水平井钻井技术ppt
合集下载
相关主题
- 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)。
-
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。
-
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
Hale Waihona Puke Baidu
100~300
特殊转向器 0.3
30~60
-
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
-
（7）平注平采
有利于水线的均匀推进，有利于提高采收率。
-
（8）保护环境
一口水平井可以替代多口直井，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
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。
-
4.2 国内水平井技术发展情况
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。
“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。
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%。
-
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
-
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。
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。
-
(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）
-
(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。
-
（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。
“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。 -
专题讲座之一：
水平井钻井技术
-
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。
-
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
-
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
-
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。
-
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
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。
-
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。
-
（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。
-
水平井开发稠油油藏
-
（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。
-
（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
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。
-
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
Hale Waihona Puke Baidu
100~300
特殊转向器 0.3
30~60
-
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
-
（7）平注平采
有利于水线的均匀推进，有利于提高采收率。
-
（8）保护环境
一口水平井可以替代多口直井，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
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。
-
4.2 国内水平井技术发展情况
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。
“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。
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%。
-
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
-
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。
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。
-
(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）
-
(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。
-
（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。
“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。 -
专题讲座之一：
水平井钻井技术
-
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。
-
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
-
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
-
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。
-
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
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。
-
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。
-
（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。
-
水平井开发稠油油藏
-
（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。
-
（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