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分支水平井钻井技术
～
水平井水平 段施 工带来 很大的潜 在钻 井风险。 为防止 因定向井段煤层坍塌 、
井 壁不稳 带来 的潜在风 险，在定 向井煤 层段仅仅下入 了玻璃钢套管 ，而 没 有扩孔做 洞穴，使连通难度变大。
３ ）连 通的方式与直井截然不同 水平井与直 井的连通 ，至少是 点对 线的连通 ，加之 在 目标点又造 了洞 穴 ，使连通 方式变为 点对 面的连通 。而与 定向井 的连通 则截然不 同：首先 定 向井 的 目标 区没有造 穴，根本无法 实现点对面 的连 通方式 。如果 定向井 在连 通井段再 有空 间方位 （ 方 向）上 的变化，那么连通 目标区 的控 制范围
多次复核水平井及 定向井的井 口坐 标，根据定 向井 的井眼轨迹数 据和 连通点位置 、连通 方式等 因素，计算分支水平 井着 陆点的井斜 、方位 、垂
深等连通点参数，进而 精确 确定分支水平井的着陆点位置 。
４ ）优 化连 通 工 艺 措 施
ａ ．造斜及连通 时尽可能地缩 短工具零长 ，减小预测 误差 ，保证 Ｅ － Ｍ Ｗ Ｄ 没有磁干扰 。 ｂ ．连通前滑动钻进 ，实 时计 算当前测点的闭合方位 和预测钻头 的方位
多项技术 ，成功实现 了分支水平井与定 向井 的连通 。
１分支水平井与定向井连通的技术难点
面在煤 层段之前达到 一致，并且在整个 目的层井 段保持稳定 ，这 就从整体 上 奠定了连通 的基础 ，从局部上确保 了连通 的精度 。
２ ）对丛式井组进行一体化施工 对 丛式井组一体化设 计之后，最关键 的技 术要点就是对 丛式井组进行
判 断连通 的位 置和偏离情况 ，及 时调整轨迹 ，以达到连通的 目的
３ 现场 应 用
Ｚ Ｙ － Ｈ ４ 一 Ｌ Ｓ 井 组， 井 场 上 设 计 三 口定 向 井 Ｚ Ｙ — Ｈ １ 一 Ｓ 、Ｚ Ｙ ＿ Ｈ ２ 一 Ｓ 、Ｚ Ｙ －
水平井水平 段施 工带来 很大的潜 在钻 井风险。 为防止 因定向井段煤层坍塌 、
井 壁不稳 带来 的潜在风 险，在定 向井煤 层段仅仅下入 了玻璃钢套管 ，而 没 有扩孔做 洞穴，使连通难度变大。
３ ）连 通的方式与直井截然不同 水平井与直 井的连通 ，至少是 点对 线的连通 ，加之 在 目标点又造 了洞 穴 ，使连通 方式变为 点对 面的连通 。而与 定向井 的连通 则截然不 同：首先 定 向井 的 目标 区没有造 穴，根本无法 实现点对面 的连 通方式 。如果 定向井 在连 通井段再 有空 间方位 （ 方 向）上 的变化，那么连通 目标区 的控 制范围
多次复核水平井及 定向井的井 口坐 标，根据定 向井 的井眼轨迹数 据和 连通点位置 、连通 方式等 因素，计算分支水平 井着 陆点的井斜 、方位 、垂
深等连通点参数，进而 精确 确定分支水平井的着陆点位置 。
４ ）优 化连 通 工 艺 措 施
ａ ．造斜及连通 时尽可能地缩 短工具零长 ，减小预测 误差 ，保证 Ｅ － Ｍ Ｗ Ｄ 没有磁干扰 。 ｂ ．连通前滑动钻进 ，实 时计 算当前测点的闭合方位 和预测钻头 的方位
多项技术 ，成功实现 了分支水平井与定 向井 的连通 。
１分支水平井与定向井连通的技术难点
面在煤 层段之前达到 一致，并且在整个 目的层井 段保持稳定 ，这 就从整体 上 奠定了连通 的基础 ，从局部上确保 了连通 的精度 。
２ ）对丛式井组进行一体化施工 对 丛式井组一体化设 计之后，最关键 的技 术要点就是对 丛式井组进行
判 断连通 的位 置和偏离情况 ，及 时调整轨迹 ，以达到连通的 目的
３ 现场 应 用
