水平井造缝种类
径向水平井技术发展及工具特点
径向水平井技术发展及工具特点刘平全【摘要】径向水平井技术可以向储集层沿径向钻出长达50～100 m的生产流道,有效穿透泥浆污染带,成倍增加泄油面积,以提高油气单井产量.该技术通过转向器实现钻井轨迹由垂直到水平的位置转换,采用螺杆马达带动万向节及铣刀旋转,对油层套管实施开窗,然后下入喷射软管和喷射钻头,利用水力破岩机理,对油层实施喷射钻进.应用结果显示,该水力喷射钻进技术适用于松软地层,对硬地层钻进效果差.国外Max PERF径向钻孔技术,采用半刚性钻杆+金刚石钻头切削破岩钻进方式,对硬地层钻进具有明显优势,是径向水平井技术领域的发展趋势.%Ultra Short Radius Drilling System (USRDS) can drill up to 50 m to 100 m perforation into the reservoir along the radial direction from wellbore,in order to penetrating the mud belt and increasing the drainage area for improving the production of well.The USRDS Transited the drilling trajectory from vertical to horizontal by diverter and the screw motor and Cardan shaft driving the milling cutter to drill a hole of the oil casing,then the injection hose and the jet bit is putted into the well and drilled into the oil layer by hydraulic jetting.According to the results of application,the hydraulic drilling was effectively in soft formation but hard formation.The maxperf drilling system was introduced which was consisted of semi-rigid drillpipe,diamond bit and so on it has a more significant effect on hard formation.It will be the future trend of USRDS.【期刊名称】《石油矿场机械》【年(卷),期】2018(047)001【总页数】5页(P23-27)【关键词】径向水平井;技术;工具【作者】刘平全【作者单位】长城钻探工程有限公司工程技术研究院,辽宁盘锦124010【正文语种】中文【中图分类】TE921在钻完井及修井等过程中，地层不可避免地都将受到钻井液及固井水泥浆的伤害，造成近井地带渗透率下降，形成污染带。
水平井段内多裂缝压裂技术研究与应用
水平井段内多裂缝压裂技术研究与应用申贝贝;何青;张永春;李雷;刘威【摘要】针对大牛地气田致密低渗地层特征,在总结水平井压裂工艺应用情况及其优缺点的基础上,开展了水平井段内多裂缝压裂新工艺的研究,特别是对水平井段内多裂缝压裂使用高强度水溶性哲堵剂的控制工艺原理以及段内裂缝的干扰进行了分析.并对DPT-8和DPH-60两口水平井实施了段内多缝压裂技术的现场应用试验.试验结果表明,该技术利用暂堵剂能依次封堵先期压裂形成的裂缝,使其不断蹩压而在段内发生多次起裂并延伸,形成多条新的裂缝,从而有效地增加改造体积,扩大泄油气面积或范围,进而提高压裂改造程度和油气增产效果.并能节约封隔器和压差滑套,降低施工作业成本,为大牛地气田致密低渗储层的改造探索出了新的技术途径.【期刊名称】《天然气勘探与开发》【年(卷),期】2014(037)001【总页数】4页(P64-67)【关键词】致密低渗储层;水平井压裂;段内多裂缝压裂;大牛地气田【作者】申贝贝;何青;张永春;李雷;刘威【作者单位】中国石化华北分公司工程技术研究院;中国石化华北分公司工程技术研究院;中国石化华北分公司工程技术研究院;中国石化华北分公司工程技术研究院;中国石化华北分公司工程技术研究院【正文语种】中文大牛地气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部东段，主要含气层位为上古生界下石盒子组、山西组和太原组。
