方法即机械管柱法，堵剂笼统注入法，环空分隔注入法，分别提供了典型的堵水施工案例；总结探讨了水平井堵水技术的发展趋势及存在问题；提出了本专题下一步要解决的问题及方法。
分析认为，堵水工作对于水平井开发效果的提高具有重要意义。
成功的水平井堵水技术的实施是多环节的综合，其中，找水技术是前提，环空封隔材料的开发是关键，堵剂的放置技术是保证。
由于水平井井身结构、完井方式及出水类型等的复杂性，从国内外相关基础研究及矿场工业化应用规模与实施效果来看，水平井堵水技术目前仍处于一个不断试验、探索的阶段。
水平井堵水研究工作，国外主要针对割缝衬管完井的水平井进行，在堵水工艺、环空封隔剂的研究及工业化应用方面积累了一定的经验，目前的研究工作集中在环空封隔材料的研发及应用方面；国内则主要针对射孔完井的水平井进行，侧重堵水管柱的研究及应用，对于采用割缝衬管完井的水平井堵水尚无相关的研究，在工艺、环空封隔材料开发、物理模拟方面与国外存在较大差距。
本专题下一步将结合工艺要求，在建立环空封隔材料性能标准及水平井井筒仿真模拟装置的基础上，以高性能ACP封隔材料的开发为目标，开展相应工作，同时进一步深化选择性地层堵剂及水平井出水机理的研究。
目录1 水平井堵水技术的意义.................................................. 12 水平井堵水技术基础.................................................... 1 2.1 水平井的完井方式.................................................. 2 2.2 水平井的出水类型.................................................. 3 2.3 水平井堵水技术的实施关键.......................................... 43 国内外水平井堵水技术现状分析.......................................... 7 3.1 机械管柱法.. (8)3.2 化学剂笼统注入法.................................................. 9 3.3 环空分隔注入法................................................... 114 水平井堵水技术存在问题及发展方向..................................... 13 4.1 ACP 封隔材料性能不能满足工艺需要.................................. 13 4.2 地层堵剂性能有待提高 (13)4.3 施工效果评价工作有待完善......................................... 145 课题研究需要进一步解决的问题及方法................................... 145.1 选择性地层堵剂的研究............................................. 14 5.2 环空封隔材料的开发............................................... 14 5.3 物理模拟装置的建立............................................... 14参考文献............................................................... 161 水平井堵水技术的意义水平井增加了井眼在产层中的长度以及产层的泄油面积，可在低压差下开发油藏，提高储层、裂缝钻遇率，有效解决油气田开发过程中的面临的①流体问题即水（气）锥进的控制；②储层问题即薄层、低渗致密储层、天然裂缝储层、稠油储层的开发，达到“稀井高产”的目的。
国外水平井新技术
® û ¾ Ã
99.7 M-16SPZ 123Ì ì CN-1 128Ì ì M-11Y Bertha Rogers 1 M-14 30/6-C-26A 24-3A-14 Cerf Ranch 1-9 MFF-19C MFF-19C
9
10
11
12
13
闭环钻井钻具组合示意图 1-导向翼；2-近钻头倾角、启动模块；3-转换器、脉冲发生器，油泵；4-转 换器和下行模块；5-内存模块；6-振动模块；7-电池模块；8-主模块/定向模 块；9-非旋转导向模块；10-脉冲发生器/转换器短节；11-稳定器；12-多传 播电阻率/伽马测井短节；13-非磁钻杆
中国石油大港油田集团有限公司
CNPC DAGANG PETROLEUM
国外 水平 井钻 井完 井技 术新进展
徐 学 军
中国石油大港油田集团有限公司
CNPC DAGANG PETROLEUM
1、随钻测量/随钻测井（MWD/LWD）新技术
20世纪70年代出现的随钻测量仪，能够实时测量井斜、方位、井下扭矩和钻压， 随着80年代以来水平井和大位移井的兴起，MWD/LWD技术也取得了很大进展，随 钻测量由最初的随钻定向测量发展到现在的随钻测井。出现了随钻电测井、随钻 声测井以及随钻核磁共振测井等。 随钻测量/随钻测井(MWD/LWD)技术发展迅速，已研制了适用于各种井眼尺寸 的MWD/LWD工具。其测量参数已逐步增加到近20种钻井和地层参数，目前， 传感器离钻头尚有1～2米的距离。新的仪器化钻头。
中国石油大港油田集团有限公司
CNPC DAGANG PETROLEUM
6、可调导向马达
Inclination control in rotary mode
Less time spent in oriented mode Enables extremely long horizontal / tangent sections, longer bit runs Fewer trips for BHA changes
国内外水平井钻井
中国是发展水平井钻井技术较早的国家之一， 60年代中期在四川打成磨3井和巴24井，限于 当时的技术水平，这2口水平井未取得应有的效 益。“八五”和“九五”期间开展了对水平井 各项技术的研究和应用，并在不同类型油藏进 行了先导试验或推广应用，取得了很多成果。 国内以胜利油田，塔里木油田等为代表的一些 油田也广泛应用水平井技术开发各种油气藏， 每年钻各类水平井200余口，并都见到较好的效 果，取得较好的经济效益。塔里木油田是中石 油应用水平井最多的油田,水平井技术已经成为 塔里木油田“少井高产”重要的技术支撑，在 原油上产中发挥着越来越重要的作用。
水平井钻井技术
在水平井专用工具方面：大扭矩、低转速多级马达、可控弯接头， 可控稳定器、水力加压器、随钻扩孔工具、以及高效PDC钻头等 广泛在水平井中的应用。用连续油管钻水平井也应用的比较广泛。 大扭矩、低转速多级马达较普通动力马达的输出扭矩高出2倍以 上，提高了机械钻速。其中闭式轴承的动力马达工作在300个小 时以内不用检修，降低了工具成本和钻井成本。可控弯接头、可 控稳定器和水力加压器等实现了随机控制，确保井眼轨迹达到设 计要求，减少了起下钻次数，同时也实现了安全钻井。在水平井 仪器方面：随钻测量内容越来越丰富，现有的MWD仪器不仅能 够 测量井斜、方位及工具面等参数，而且对钻头处钻压、扭矩、 井底温度及井下振动等力学参数进行测量，同时还能够对地层的 自然伽玛、密度、电阻率及孔隙度等地质参数进行测量，已发展 成为具有随钻测量(简称LWD)和随钻地震(简称SWD)的功能。测 量传感器的位置也越来越靠近钻头，传感器从原来距离钻头12～ 20m缩短到距离钻头只有1～2m的距离。在水平井完井方面：能 够根据不同油藏地质特点和采油作业要求，水平井完井具有多样 化和可选性，既能够满足前期生产要求，又能适应今后修井作业 和增产措施的需要，其技术较为成熟配套。