水平井钻井技术ppt

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水平井钻井技术

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12-1/4“领眼作业（1） 12-1/4“领眼作业领眼作业（钻领眼的必要性
由于水平井作业的特殊性，必须保证水平段在油层中钻进，由于水平井作业的特殊性，必须保证水平段在油层中钻进，所以必须得到精确的油层埋藏深度数据。必须得到精确的油层埋藏深度数据。为了保证领眼数据的可靠性，为了保证领眼数据的可靠性，做领眼设计时必须保证领眼进入油层的窗口数据和1# 靶点之间距离小于100米。层的窗口数据和靶点之间距离小于米钻具组合： 12-1/4”PDC+9-5/8”PDM(AKO ： 1.50°)+8”F/V+10-
5/8”STB+8”CDR+8”M10+8”NMDC+8”(F/J+JAR)+X/O+5”HWDP11 钻至钻进至236米，循环，做地漏试验。(泥浆密度:1.05SG.漏失压力:2.2MPa, 当量泥浆密度：1.99SG) ，做地层漏失试验。旋转钻进至KOP 1# 348米，造斜钻进至1# EOB 1105米. 稳斜钻进至1556米，井斜已达到80°左右，扭拒增大至17Kn.m，泵压增大至20MPa左右。为改善井眼清洗状况，破坏井眼岩屑床。决定循环，做短起下。
渤海石油实业公司钻完井中心
Page 5
确定合理的井身结构
根据 A25H 和 A26H 两口水平井及秦皇岛32口水平井及秦皇岛 6地区作业的经验。地区作业的经验。地区作业的经验本井要钻遇平原组和明化镇地层，地层比较稳定，较稳定，属于正常压力体系。力体系。因此简化井身结构，因此简化井身结构，一方面能满足作业要求，又能降低作业成本。
17-1/2“表层作业 17-1/2“表层作业

水平井侧钻水平井技术

中国石油
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

定向井水平井钻井技术-简介

1. 地面定向法(定向下钻法) Nhomakorabea十字打印法：
1) 事先在每根要使用的钻杆公母接头上，扁錾打上“十”字钢印；要注意两个钢印必须处在同一条母线上； 2) 下钻过程中测量每两个单根连接处的钢印偏差角度，上相对于下顺时针为正，逆时针为负，进行详细记录；
3) 下完钻后，将所有偏差值相加即得到最上面钢印与造斜工具面的偏差角度，若为正说明钢印在工具面的顺时针方向某角度处，若为负说明钢印在工具面的逆时针方向某角度处，。
• (2) 计算水平距离的加权平均值JJ：
n 1
1 1 1 J i ( Li 1 Li 1 ) J1 ( L2 L1 ) J n ( Ln Ln 1 ) 2 2 2 JJ i 2 Ln L1
• (3) 轨迹符合率的计算：
实钻井眼轨迹
靶区
水平位移
N
北
β-方位角实际轨迹靶点
β
设计轨道
E东
• 测点的井眼方向和测段的段长
L L2 L1
et cos1 eH sin 1 cos1 eN sin 1 sin 1 eE
• 井眼轨迹的其他参数：
– – – – 垂深(H)、N坐标(N)、E坐标(E) 水平长度(S)和水平位移(A) 平移方位角(β)和视平移(V) 井眼曲率(K)
（4）邻井距离扫描图的绘制
原理：
1) 寻找最近测点
• • 两口井都要有测斜资料。从基准井出发，寻找基准井上每一个测点与被扫描井距离最近的测点。
•
由于每个测点在空间的坐标位置是已知
的，所以可以计算基准井上某一点（M）到被扫描井上每一点的距离，然后进行比较，找出最近测点。