自从1999年首钻大探1井试获工业气流后，经过多年的勘探开发与研究，取得了丰硕的成果。
目前，上古生界砂岩储层的开发已经逐渐走向规模化、工业化的开发阶段。
常规的直井开发在大牛地致密低渗储层中开发难度大，建产率低。
为了扩大井筒泄气面积，提高单井控制储量和产能，并借鉴前期气田开发的探索实践，华北分公司工程技术研究院通过转变理念、优化设计、完善管理，不断完善工程工艺措施，逐渐形成了满足大牛地气田致密低渗储层有效开发的工程工艺技术措施。
目前，大牛地气田主要以水平井开发为主，并已经建成国内第一个全部采用水平井开发的10×108m3产能气田。
超低渗透水平裂缝油藏水平井井眼轨迹优化技术
超低渗透水平裂缝油藏水平井井眼轨迹优化技术贾自力;石彬;周红燕;陈芳萍;孟选刚【摘要】七里村油田长6油藏为浅层超低渗透油藏,压裂后人工裂缝为水平缝,直井开采效果不理想.为改善开发效果,水平井的水平段设计为纵向穿越不同的流动单元,压裂后形成多条水平裂缝.基于此思路,设计了"一"字型、大斜度型和"弓"型3种形状的井眼轨迹.数值模拟计算了3种井眼轨迹的开发指标,"弓"型井眼轨迹生产效果最佳.在七平1井上开展现场试验,长622 油层实施6段压裂,分别在3个流动单元各造2组水平裂缝,水平井投产后开发效果明显改善,初期日产油、累计产油均达到同区直井的13.0倍以上.试验表明,采用"弓"型井眼轨迹可有效提高水平裂缝油藏储量动用程度,对国内同类油藏的开发具有借鉴意义.%Chang6 reservoir in Qilicun oil field is a shallow ultra-low permeability reservoir, in which artificial fractures are horizontal after fracturing and production efficiency is unsatisfactory with vertical wells.In order to improve development efficiency, the horizontal section of the horizontal well is designed so as to cross different flow units vertically and multiple horizontal fractures form after fracturing.Based on this idea, three well paths are designed including straight line shape, high deflection shape and arch shape.Development index are calculated for three well paths using numerical simulation, which shows best development efficiency in arch shape well path.Field tests were implemented on Well Qiping 1, in which 6-segment fracturing was implemented in Chang622 zone and two groups of horizontal fractures formed in three flow units.Development efficiency was apparently improved after the horizontal well was put on production, initial daily