Ｚ Ｙ － Ｈ ４ 一 Ｌ Ｓ 井 组， 井 场 上 设 计 三 口定 向 井 Ｚ Ｙ — Ｈ １ 一 Ｓ 、Ｚ Ｙ ＿ Ｈ ２ 一 Ｓ 、Ｚ Ｙ －
石油钻井工程PPT课件
井
安装
下油层套
生
井底
完
试油
管注水泥
产
完成
成
井口
石油钻井建井过程 第13页/共61页
主要内容
一、钻井的目的和意义 二、钻井的主要程序 三、钻井设备、工具和仪器 四、钻井的发展及趋势 五、钻井关键技术 六、钻井风险 七、钻井取得的成就
第14页/共61页
三、钻井设备、工具和仪器
1. 钻井设备 • 动力系统
定 井 位
候凝 安装 井口
二 开
拆卸 设备 成本 核算
地质 设计
下表 层套 管注 水泥
钻进 取心 测斜 电测井
钻井 设计
钻进 取心 测斜 电测井
下中 层套 管注 水泥
准备 工程
修公路 平场地 打基础 安装 下导管
试车
一 开
安全检查
试油
候凝 安装 井口
钻进
取心
三
测斜
开
电测井
中途测井
移
井口
油
候凝
交
完成
第11页/共61页
二、钻井的主要程序
4. 完井和试油 • 试油
对可能出油（气）的生产层，在降低井内 液柱压力的条件下，诱导油、气入井，然后 对生产层的油、气产量、水产量，地层压力 及油、气物理化学性质等进行测定，这一整 套工艺技术就叫试油。只有通过试油才能知 道油气层含油气情况。
第12页/共61页
第49页/共61页
五、钻井关键技术
2. 携岩技术
•将钻头破碎的岩屑从井底及时清除出去是提高钻 速，减少钻井事故的关键。 •在大斜度井中，由于岩屑在重力作用下落到井壁 下侧，影响钻柱的活动，增大了钻柱的摩阻扭矩， 还容易引起井下复杂情况。
《钻井基础知识》课件
定向钻进技术
定向钻进技术是一种在钻井过程中 控制井眼轨迹的技术
定向钻进技术可以应用于各种地质 条件下的钻井作业
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
定向钻进技术可以减少钻井成本， 提高钻井效率
定向钻进技术可以提高钻井的安全 性和环保性
油气层保护与储层改造
油气层保护的重要性与技术措施
油气层保护 是钻井作业 中的重要环 节，直接影 响到油气资 源的开发和 利用。
钻井液的性能参数与维护处理
密度：影响钻井液的悬浮能力、流动性和 稳定性
粘度：影响钻井液的润滑性、携砂能力和 剪切力
滤失量：影响钻井液的失水量和泥饼质量
固相含量：影响钻井液的稳定性和流动性
维护处理：定期检测钻井液的性能参数， 及时调整和维护，确保钻井液的性能稳 定和钻井作业的安全高效。
钻进工艺技术
钻井平台：用于支撑钻井设 备，提供工作空间
钻井液
钻井液的组成与性质
组成：主要由水、泥浆、 添加剂等组成
性质：具有润滑、冷却、 清洗、保护等作用
作用：保持井壁稳定，防 止井壁坍塌
影响因素：温度、压力、 粘度等
钻井液的分类与选择
水基钻井液：以水为主要成分，适用于浅层地层 油基钻井液：以油为主要成分，适用于深层地层 合成基钻井液：以合成材料为主要成分，适用于特殊地层 选择原则：根据地层性质、钻井深度、钻井速度等因素选择合适的钻井液类型
油气井寿命
水力压裂技术及应用
水力压裂技术：通过高压泵将液体注入地层，使地层产生裂缝，从而提 高油气产量 应用领域：广泛应用于油气开采、地热开发等领域
技术特点：高效、环保、安全
应用实例：美国页岩气革命、中国页岩气开发等
钻井工艺过程解析PPT优选版
➢ 表层套管：下入表层套管的目的在于加固上部疏松岩 层的井壁和安装防喷器，为下一步钻井提供良好条件， 一般深度为30～100m，最深可达300～400m。
➢ 技术套管：位于表层套管以内的套管。下技术套管是 为了隔绝上部的高压油、气、水层或漏失层及坍塌层。 （1）深井、超深井及地质情况复杂时，需下多层技术 套管。（2）在满足钻井工艺要求的前提下，为节省钢