水平井钻井工艺技术

技术难度大：水平井钻井技术需要精确控制钻头方向和深度，技术难度较大
成本高：水平井钻井技术需要投入大量的设备和人力，成本较高
风险大：水平井钻井技术存在一定的风险，如钻头损坏、井壁坍塌等
环保问题：水平井钻井技术可能会对地下水和生态环境造成影响，需要加强环保措施
智能化：利用人工智能、大数据等技术，实现钻井过程的自动化、智能化环保化：采用环保材料、环保工艺，降低钻井对环境的影响高效化：提高钻井效率，缩短钻井周期，降低钻井成本安全化：加强钻井安全防护，降低钻井事故发生率国际化：加强国际合作，推广水平井钻井技术，提高国际竞争力
钻头：选择适合水平井钻井的钻头，如牙轮钻头、PDC钻头等
钻机：选择适合水平井钻井的钻机，如旋转钻机、冲击钻机等
泥浆泵：选择适合水平井钻井的泥浆泵，如高压泥浆泵、低
压泥浆泵等
泥浆处理设备：选择适合水平井钻井的泥浆处理设备，如离
心机、振动筛等
井下工具：选择适合水平井钻井的井下工具，如测斜仪、压
降低钻井成本：通过优化钻井工艺和设备，降低钻井成本，提高经济效益
提高钻井质量：采用先进的钻井技术和设备，提高钻井质量，减少钻井事故
环保钻井：采用环保钻井技术和设备，减少钻井对环境的影响，实现绿色钻井
减少污染：采用环保材料和工艺，减少钻井过程中的污染
提高效率：采用先进的钻井技术和设备，提高钻井效率，减少能源消耗
钻井技术：采用水平井钻井技术，提高钻井效率，降低成本
应用效果：成功钻多口，提高了采收率，降低了钻井成本
技术挑战：克服了地质条件复杂、钻井难度大等挑战
经验总结：水平井钻井技术在复杂地质条件下具有显著优势，值得推广应用

水平井钻井技术

xx油田泊松比计算结果
4.大位移井井壁稳定技术研究

计算结果
40
内摩擦角（度）
38 36 34 32 30 900 1000 1100 1200 1300 井深(m) 1400 1500 1600
xx油田内摩擦角计算结果
大位移井井壁稳定技术

计算结果
10 8
粘聚力
6 4 2 0 900
1000
1100
L1和L3由用户根据需要给定，可以同时为0
空间多点约束设计的理论模型
A点与其切线方向构成的直线为：
AS1 A L S1
在直线AS1上取点M ,在直线DE上取点N后，连接 MN，则MN与AS1构成平面1，MN与DE构成平面2 。在1与2上分别取点用斜平面法采用圆弧过渡进行设计。
4.大位移井井壁稳定技术研究

计算结果
XX井安全泥浆密度窗口
轨迹设计技术
轨迹设计方法
常规井身剖面设计
空间斜平面内的直线加园弧
空间斜平面内园弧加直线
空间多点约束轨迹设计
非常规井身剖面设计
悬链线剖面修正悬链线剖面拟悬链线剖面
设计方式-空间多点约束轨迹设计
起点
L1:用户给定
大位移井井壁稳定技术

分层地应力的计算模型
垂直应力
H v 0 hgdh
最大、最小主应力(模型A)
s h r ( z Pp ) Pp 1 s
H
s 1 ( z Pp ) Pp s
由于水平井的泻油长度远远大于垂直井的泻油长度因而水平井井泻油长度远远大于垂直井的泻油长度因而水平井井壁附近的流体流速远远小于直井井壁附近的流体流速壁附近的流体流速远远小于直井井壁附近的流体流速大位移井的井周应力分析大位移井的井周应力分析钻井液安全密度窗口计算钻井液安全密度窗口计算分层地应力的计算模型分层地应力的计算模型泥页岩强度和力学参数的确定泥页岩强度和力学参数的确定力学化学耦合计算模式及水化力学化学耦合计算模式及水化对井壁稳定的影响研究对井壁稳定的影响研究大位移井井壁稳定计算结果大位移井井壁稳定计算结果小结小结大位移井的井周应力分析大位移井的井周应力分析井壁处的主应力井壁处的主应力坍塌压力计算岩石剪切破坏坍塌压力计算岩石剪切破坏破裂压力计算拉伸破坏破裂压力计算拉伸破坏分层地应力的计算模型分层地应力的计算模型垂直应力垂直应力最大最小主应力最大最小主应力模型模型a分层地应力的计算模型分层地应力的计算模型最大最小主应力最大最小主应力模型模型b岩石力学参数的确定岩石力学参数的确定内聚力内聚力cc内摩擦角内摩擦角动静态的弹性模量和泊松比动静态的弹性模量和泊松比岩石抗拉强度岩石抗拉强度有效应力系数有效应力系数力学化学耦合计算模式及水化对井壁稳定的影响研力学化学耦合计算模式及水化对井壁稳定的影响研r处时间为处时间为tt时的吸附水重量百分比时的吸附水重量百分比水化耦合计算模型水化耦合计算模型计算结果计算结果259001000110012001300140015001600最小应力上覆应力最大应力xx油田地应力分析结果计算结果计算结果01020304059001000110012001300140015001600静态posion比动态posion比xx油田泊松比计算结果计算结果计算结果3032343638409001000110012001300140015001600计算结果计算结果109001000110012001300140015001600计算结果计算结果xx油田抗拉强度计算结果020406089001000110012001300140015001600计算结果计算结果xx井安全泥浆密度窗口随井斜角地变化102030405060708090井斜角度坍塌压力破裂压力计算结果计算结果xx井安全泥浆密度窗口计算结果计算结果xx油田xx层位泥页岩坍塌压力随钻井时间的变化计算结果计算结果xx井安全泥浆密度窗口常规井身剖面设