oilproduction and cumulative oil production reaching 13.0 times of that of vertical wells in the same area.Tests show that arch shape well path can effectively improve reserve depletion around horizontal fractures and provides basis for the development of similar reservoirs in China.【期刊名称】《特种油气藏》【年(卷),期】2017(024)003【总页数】5页(P150-154)【关键词】超低渗油藏;水平裂缝;水平井;"弓"型井眼轨迹;长6油藏【作者】贾自力;石彬;周红燕;陈芳萍;孟选刚【作者单位】陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院,陕西西安 710075;陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院,陕西西安 710075;陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院,陕西西安 710075;陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院,陕西西安710075;延长油田股份有限公司,陕西延安 716000【正文语种】中文【中图分类】TE243七里村油田为超低渗透油藏[1]，压裂后人工裂缝为水平裂缝[2-5]，一直采用直井开发，单井产量低，年采油速度仅为0.24%。
水平井简介
油 天然裂缝
致密砂岩 低压层
水平井的应用
水平井的用途
减少水、气锥
气
水
油
增加油气藏裸露面积
裸露
裸露
水平井的应用
水平井的用途
贯穿裂缝
裂缝系统
跟踪薄油层
水平井的应用 选择水平井考虑的因素
储层深度 储层厚度 储层的驱油机理 孔隙度 绝对渗透率 地层压力 储层岩性 原始饱和度 油气性质（密度、凝固点等） 储层温度 储层垂向限制 油矿线位臵 需要的场地 生产历史 原始储量 剩余储量 套管及井眼尺寸 预备采用完井的方法及采油工艺 经济及市场
成 本
（元/米）
408,924
2347m
325万元
441万元 6m
长半径 914 水平井
中半径 914 水平井
4,977
4,815
2438m 250万元
中半径水平井与直井成本比较
914m
水平井经济效益的评价
影响水平井效益的因素： 初期投入 单位时间油产量 油价 利率 回收期
若把直井的有关参数作为 基本数据，而且一般水平井投入 总高于直井所以在有足够可采储 量的前题下，水平井单位时间油 产量必须高于直井，水平井的效 益才能相对高于直井。这就要求 水平井在油气藏中的井段长度必 须超出某一临界值
垂直测试井眼
Pilot hole 领眼
中半径水平井
52°/100m
稳斜段
72 °/100m 65 °/100m
稳斜段在预计造斜率的 变化上起安全阀作用
目标层
稳斜段
中半径水平井
水平段剖面
简单轨迹水平段
任意轨迹水平段
HORIZONTAL SECTION
水平井目的层靶区（窗口）
油气田开发水平井的裂缝形态
逆断层裂缝一般垂直于断层（当然受岩石类型强 度、硬度影响）。 正断层裂缝平行于断层。 平移断层，断层面渗透率高裂缝与之平行。 除了主应力外，影响裂缝的因素是岩性。
• 若存在高渗 透带或天然 裂缝区，则 人工裂缝方 向与天然裂 缝一致，穿 过天然裂缝 区最好。平 行也能增产
• 除非地层是平的，裂缝方向经常变。目前 的方法只适扬氏模量大于邻层，裂缝为 Frac1，若扬氏模量随深度增加，则裂缝为 Frac2，目的层扬氏模量小于邻层，则为 Frac3。由于剪应力和垂直应力作用，裂缝 甚至可以扭转。
• 对于窟窿构造，顶部受张力，倾斜方向
水平井的裂缝形态
水 平 井 的 裂 缝 形 态
2002年在Texas东 北部压出12条横 缝，比别的方法 增产300%～ 500%。巴西一口 海上井用5条横缝 增产200%。