材，应少下或不下技术套管。
➢ 油层套管：下入井内的最后一层套管，形成坚固的井 筒，使生产层的油或气由井底沿这层套流至井口。
➢ 在各层套管与井壁的环形空间，都应注入水泥加固 〈固井〉。
2.钻具组合
➢ 钻具组合，或叫钻具配合：指根据地质条件与井身结构、 钻具来源等，决定钻井时用什么样的钻头、钻铤、钻杆 和方钻杆配合连接起来组成钻柱。
速度，将钻柱下放一立根距离； ➢ 借助吊卡〈或用卡瓦〉将钻柱轻座在转盘上，从吊
卡上脱开吊环。 ➢ 再去挂吊卡，重复上述操作，直至下完全部立根，
接上方钻杆准备钻进。
正常钻进又称纯钻进：
➢ 启动转盘〈或井底动力钻具〉，通过钻杆柱带动井底钻 头旋转；
➢ 借助手刹车，给钻头施加适当的压力〈钻压〉，以破碎 岩石；
➢ 选择钻机时，必须保证该钻机的起重能力 能满足提升最重钻杆柱和下最重套管柱的 要求。
➢ 制定钻机标准系列时，应依据系列井深L相 应的标准井身结构与钻具组合，以确定钻 机有关工作是很重要的。除应做好充 分思想、组织准备外，尚应做好各项物质准备 工作。
1. 平井场，打水泥基础。
➢ 合理的钻具配合是确保优质快速钻井的重要条件。
•入井钻具应尽量简单。能满足要求时，尽 量只用一种尺寸钻杆，以简化钻井器材的 准备，便于起下作业和处理井下事故。
➢ 技术套管：位于表层套管以内的套管。下技术套管是 为了隔绝上部的高压油、气、水层或漏失层及坍塌层。 （1）深井、超深井及地质情况复杂时，需下多层技术 套管。（2）在满足钻井工艺要求的前提下，为节省钢
材，应少下或不下技术套管。
➢ 油层套管：下入井内的最后一层套管，形成坚固的井 筒，使生产层的油或气由井底沿这层套流至井口。
➢ 在各层套管与井壁的环形空间，都应注入水泥加固 〈固井〉。
2.钻具组合
➢ 钻具组合，或叫钻具配合：指根据地质条件与井身结构、 钻具来源等，决定钻井时用什么样的钻头、钻铤、钻杆 和方钻杆配合连接起来组成钻柱。
速度，将钻柱下放一立根距离； ➢ 借助吊卡〈或用卡瓦〉将钻柱轻座在转盘上，从吊
卡上脱开吊环。 ➢ 再去挂吊卡，重复上述操作，直至下完全部立根，
接上方钻杆准备钻进。
正常钻进又称纯钻进：
➢ 启动转盘〈或井底动力钻具〉，通过钻杆柱带动井底钻 头旋转；
➢ 借助手刹车，给钻头施加适当的压力〈钻压〉，以破碎 岩石；
➢ 选择钻机时，必须保证该钻机的起重能力 能满足提升最重钻杆柱和下最重套管柱的 要求。
➢ 制定钻机标准系列时，应依据系列井深L相 应的标准井身结构与钻具组合，以确定钻 机有关工作是很重要的。除应做好充 分思想、组织准备外，尚应做好各项物质准备 工作。
1. 平井场，打水泥基础。
➢ 合理的钻具配合是确保优质快速钻井的重要条件。
•入井钻具应尽量简单。能满足要求时，尽 量只用一种尺寸钻杆，以简化钻井器材的 准备，便于起下作业和处理井下事故。
分支井技术
增加油蒧动用程度，提高采收率
增 加 平 面 上 及 垂 直 面 上 的 驱 油 能 力， 增 加 产 量。
8。 注 入 井
新井或重钻井
21
类型
双向
迭加
三叉
人字形
肋骨形
辐射形
油藏埋深的限制
陆上油田
•经济上可能有问题 •-- 太 浅。 但 是 稠 油 •及 气 除 外 近海油田 •经济上可能有问题
2000 到 4000 英 尺
3.分支井分类及主要剖面类型
3.2不同种类分支井的剖面类型
•带有水平井眼的多层井推荐应用于具有气顶的大厚度油
藏。在此条件下，上层井眼（3-4个分支）在气顶范围内钻进， 下层井眼在油藏的含油剖面范围内钻进（图7）。这在油气接 触面不变。 •这种多层井剖面也可应用于底水油藏，用来防止底水锥 进（图8 a）。 •有非渗透泥岩石和泥灰岩层的含油砂岩和交替分布的油
分支井技术
分支井钻井完井技术
1.多底分支井的定义