2024版石油钻井八大系统(PPT课件)

石油钻井八大系统(PPT课件)目录CATALOGUE•钻井系统概述•八大系统详解•钻井设备介绍•钻井技术探讨•现场操作与安全管理•未来发展趋势预测01CATALOGUE钻井系统概述钻井定义与分类钻井定义利用机械设备，将地层钻成具有一定深度和直径的圆柱形孔眼的工程作业。

钻井分类根据钻井目的和方式不同，可分为地质勘探井、工业油气井、水文地质井、地热井等。

钻井工艺流程包括井场平整、设备安装调试、钻具组合等。

使用钻头破碎岩石，形成井眼。

在井眼内下入套管，并注入水泥浆封固套管与井壁之间的环形空间。

包括井口装置安装、试油测试等作业，最终完成钻井工程。

钻前准备钻进固井完井提供钻进所需的旋转动力和起升动力，是整个钻井系统的核心。

钻机钻具泥浆系统包括钻头、钻铤、钻杆等，用于传递扭矩、破碎岩石并引导井眼轨迹。

由泥浆泵、泥浆池、泥浆净化设备等组成，用于循环泥浆以冷却钻头、携带岩屑并维持井壁稳定。

030201固控系统动力系统控制系统安全防护系统01020304通过振动筛、除砂器、除泥器等设备对泥浆进行净化处理，保证泥浆性能稳定。

为钻机提供动力，包括柴油机、电动机等。

对钻机各部件进行集中控制，实现自动化或半自动化操作。

包括防喷器、防火器材等，确保钻井作业安全进行。

02CATALOGUE八大系统详解钻头、钻柱、转盘、驱动装置等组成提供钻头的旋转动力，破碎岩石，形成井眼功能旋转速度控制、扭矩控制、防卡钻技术等关键技术旋转系统循环系统组成泥浆泵、泥浆管线、泥浆池、钻头等功能循环钻井液，携带岩屑，冷却钻头，稳定井壁关键技术泥浆性能控制、循环压力控制、防漏防喷技术等柴油机、电动机、发电机、传动装置等组成提供钻井所需的动力，驱动各系统运转功能动力匹配技术、节能技术、排放控制技术等关键技术组成天车、游车、大钩、绞车等功能起升和下放钻具，控制钻压，实现钻进和起下钻作业关键技术起升力控制、防碰防顿技术、自动化控制技术等功能控制各系统的运行，实现钻井过程的自动化和智能化组成司钻控制台、电气控制系统、液压控制系统等关键技术控制系统集成技术、故障诊断技术、远程监控技术等03关键技术传动效率控制技术、减振降噪技术、可靠性设计等01组成变速箱、传动轴、万向节等02功能传递动力和扭矩，实现各系统的协同工作1 2 3井口装置、防喷器、压井管汇等组成控制井口压力，防止井喷和井漏，确保钻井安全功能井控装置设计技术、井控工艺技术、应急处理技术等关键技术组成振动筛、除砂器、除泥器、离心机等功能清除钻井液中的固相颗粒，维护钻井液性能，提高钻井效率关键技术固控设备选型技术、固控工艺流程设计技术、固控效果评价技术等03CATALOGUE钻井设备介绍钻机类型及特点陆地钻机适用于陆地石油钻井，稳定性好，移动方便。