• 由于井眼附近地应力变化，裂缝面与井筒 角度20 o—70o。
• 用水力喷射压裂工艺，采用动力密封，不 用派克和桥塞，适用于裸眼衬管完井，用 3～5000Psi压差射孔。启裂前液从环空返 回，启裂后液扩大裂缝。
• 特点：
• 每个孔独立加压，与裂缝连通。
• 启裂方向由喷射控制。
• 可一个接一个地喷出缝。
• 一旦启裂可以冲成5呎长洞。
裂缝方向：
• 测斜仪，微地震，岩心松弛。“Observing where the oceans are”。
• 准确的物理和地质信息非常重要，裂缝方 向可逐渐也可突变，甚至在一个平面不同 深度处主应力都会变。
水平井分段压裂流程
水平井分段压裂流程一、啥是水平井分段压裂。
水平井分段压裂呢，就像是给地下的岩石层做一场超级精细的手术。
咱们都知道地下有好多油啊气啊，但是它们被困在岩石的小孔隙里出不来。
这时候就需要水平井分段压裂这个神奇的技术啦。
水平井就是那种在地下横着打的井，就不像咱们传统的直井是竖着下去的。
那分段压裂呢，就是把这个水平井按照一定的长度分成好多段，然后对每一段进行压裂，这样就能把岩石层弄出好多小裂缝，就像给油气开了好多小通道，它们就能欢欢喜喜地跑出来啦。
二、前期准备工作。
1. 地质勘探。
这可是超级重要的一步呢。
得先搞清楚地下的情况呀，就像打仗之前先得知道敌方的地形一样。
勘探人员要通过各种高科技手段，像地震勘探啊之类的，把地下岩石层的结构、硬度、有没有断层这些信息都摸得透透的。
要是这一步没做好，后面的压裂工作就可能会像没头的苍蝇一样乱撞呢。
2. 设备准备。
那压裂可不是靠嘴说说就能完成的，得有好多厉害的设备呢。
比如说压裂车，这可是压裂工作的主力军。
压裂车就像一个超级大力士，能产生巨大的压力。
还有各种油管、封隔器啥的。
油管就像油气的小跑道，封隔器呢，就像一个个小守门员，能把不同的压裂段隔开，让每一段的压裂都能有条不紊地进行。
这些设备都得提前检查好，确保它们都能正常工作，要是设备在工作的时候掉链子，那就麻烦大啦。
三、压裂施工过程。
1. 下管柱。
把那些油管啊、封隔器啊啥的下到水平井里。
这就像把一群小士兵送到地下战场一样。
操作这个的时候可得小心翼翼的，就怕把这些设备弄伤了或者下错位置。
每一个设备的位置都很关键，就像拼图一样，得严丝合缝地放在该放的地方。
2. 第一段压裂。
开始第一段的压裂工作啦。
压裂车开始发力，把压裂液高速注入到地层里。
这个压裂液可神奇了，它能撑开岩石，让岩石产生裂缝。
这个时候就感觉像是一场力量的对决，压裂液的力量在和岩石的硬度做斗争。
随着压力越来越大，岩石开始屈服，慢慢地就出现裂缝啦。
这时候就像看到了胜利的曙光一样，可激动人心了呢。
水平井完井方式及其选择
水平井完井方式及其选择水平井完井方式可采用裸眼完井、割缝衬管、割缝衬管加管外封隔器、下套管注水泥射孔完成。
图1-1就是水平井完井技术示意图。
(1) 裸眼(2) 割缝衬管完井(3) 衬管管外分段封隔完井(4) 水泥固井射孔完井fill--rrri图1-1 各种水平井完井技术示意图上述方式主要取决于油气藏物性与该地区的实际经验。
完井方式对于水平井今后能否进行正常生产或者进行多种作业就是非常重要的。
某种钻井方式只能适应于某种完井方式。
、完井方式1、裸眼完井裸眼完井费用不高，但局限于致密岩石地层，此外,裸眼井难以进行增产措施，以及沿井段难以控制注入量与产量，早期水平井完井用裸眼完成，但现在已趋步放弃此方法。
当今只有在具有天然裂缝的碳酸盐岩油气藏与油气井的泄油半径很小时才使用裸眼完井的方法。
2、割缝衬管完井该方法就是在水平段下入割缝衬管，主要目的就是防止井眼坍塌。
此外，衬管提供一个通道,在水平井中下入各种工具诸如连续油管。
有三种类型的衬管可采用：1) 穿孔衬管。
衬管已预先预制好。
2) 害V缝衬管。
衬管已预先铳好各种宽度、深度、长度的缝。
3) 砾石预充填衬管。
割缝衬管要选择孔或缝的尺寸，可以起到有限的防砂作用。
在不胶结地层，则采用绕丝割缝筛能有效地防砂，另外在水平井采用砾石充填，也能有效防砂。
割缝衬管完井的主要缺点就是难以进行有效的增产措施，因为衬管与井眼之环形空间就是裸眼，彼此连通，同样，也不能进行进行分采。