国外在20世纪90年代后期大力发展多分支井，被认为是 21世纪石油工业领域的重大技术之一。 所谓多（底）分支井，是指在一口主井眼的底部钻出2口 或多口进入油气藏的分支井眼（二级井眼），甚至再从二级 井眼中钻出三级子井眼。主井眼可以是直井，定向斜井、水 平井。分支井眼可以是定向斜井，水平井或波浪式分支井眼。
主井筒注水泥 分支井为裸眼
主井筒注水泥 分支井下套管
主井筒和分支井 都注水泥
在英国壳牌
分支井钻井完井技术
4.分支井完井技术
4.1分支井的三个关键特征
完井技术是分支井中最复杂、最关键的工艺步骤，分支 井的三个关键特征是： 1.连通性（conectivity） 分支井的管线被一个对中机械连接到主井筒的套管上。静 水力悬挂体系从分支井延伸到最近的套管上。
水平井固井(分支井)
分支井措施方案
• 完成四级完井
分支井措施方案
• 依照此方式完成各分支 井的施工。
分支井措施方案
第六步: 分支洗井等井下作业
各分支的重入，在锁定接 箍内安装可取式重入斜向器实 现重入功能。进行洗井等井下 作业，试油可以从下至上逐个 分支进行试油。
四分支井采用合采，采油 泵下入主井眼中。
分支井措施方案
• 钻 8-1/2” 分支 • 下7” x 5-1/2” 衬管固井，测
声幅
分支井措施方案
钻具组合：浮鞋+套管+坐放短节+套管柱+变扣短节内 带尾管胶塞（厂家）+尾管下入工具（厂家）+钻杆短节+钻 杆连接到地面
分支井措施方案
第四步: 结合处构成
•下入洗井总 成，洗井
•套铣至斜向 器
•斜向器解卡 并提出井内
冀东分支井措施方案
LatchRite™预制窗口分支 井施工系统，具体施工步骤
分支井措施方案
第一步: 主井眼构成
• 钻12-1/4” 井眼 • 下入 9-5/8” 套管 安装预制窗口接 头及锁定接头。 • 下入带陀螺仪的钢丝绳定位工具， 窗口高边定位
• 套管固井 • 钻l 8-1/2” 主井眼 • 安装 5-1/2” 衬管
五级 分支井完 井结构图 。左图为 合采，右 图为分采 。
分支井措施方案
分支井措施方案
LatchRite™预制窗口分 支井施工系统主要工具
分支井措施方案
锁定接箍
1、窗口出口定位和定向 2、采用锁定接箍不需要常规
锚定装置 3、保持下部主井眼同径
分支井措施方案
复合式预制窗口 1、带有内套筒的预制窗口易
与主井眼套管连接 2、复合预制窗口便于钻入 3、锁定接箍用于窗口定向和
钻井基本知识ppt课件
绪论 石油钻井概述
（2）把钻井按井斜角不同分类：
直井、定向井、水平井 直井：井口与井底在同一条铅垂线上 定向井：沿着预先设计的井眼轨迹钻达目的层，井口 与井
底不在同一条铅垂线上。 水平井：沿着预先设计的井眼轨迹以井斜角>85°的角度进
入目的层。
（3）把钻井按井深不同分类：
浅 井 H<2500m ， 中 深 井 2500m<H<4500m ， 深 井 4500m<H<6000m ， 超 深 井 H>6000m<H<9000m 。 特 超 深 井 H>9000m
到1820年，及鸦片战争前夕，钻井深度突破1000米， 中国第一口油井在陕西延长油矿。目前日产量还有200 公斤
美国1859年8月在宾夕法尼亚洲泰特斯维尔小镇才打了 一口20m深的油井，也就是所谓的世界上的第一口油 井；
前苏联在1863年才打出20m深的井。
11
二、钻井技术的发展
2．钻井方法的发展
钻井工程课件
1
钻井工程课件主要内容
第一章 钻头：刮刀钻头、牙轮钻头、PDC钻头、金刚石钻头
第二章 钻柱：作用与组成、工作 状态与受力分析、设计
第三章 钻进技术： 直井防斜技术 、 井斜的控制方法 、
钻进过程中各参数间的基本关系、
钻进参数优选、
水力参数优化设计
第四章 取心：概述 、取心工具组成及类型、