侧钻水平井半程固井技术研究与应用课件

侧钻水平井半程固井是将造斜段注水泥固井技术与水平段割缝筛管防砂完井技术结合在一起的一项完井新技术。其施工工艺是先将完井管柱下至水平段末尾,首先座挂液压式尾管悬挂器，再升压膨封造斜段下部水利扩张式管外封隔器, 然后升压打开压差式分级箍,对造斜段注水泥,封堵油水干扰层。最后钻固井盲板、通井至井底或进行酸化解堵。
4) 为进一步保护元件膨胀后不受管内压力变化影响，蹩压后放压，管内压力降低，锁紧阀永久关闭。
芯轴(一段套管) 挠性钢肋状加固件
密封元件
可膨胀固定钢套筒
可膨胀固定钢套筒
膨胀前外径尺寸
弹性橡皮套
套管外封隔器设有一系列保护装置，在过早或过
量膨胀时起保护作用。阀环上配置两个可供选用的断挠性钢加固硫化橡胶开杆，在管内液体通过芯轴并由注水泥胶塞切断断开
半程固井完井工具
管外封隔器是一种水力膨胀式封隔器，由中心管、密封环、橡胶筒及阀环等构成，结构见下图。中心管为一根短套管，内径与套管内径相同，可与套管柱直接连接。胶筒是一种承受高压的可膨胀密封元件，由内胶筒及硫化在骨架上的外胶筒组成。外胶筒两端有可变形的金属支撑环，用于加强胶筒承压能力。阀环由一只锁紧阀、两只单流阀及阀环体构成。阀环体中间有一只断裂杆套。三只阀按串联排列，用阀槽沟通。，断开杆被切断后，管内高压液体经过断裂杆处通口依次经过锁紧阀、单流阀、阀槽进入内外胶筒之间的环形空间，胶筒膨胀，封隔器随即座封。
膨胀机理
来自膨胀部件
向膨胀部件
断开杆(选用) 滤网
限压阀
1) 开始放入时，锁紧 2) 套管下完后，管内
阀由安全销锁紧关闭，蹩压，压力达到预定
克服下套管时管内压界限时，安全销切断，
力。
管内液体通过锁紧阀

侧钻水平井工艺技术

在侧钻水平井工艺中，完井技术的目的是确保井筒的完整性和功能性，以满足油气开采的要求。因此，完井技术需要考虑到套管材料、尺寸、
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

大庆油田鱼骨井水平井完井技术资料课件

鱼骨井水平井完井技术实施流程
前期准备
地质勘探
设备与人员准备
对目标区域进行地质勘探，收集地层、岩性、压力、储层分布等数据，为钻井提供依据。
根据钻井工程需求，准备相应的钻机、钻具、泥浆系统等设备，并组建专业团队，确保人员技能符合要求。
井位选择
根据地质勘探结果，选择合适的井位，确保钻井过程中能够穿越目标储层。
06
结论与展望
技术成果总结
1
鱼骨井水平井完井技术在大庆油田的应用取得了显著成果，提高了油田的采收率和生产效益。
2
该技术通过优化井身结构和完井工艺，有效解决了油田开发中的难题，为同类油田的开发提供了借鉴和参考。
3
鱼骨井水平井完井技术的应用还促进了配套设备和工具的研发与改进，推动了石油工程技术的进步。
鱼骨井水平井完井技术是一种将垂直井和水平井结合的完井技术。这种技术可以在油藏中形成类似于鱼骨的井身结构，从而增加油藏的暴露面积，提高采收率。
技术发展概况
鱼骨井水平井完井技术的发展经历了多个阶段。最初，这种技术主要被用于开发低渗透油藏。随着技术的不断进步，现在它已经被广泛应用于各种类型的油藏。
完井设备与工具维护
定期检查和保养完井设备与工具，确保其正常运转，延长使用寿命。
05
工程实例分析
案例一
总结词：成功应用
详细描述：大庆油田某区块的鱼骨井水平井完井工程，通过采用先进的钻井和完井技术，成功地完成了该区块的油藏开发。该案例展示了鱼骨井水平井完井技术在油田开发中的重要性和应用效果。
案例二
参数和评估油气藏。
测井数据解释
02
对测井数据进行处理和分析，准确解释地层参数和油气藏特征

水平井钻井技术概述

水平井钻井技术概述第一章定向井（水平井）钻井技术概述第一节定向井、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勘探公司于己于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。

第七章----水平井技术

第七章水平井技术7.1 水平井的定义所谓水平井，是这样一种定向井，其最大井斜度达到90°左右(一般大于85°就叫水平井)，且在目的层内维持一定长度的水平的或近水平井段。