3、割缝衬管加管外封隔器该方法就是将割缝衬管与管外封隔器一起下入水平段，将水平段分隔成若干段，可达到沿井段进行增产措施与生产控制的目的。
由于水平井并非绝对水平，一口井一般都有多个弯曲处，这样，有时难以下入衬管带几个封隔器4、下套管注水泥射孔该方法只能在中、长曲率半径井中实施。
在水平井中采用水泥固井时, 自由水成分较直井降低得更多, 这就是因为水平井中由于密度关系, 自由水在油井顶部即分离, 密度较高的水泥就沉在底部, 其结果水泥固井的质量不好。
水平井压裂裂缝起裂及裂缝延伸规律探讨
水平井压裂裂缝起裂及裂缝延伸规律探讨摘要：在油气开采中，水平井压裂裂缝是隧道最常见的一种情况，往往是多种因素共同作用的结果，由于裂缝的深度、宽度变化以及裂缝的形成因素均有不同，且根据现场施工条件，对裂缝的处理方法也是不一样的。
严重的情况不仅危害整体性，还会引起稳定性和其它情况的发生，形成恶性循环，都会影响耐久性。
本文主要探讨了水平井压裂裂缝起裂及裂缝延伸规律。
关键词：水平井压裂；裂缝起裂；裂缝延伸规律；探讨引言：由于在日常的生产中，水平井压裂往往具有特殊性，考虑到难度系数较大，我们不能依靠一个人员或者小组，常常必须需要不同团队参与施工。
不论是在哪个段落的水平井压裂，整个队伍都应该是严谨而认真的，做到每一个流程都规范，如果不这样做，施工随时面临着巨大的风险问题。
所以相应地，施工技术也应该着力提升。
团队在施工前就应该努力思考，做好风险备案，在面对各种风险时才能有备无患，实现稳定性的逐步提升。
在正常的作业环境中，施工团队也不能放松警惕，在日常要预先思考应急方案，针对假想的风险作出正确的判断。
整个施工作业完成以后，施工团队要对整体水平井压裂裂缝起裂及裂缝延伸规律进行细致的检查和排查。
1.水平井的优势及压裂在油气开采中，由于水平井所接触油气储层长度比较大，能够很好地增加储层的泄油面积，提高油气产量。
另外在油气开采中，如果储层有天然裂缝，通过水平井可以把天然裂缝贯穿起来，从而更好地对油气资源进行开采。
在油气开采中，如果井筒和最大应力方向相同，就会形成和最小应力方向垂直的纵向裂缝。
对于施工项目的管理的重视，更是防患于未然的关键因素。
很多团队的专业设备少，但是承接的项目却很大，而且数量还在不断地增加，忽视总结经验，也不注意提升自身的技术水平国内许多建设企业，受自身规模影响，更少的企业愿意斥资引进专业设备。
2.水平井压裂裂缝延展规律2.1水平井压裂的两个关键方面：水泥胶结强度在裂缝形成中的作用，以及射孔丛间距对裂缝宽度的影响。
页岩气水平井段内多簇裂缝同步扩展模型建立与应用
页岩气水平井段内多簇裂缝同步扩展模型建立与应用时贤;程远方;常鑫;许洪星;吴百烈;蒋恕【摘要】水平井分段多簇压裂技术是开发页岩气藏的核心技术手段,分析段内多裂缝同步扩展规律和进行段内簇间距优化设计对提升水平井压裂效果具有重要意义.基于多层压裂流量动态分配思想,考虑缝间应力干扰、射孔和摩阻压降损耗、滤失等影响建立多簇裂缝同步扩展数学模型,利用改进Picard法进行方程组求解并开展敏感性分析.研究结果表明,簇间距对多簇裂缝扩展的影响最为明显,当簇间距达到缝高高度时,缝间力学干扰则几乎可以忽略;簇间距越近,则整个缝簇系统受到应力干扰影响越为明显,而加大压裂液黏度则可以明显改变缝宽,一定程度上抵消应力干扰影响;地层滤失系数增加则会显著降低改造体积范围,射孔密度对缝簇扩展影响较小.提出的段内多裂缝扩展数值模型简化了数学建模步骤,综合考虑了影响裂缝扩展的岩石力学和工程因素,且计算速度快,精度可靠,可为水平井段内簇间距压裂优化设计工作提供技术支持.【期刊名称】《石油钻采工艺》【年(卷),期】2018(040)002【总页数】6页(P247-252)【关键词】页岩气;分段压裂;应力干扰;缝簇优化;流量分配【作者】时贤;程远方;常鑫;许洪星;吴百烈;蒋恕【作者单位】中国石油大学(华东)石油工程学院;中国石油大学(华东)石油工程学院;中国石油大学(华东)石油工程学院;中国石油川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司;中国海洋石油总公司研究总院;美国犹他大学能源与地球科学研究院【正文语种】中文【中图分类】TE377页岩气储层具有低孔、低渗等特征，通过水平井分段多簇压裂技术进行储层压裂改造是目前开发此类气藏的核心技术［1-2］。