井），对油气藏进行工业评价及取得油气开发所需 的地质资料（详探井），圈定油气藏边界及其储量 （边探井）。
8
一、石油钻井概述
绪论 石油钻井概述
生产井：在进行油田开发时，为开采石油和天然气而
钻的井。
钻井工程PPT课件
四、钻井地质பைடு நூலகம்础知识
• 钻井地质基础知识
（一）岩石的机械性质 1、岩石的机械性质 ⑴岩石的强度：岩石的强度是指抵抗外力破坏的能力。 ⑵硬度：岩石的硬度是指岩石抗压入的极限强 ⑶岩石的塑性：在外力作用下，岩石破碎前呈现永久变形
的性质叫岩石的塑性。 ⑷岩石的研磨性：钻头破碎岩石的同时，其本身也受到岩
石磨损，这种岩石磨损钻头的能力称为岩石的研磨性。 ⑸岩石的可钻性：是指在一定条件下，钻进岩石的难易程
（二）、钻机的旋转系统 旋转系统包括转盘和水龙头两大部分。他们的主要作用是在钻具不断钻进及不断循环钻井 液的条件下，保证钻具的旋转。
（三）、钻机的循环系统 为了随时用钻井液清除井底岩屑以保证连续钻进，钻机配备有循环系统。主要包括钻井泵、 地面管汇、钻井液池和钻井液槽、钻井液净化设备、调配钻井液设备等。在井下动力钻井 中，循环系统还担任传递动力的任务。
(四)传动系统 包括减速箱、变速箱、液压变矩器、三角皮带、链条。 (五)控制系统 包括牙嵌、齿式、气动离合器，司钻控制台、控制阀件等。 (六)制动系统 即刹车系统、包括刹把、刹车带、主刹车、辅助刹车等。 （七）井控系统 由井口液压防喷器、节流与压井管汇、液压控制系统 （八）钻井仪表 包括大钩指重表、转盘扭矩表、转盘转速表、泵压表泥浆出口流量表、大钳扭矩表、井深 钻速表以及记录仪等。
(二）钻井液粘度、切力与钻井的关系 1、粘度、切力过大有以下害处。 ⑴流动阻力大，能量消耗多，功率低，钻速慢； ⑵净化不良（固控设备不易充分发挥效力），易引起井下复杂情况； ⑶易泥包钻头，压力波动大，易引起卡、喷、漏和井塌等事故； ⑷脱气较难，影响气测并易造成气侵。
2、粘度和切力过低也不利于钻井，如： ⑴洗井不良，井眼净化效果差； ⑵冲刷井壁加剧，引起井塌等井下事故； ⑶岩屑过细影响录井。
油气田分支井钻井技术及应用
对于 新井 除用老井 的侧钻 方法 外还可 以采用 预 留窗口侧钻 的方法 。 预留 窗 口侧 钻是 指在 主井 眼 下套 管施 工时 ，在 分 支井 眼位置 下 人 留有
分 支井 经 济上 还具 有充 分 利用 老井 眼 和降 低 每钻 开单 位长 度 油 层所需
的总进 尺 、减 少 占地面 积 、减 少环 境 污染 、减少 平 台数 量 、减少 地面 采油管 线成本 、降低废 弃物 、钻井 液 、钻 屑 的处置 费用 的优点 。
２ ０ １ ３பைடு நூலகம் ６ 矍 年 月 － ｉ ｌ
…
Ｃ ｈ 中 ｉ ｎ ａ 国 Ｃ 化工 ｈ ｅ ｍ ｉ ｃ ａ 贸 ｌ Ｔ 易 ｒ ａ ｄ ｅ
油气 田分 支 井钻 井技 术及 应 用
梁国柱
（ 中国石 油长城 钻探 工程 有限公 司钻 井一公 司 ，辽 宁盘锦 １ ２ ４ ０ １ ０ ）
在胜 利 油 田 、辽河 油 田 、新疆 油 田 、地 矿部 第 六普 查勘 探 大队 和海 洋 石 油总公 司渤 海石 油公司 。
１ ． ３三级 完井主 井眼和 分支井 眼都下 套管． 主井 眼注水 泥而 分支井
眼不 注 水 泥 。
１ ． ４四级 完 井 的主 井 眼 和分 支 井 眼都 在 连结 处 下 套管 井 注 水泥 ， 这就 提供 了机 械 支撑连 接 ，但 没有 水力 的整 体性 ，意思 是液体 水 力是
技 术 应 用
摘
要 ：伴 随着分支井技术的研 究试 验逐渐展 开， 目前国外此技术 已成 熟应 用于油田开发 ，并取得 了显著 经济效益。本文 主要介 绍 了分 支井的 完井 侧钻
基 本 钻 完 井方 法 。
关键词 ：分支井
一