八十年代以来水平井钻井技术的不断成熟主要归功于整个定向钻井技术，它是定向钻井技术发展的重大进步。

7.2 水平井的分类及其特点目前，根据造斜井段的曲率半径，水平井可以分为四种类型：长半径、中半径、短半径水平井(见图7-1)和超短半径水平井。

①长半径水平井系统水平井钻井技术已经进入新的历史时期，但是长曲率半径系统仍然有着它的应用领域，在勘探和探明油田面积方面利用长半径系统成功地钻出了许多水平井。

对于海上钻井平台，大跨度或综合考虑障碍的井口位置和在城市下面的油田等，最好使用长半径。

通常来说，长曲率半径水平井是采用常规的井下工具。

这一类型的水平井的造斜点比较靠近井口；由于曲率半径大，能达到较大的水平位移。

②中半径水平钻井系统从广义上讲，这一钻井系统的水平井眼是根据API对钻柱的弯曲和扭转的复合应力所给出的极限值，进行有效的钻井作业。

经实践，最大的实际狗腿严重度在旋转钻方式中为20°/100ft，在定向钻方式中可达30°/100ft。

中半径水平井系统的适用范围很大，而且在北海、墨西哥湾、洛杉矾和阿拉斯加的北部作业中取得了巨大的成功。

它成功地应用于解决水锥、气锥、生物礁和裂缝地层的油层的开发。

虽然油层的自然性质对于中半径水平井系统的使用性有着某些影响，但是比长半径系统少多了。

尽管钻井液的漏失使得作业复杂化，但钻裂缝性油层的最经济方法在目前来说还是首推中半径水平井。

中半径弯曲井段所需要的垂直深度比长半径系统的深度小得多，许多复杂的井段能够在中曲率半径水平井的垂直井段顺利通过。

并且能在钻弯曲井段和水平井段之前下入套管将其封固。

当然，这样做可能因为增加下套管井深而多一些费用，但是在比较短的弯曲井眼中钻进能够节省时间和减少潜在的井眼复杂情况。

水平井技术课件

水平井完井液
钻井液
在钻进过程中使用的液体，具有携带岩屑、平衡地层压力等功能。
完井液
在钻达目的层后，用于保护油气层的钻井液，具有低渗透性、稳定性等特点。
油气分离液
用于将钻采出的油气进行分离的液体，具有高效分离和低伤害性。
水平井完井工艺
钻进工艺
采用定向钻井技术，控制钻头沿着设计轨迹钻进，形成水平
05
水平井技术案例分析
案例一：某油田的水平井钻井实践
总结词：成功应用
详细描述：某油田在钻井过程中采用了水平井技术，通过精心设计和施工，成功地完成了钻井作业。该案例展示了水平井技术在提高油田采收率方面的应用效果。
案例二：某气田的水平井完井实践
总结词：高效益
详细描述：某气田在完井过程中采用了水平井技术，有效提高了单井产能和采收率。该案例证明了水平井技术在气田开发中的高效益，为类似气田的开发提供了借鉴。
案例三：某油田的水平井增产实践
总结词：显著增产
详细描述：某油田通过采用水平井技术，实现了单井产量的显著提升。该案例进一步证实了水平井技术在油田增产方面的优势，为其他油田提供了可复制的成功经验。
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完井工艺
钻达目的层后，进行完井作业，包括固井、射孔、酸化等，以实现油气资源的有效开发。
03
水平井完井技术
水平井完井设备
水平井钻机
用于钻凿水平井段的钻机，具备大扭矩和稳定性的特点。
井下测量仪器
用于监测钻进过程中的井斜、方位角等参数，确保井眼轨迹的准确性。
井口装置
包括防喷器、采油树等设备，用于控制井口压力和油气流动。
水平井技术的发展历程