美国六大页岩气藏水平井分段多簇压裂产能统计数据发现，压裂段内约有30%以上的压裂缝簇没有工业气流，即使在具有高产气量的压裂段内也存在6%～22%左右的无效缝簇［3］。
微地震等裂缝监测数据表明，簇间距设置不当引起的应力干扰会引起裂缝扩展受限甚至闭合，是造成压裂效果低下的根本原因。
水平井国内完井主要技术
国内常用水平井完井技术水平井完井技术是水平井技术中的一个重要环节。
早期，水平井基本上是采用套管固井射孔方式完井，该方式优点是工艺比较成熟、应用范围广、后期措施技术配套，但缺点是完井成本高，且易造成油层损害，影响水平井的产能。
“九五”以后，通过进一步研究水平井完井技术由过去单一的固井射孔完井技术发展成为一套适合多种油藏类型、保护油气层、提高水平井产能及采收率的综合完井工艺技术，常见的有以下五种：1、固井射孔完井技术包括水平井套管固井完井技术、水平井尾管固井完井技术、水平井射孔工艺及定向射孔技术。
90% 左右的水平井采用了固井射孔完井方式，该技术为成熟技术。
缺点是完善程度低。
2、钻孔/割缝衬管完井工艺技术可以解除钻井泥饼对地层油流通道及衬管的堵塞，通过替浆和酸洗，彻底清洗裸眼井壁，然后再充以完井保护液。
3、套管＋水平段衬管，套管外封隔器完井技术套管顶部注水泥完井,筛管分段使用管外封隔器。
特点是它既可以封固油层以上的复杂井段,又可以使油层免遭水泥污染。
同时便于后期对水平井段分段采取措施。
4、筛管顶部注水泥完井技术特点是它既可以封固油层以上的复杂井段,又使油层免遭水泥污染，同时，消除了射孔对套管的破坏。
一定的防砂作用。
5、水平段多级封隔器注水泥完井技术适用低渗透油藏、多产层油藏、底水油藏、裂缝性油藏。
上部套管完井套管膨胀式封隔器水层油层分级箍筛管如胜利油田针对上述的各种完井技术，研制了以下几种完井工具：新型尾管悬挂器、长胶筒管外封隔器、新型分级箍、定位器、内管膨胀工具等。
在水平井完井技术应用上，应针对不同的油藏类型采用不同的完井技术。
水平井生产管柱及配套采油工艺产能研究及系统优化技术、防砂技术、酸化工艺技术、修井技术等。
水平井在射孔投产前要采取通井、替浆、试压、刮管等措施，在投产时采取负压射孔、抽吸、混排、酸洗、电加热、注蒸汽等措施。
常用采油方式有有杆泵采油、电泵采油、自喷采油并辅以油管加热清蜡技术。
为防止落物掉入水平段，在造斜点坐封空心桥塞，下部接筛管和丝堵。
水平井射孔技术介绍
水平井射孔技术介绍一、水平井射孔技术“水平井射孔技术”是国家“八五”重点科技攻关的配套项目，大庆油田水平井开采的主要对象是低丰度、低渗透、低产的“三低”油层，需要压裂改造方能投产。
当水平井的油层胶结很差或油层需压裂改造的情况下，在油层套管较低的一侧射孔比较合适，使射孔孔眼在油层水平面的下方，因此，产层流体上行流动，避免了油层吐砂及后期开采套管沉砂问题。
另外，还为压裂提供了沿油层两侧延伸的水平通道，避免垂向通道可能造成的油层顶底盖层被压开的问题。
为此我们开发研制了几种低边定向射孔枪。
一种是弹架旋转低边定向射孔枪，它主要由枪体、弹架、配重块、轴承等组成。
由于采用了这种结构，不论射孔枪体随着水平段井眼如何转动，相邻二个射孔弹相位均为低边夹角120°，这样就达到了低边发射的目的。
它的特点是结构紧凑，灵活可靠，不受枪身外部环境的影响，安装比较容易，起下安全顺利，它适合于射孔井段多且井段较短的井。
另一种是枪身旋转低边定向射孔枪，它在井下的管柱组合为：引鞋+射孔枪+传爆接头（带导向块）+……+压力起爆器+旋转接头+油管至井口。
在射孔枪组的顶部接一个旋转接头，再在每两支枪间的传爆接头上加工有导向块，弹架和射孔弹及枪体是相对固定的。
由于射孔枪的形心与重心不重合，产生一个扭转力矩，在进入造斜段后射孔枪便在此力矩作用下，开始转动，使重心向下、形心在上沿水平段前进，以保证射孔弹发射方向是低于水平面，从而达到低边发射的目的。
依据上面的技术原理，根据油田开发的需要，我们还研制成功了水平180°射孔枪，以及三相位水平井射孔枪等，水平井射孔枪已形成系列化。