超短半径水平钻井技术ppt课件.ppt

三
超短半径水平井钻井系统及工艺
斜向器
在0.3米的半径内使生产管迅速从垂直方向转向水平方向；确保钻头准确地进入薄地层，钻至合适的位置；尽量减小扩眼直径；保证生产管的变形在允许范围内。
斜向器
钻杆弯曲轨迹图
钻杆曲率单调变化段受力分析图
轨道送进阻力的计算值与实测值比较
技术优势
老井改造(辐射状水平井使老井更新、死井复活，开采残余油气）；穿通分隔的垂直裂缝；大大提高薄油气层产油气的能力；有利于低压、低渗油层的重力排油；可提供更高的注水效率；在热力驱油中能更有效和经济地传播热量，并可方便地实现不间断地蒸汽吞吐。
径向水平钻井过程示意
基本工艺过程
磨铣套管(1．5へ3米长)；扩大井眼（直径约0．6米）；下入斜向器，用井下锚定器定位；下人生产管(钻杆)及水力破岩钻头；钻进（调整钻进参数，控制钻进速度）；轨迹控制（测量、调节）；完井作业斜向器回收
完井作业
用电化学方法切割掉钻头；进行砾石充填作业；沿水平井段的生产管进行电化学射孔；下入柔性割缝衬管或滤网；割断生产管。或将钻杆拉回，裸眼完井或砾石充填完井。
二、发展历史与现状
美国、苏联、法国、罗马尼亚、日本、加拿大等国； 1929年、美国、得克萨斯州； –两个长约7米的5-1／4″水平排液井眼 –采油速度从原来的大约1.5桶／天提高到60
材料
屈服强度断裂强度延伸率
ASME606-Ⅳ
483Mpa 640MPa 30%
20#碳素结构钢 245Mpa 410MPa 25%
ASME606-Ⅳ连续管性能参数表外径壁厚轴向拉伸极限抗内压极限
1.25” 3.4mm

水平井(平台井)钻井知识及钻井新技术(20140527)

水平井钻井知识及钻井新Байду номын сангаас术
内
容
一、水平井技术简介及工程设计二、水平井钻井技术
三、水平井测量技术
四、鱼骨水平井钻井技术
五、分支水平井钻井技术
六、超短半径径向水平井技术
七、大位移水平井钻井技术
八、“工厂化”水平井高效钻井技术
一、水平井技术简介及工程设计水平井
井斜角大于或等于86°，并保持这种角度钻完一定长度水平段的定向井
一、水平井技术简介及工程设计
钻具组合优选的原则
a. 钻柱摩阻最佳
b. 优先选用成熟的钻具组合
c. 满足强度要求 d. 有利于减少起下钻次数 e. 必须有较大的可靠性及实用性 f. 根据井身剖面选择钻具组合
一、水平井技术简介及工程设计
制定原则钻井液方案的制定润滑防卡井壁稳定
一、水平井技术简介及工程设计
水平井综合设计设计步骤: 第一步：提出候选目标油气藏。由作业公司提出候选目标油气藏。第二步：地质评价。审查油气藏条件是否适合钻水平井。是否有法律争议，是否符合公司经营战略。第三步：初步油气藏筛选初步进行产量递减和现值研究，储量分析。第四步：经济效益分析，初步经济分析和初步成本预测。是否受土地租赁和规划条例限制。
井口
KOP 第一增斜段稳斜调整段第二增斜段水平段
一、水平井技术简介及工程设计
水平井井身轨迹类型
“L”型剖面又称“直—增—稳—增—降 —水平”剖面，由直井段、第一增斜段、稳斜段、第二增斜段、降斜段和水平段组成，突出特点是在第二增斜段与水平段之间设计了一个降斜段，使水平段垂深比控制点（井段）垂深小。这种剖面是辽河油田杜84块开发馆陶组水平井比较普遍采用的一种井身轨迹类型。

水平井钻井技术

3、水平井的垂向位置由油藏性质决定水平段的设计位置。
无底水、无气顶油藏，水平段宜于油层中部; 有底水或气
顶油藏，水平段应尽量远离油、气、水界面；重油油藏，水平段应在油层下部，使密度较大的稠油借助重力流入井眼。
H 90
三、水平井靶区参数设计
4、水平井靶体设计水平井靶体设计实质：确定水平段位置的允许偏差范围，允许偏差限制过严会加大井眼控制难度与钻井成本。靶体垂向允许偏差必须等于或小于油层厚度。靶体上下边界对称于水平段设计位置，但也可以不对称。靶体横向允许偏差一般是垂向允许偏差的几倍(多为5倍) 加大靶窗宽度，有利于降低着陆控制难度。减少水平钻进时纠方位的麻烦。
第一节水平井设计中的几个问题
三、水平井靶区参数设计水平井的靶区：一般是一个包含水平段的长
方体或拟柱体。
靶区参数：主要包括水平井段井径、方位、长度，水平段井斜角、水平段的垂向位置，水平井靶区形状尺寸及允许偏差范围。
H 90
三、水平井靶区参数设计
1、水平段长度设计
设计方法：根据油井产量要求，计算最佳水平段长度，综合考虑钻柱摩阻、钻机能力、井眼稳定周期等因素的限制。 2、水平段井斜角确定水平段井斜角应综合考虑地层倾角、地层走向、油层厚度等因素。我国的石油水平井段的井斜角一般是不小于86º 。在通常情况下，水平段与油层面平行，其井斜角为：
H 90
四、水平井剖面设计
（1）单弧剖面又称“直—增—水平” 剖面，由直井段、增斜段和水平段组成。突出特点是用一种造斜率使井身由 0º 增至最大井斜角αH 。这种剖面适用于目的层顶界与工具造斜率都十分确定条件下的水平井剖面设计。常用于短半径水平井。
第二节水平井的经济效益与应用前景

江汉油田潜江凹陷水平井钻井技术

环境保护与可持续发展要求
减少环境污染
研发环保型钻井液和钻井技术，降低钻井过程中的环境污染。
资源高效利用
优化钻井参数和钻井工艺，降低能源消耗和资源浪费。
废弃物处理与再利用
对钻井废弃物进行无害化处理和资源化再利用，降低对环境的影响。
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THANKS
油气储层特征
01
潜江凹陷的油气储层具有低孔、低渗、低饱和度的特点，储层物性较差。
02
油气储层的孔隙类型以粒间孔和溶蚀孔为主，其中粒间孔是主要的储油空间。
03
油气储层的渗透率一般在1-50毫达西范围内，属于低渗透储层。
地层压力与温度
潜江凹陷地层压力系统复杂，纵向上存在多个压力层系，各层系之间的压力差异较大。
钻井液处理剂
研究和应用适合江汉油田潜江凹陷的钻井液处理剂，以提高钻井液的稳定性和润滑性，降低钻井过程中的阻力和磨损。
钻具组合与钻井参数优化
钻具组合设计
钻具维护与管理
根据江汉油田潜江凹陷的地质条件和钻井工程要求，设计合理的钻具组合，以提高钻井过程中的稳定性和安全性。
加强钻具的维护和管理工作，定期检查和维修钻具，确保钻具在良好的状态下工作，延长钻具使用寿命。
智能化钻井技术的应用前景
自动化钻井系统
集成钻井设备、传感器、控制系统等，实现钻井过程的自动化和智能化。
远程监控与决策支持
通过实时数据传输和远程监控系统，为钻井工程师提供决策支持，提高钻井决策的准确性和及时性。
人工智能与机器学习
利用人工智能和机器学习技术对钻井数据进行处理和分析，预测钻井风险和优化钻井参数。
钻井过程与难点解析
钻井过程
采用常规钻井技术进行钻进，根据实际情况调整钻井参数，确保钻井效率与安全。

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Maersk Oil Qatar AS公司于2004年4月在海上S区块的AlShaheen油田的EA-04井，在井斜大于86º的井中钻成8154m 的最长水平段，测量深度9437m，总垂深1070m，水深65m。
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4.1 国外水平井技术发展概况
Sperry Sun公司使用8-3/4″牙轮钻头、旋转导向系统和磁测距技术，在加拿大不列颠哥伦比亚省Jedney油田创出了将两口井距3104m的井底部相交的纪录；测量深度为 5864m，总垂深1545m。
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阶梯式水平井
4、水平井的发展状况
4.1 国外水平井技术发展概况
上世纪80年代水平井技术呈大规模、加速发展趋势，至1985 年底全世界共钻水平井100口，至1995年一年为1500口； 1996年一年即钻水平井2700口。目前已经成为成熟技术。
Sperry-Sun公司在卡塔尔海上所钻ALS-8B井，水平段最长 5004m。
Mobil公司在德国钻成的R—308井（4 ¾ ”井眼），创短半径水平井水平段最长600m的世界记录。
美国Bechtel公司采用高压水射流技术开发的超短半径水平井系统，在 4 ¾ ”井眼中同一深度半径方向钻24个辐射状的水平井眼，水平段长30 60m，曲率半径0.3m。
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4.2 国内水平井技术发展情况
专题讲座之一：
水平井钻井技术
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水平井技术为提高勘探效果、单井产量和油藏采收率开辟了一条崭新途径,给石油工业发展带来了一场新的革命,已列为当今石油工业最重要的关键技术之一。
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主要内容
一、水平井技术概述二、水平井的主要技术问题三、水平井轨迹控制技术
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一、水平井技术概述
1、水平井的基本概念 2、水平井的基本类型 3、水平井的用途 4、水平井的发展状况
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类别长半径中半径中短半径短半径超短半径
水平井的类型
造斜率井眼曲率半水平段长度
(°/30m) 径（m)
(m)
2~6
860~280
300~1700
6~20
280~85
200~1000
20~80
85~20
200~500
90~300
60~10
100~300
特殊转向器 0.3
30~60
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(1)水平井技术适合于薄层的开采
0.6万吨
扩大泄油面积增加控制储量提高油井产能
直井的5倍以上（L=300m）
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(2) 开发以垂直裂缝为主的油藏
水平井钻遇垂直裂缝的机会要远大于直井，可以获得更高的产能和采收率，例如：Rospo-Mare油藏。
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（3）开发底水或气顶活跃的油藏
水平井可以延缓水锥、气锥的推进速度，延长油井寿命，提高采收率。
中半径水平井的优点
同短半径水平井相比，中半径水平井可采用常规设备和工具就可以完成，且井眼尺寸和完井方式不受限制，水平段长可达1000m以上，具有长半径水平井的大部分优点。
同长半径水平井相比，中半径水平井的无效水平位移和弯曲段长度明显要短，摩阻扭矩小，轨迹控制井段短，且因为减小了无效井段长度，降低了钻井费用；造斜率相对较高，中靶和跟踪油层的能力较强。
94%，基本没有效益。在11口老井上，通过侧钻水平井，二次完井，老井复活，含水率降到10-20%，40天收回侧钻井成本，效益很好。
侧钻水平井
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（7）平注平采
有利于水线的均匀推进，有利可以替代多口直井，大量减少钻井过程中的排污量，有利于保护环境。
丛式水平井
“八五”期间CNPC组织6个油田、5个院校、762名技术人员，投入资金 3.6亿元，在水平井理论、实验技术、工艺方法、软件技术、工具仪器等方面进行研究，取得16项重大技术成果。
“九五”期间开展了短半径水平井、侧钻水平井、径向水平井、直角转向水平钻进系统等工艺技术研究，在中原、辽河、吉林、长庆油田、胜利油田应用，提高产量2.35~9倍。
胜利油田水平井技术
胜利钻井从90年代开始水平井的钻探。经过十多年的发展，胜利油田已经形成了完善配套的水平井钻井完井技术。至2005年4月底共完成各类水平井464 口，占中国水平井总数67%。胜利油田内部年完成水平井在 70 ～ 80 口之间。单井产量是同区邻近直井的3倍以上，取得了显著的经济效益。并在一些特殊油藏中得到了很好应用。
鉴于中半径水平井以上优点，其数量明显要多于长半径和短半径水平井的数量，占水平井总量60%。
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水平井的剖面类型
根据油藏特性的不同，按水平段的几何形状分为以下几类
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3、水平井的用途
(1) 开发薄油层或低渗透油藏，可提高单井产量
与直井和常规定向井相比，水平井可以大大增加泄油面积，显著提高薄油层和低渗透油藏的产能，使其具有开采价值或增加经济效益。
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1、水平井的基本概念
水平井（horizontal well）
是指井眼轨迹达到水平（井斜角>86º）并继续延伸一定长度（延伸长度/油层厚度≧6）的定向井。
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垂
深
造斜点
水平井垂直剖面图
水平井的靶区：圆柱型、矩形、梯形等
圆柱型矩形
靶前位移
水平段
水平位移
-
梯形
2、水平井的基本类型
根据剖面形状和从直井段至水平段拐弯半径的大小，可分为：长半径： K < 6°/30m 中半径：6°/30m 、 K<28°/30m 短半径： K < 1~5°/m 超短半径： R <0.5m
“十五”以来，水平井钻井技术进入了超薄油层、深层、大位移、随钻地质导向的方向发展，规模应用水平得到了进一步发展。
胜利油田：2002年完成的卡塔尔杜汉油田DK-586井，井径Φ152.4mm，水平段长1635m，水平位移1852m，水平段靶点数12个。2003年10月完成孤平1井，水平段长度达到1054.15m，是目前国内陆地水平段最长记录。 2003年3月完成的东河1-平2井，井深6476m，水平段400m，创出国内水平井垂深、井深最深记录。 -
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（4）开发常规稠油油藏
水平井可以增加稠油油藏的产液量，从而保持井筒及井口油流温度，有利于稠油的开采。
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水平井开发稠油油藏
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（5）水平井勘探
用一口水平井可钻穿多层陡峭的产层，相当于多口直井的勘探效果。
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（6）开采剩余油（侧钻水平井）
侧钻水平井可使一批老井返青，死井复活。荷兰的Helder油田，底水油藏，后期生产含水率平均达到