二、复合射孔技术复合射孔工艺技术是一项集射孔完井与高能气体压裂（简称HEGF）于一体的高效完井技术。
它能一次完成射孔和高能气体压裂两道工序，做到在射孔的同时对近井地层进行气体压裂，形成多条微裂缝，并可解除钻井、固井、射孔等过程对地层的污染，从而改善近井地层导流能力，提高射孔完井效果，达到射孔完井和增产、增注的目的。
大斜度井、水平井井下作业工艺
大港油田井下作业公司
常规水平井井下作业技术
双作用泵、并联泵 • 适用于地层供液能力强，要求
排量高的水平井和分支水平井。 结合地面变频技术，具有节能， 排量调节范围大，调节方便， 一次投入少的优点
• 日产液 110-295方/日
大港油田井下作业公司
常规水平井井下作业技术
电泵 • 适用于地层供液能力强，要
（倍）
滤砂筛管完井与射孔完井方式对比
每米 布孔数 （个）
一周 每米 布孔排 孔数 （行） （个）
孔眼渗
流面积 (mm2)
每米供
液面积 （mm2）
井筒通
道面积 (mm2)
13.6 11
143 11225.5 687660 11493
12
942
942
3017.5
11.9 11.9
730
3.8
最小 通径 （mm)
大港油田井下作业公司
4、替泥浆量不同
常规水平井井下作业技术
水平井水平段液体与常规井流态不同，加之 钻井过程为了减少磨阻部分井泥浆中混入了原 油，替泥浆液量一般达井筒容积4倍，相当于 同深度常规井新井投产的2～3倍。
大港油田井下作业公司
常规水平井井下作业技术
5、射孔方式不同
水平井射孔一般不负压、定向射孔、液压延时引爆 采用油管输送方式 射孔相位角根据钻井轨迹和不同油藏的生产特点
抽油杆
抽油泵 筛管 丝堵 丢手桥封 筛管 丝堵
大斜度井、水平井的概念及特点
直井段生产管柱
大港油田井下作业公司
大斜度井、水平井的概念及特点
常规防砂管柱
大港油田井下作业公司
大斜度井、水平井的概念及特点
分层生产管柱
结构缝10种类型（图文并茂）
结构缝10种类型（图文并茂）结构缝10种类型膨胀缝（伸缝）、收缩缝（缩缝）、沉降缝、防震缝、体形缝、局部缝、施工缝、拼接缝、控制缝、界面缝；伸缩缝：是指为防止建筑物构件由于气温变化，使结构产生裂缝或破坏而沿房屋长度方向的适当部位，竖向设置的一道构造缝。
伸缩缝是将基础以上的建筑物构件入墙体、楼板、屋顶等分成两个独立部分，使建筑物沿长度方向可做水平伸缩。
（1）膨胀缝（伸缝）防止水泥混凝土垫层在气温升高时在缩缝边缘产生挤碎或拱起而设置的伸胀缝。
（2）收缩缝（缩缝）指的是在大面积的混凝土板上设置的收缩缝。
其作用是使水泥混凝土板在收缩时不致产生不规则的裂缝。
沉降缝上部结构各部分之间，因层数差异较大，或使用荷重相差较大；或因地基压缩性差异较大，总之一句话，可能使地基发生不均匀沉降时，需要设缝将结构分为几部分，使其每一部分的沉降比较均匀，避免在结构中产生额外的应力，该缝即称之为“沉降缝”。
防震缝它的设置目的是将大型建筑物分隔为较小的部分，形成相对独立的防震单元，避免因地震造成建筑物整体震动不协调，而产生破坏。
有很多建筑物对这三种接缝进行了综合考虑，即所谓的“三缝合一”。
体形缝大尺度混凝土结构在外形、质量、刚度突变的部位（蜂腰、瓶颈），往往由于应力集中而引发约束应力，产生裂缝。
为了避免这种不利影响，常在该处设缝，称为体形缝。
局部缝在结构形状突变的部位，为缓和应力集中影响而设置的局部结构缝；施工缝混凝土浇筑体量较大时，按预定位置划分不同的施工浇筑区域，接槎出所形成的缝；拼接缝预制构件装配连接时，拼接处所形成的缝；控制缝在结构容易发生裂缝的部位，通过预先设置薄弱截面或其它措施，主动引导裂缝出现并加以控制的缝；界面缝不同结构形式，不同建筑构件，不同建筑材料之间在界面上所形成的缝。
水平井技术
螺杆马达 垫块 弯外壳 轴承部分
螺杆马达
弯外壳
轴承部分
带垫块的双弯马达
反向双弯马达
3、管柱受力复杂
由于井眼的井斜角大，井眼曲率大，管柱在井内运动将 受到巨大的摩阻，致使起下钻困难，下套管困难，给钻 头加压困难。 在大斜度和水平井段需要使用“倒装钻具”，下部的钻 杆将受轴向压力，压力过大将出现失稳弯曲，弯曲之后 将摩阻更大。 摩阻力、摩扭矩和弯曲应力将显著地增大，使钻柱的受 力分析、强度设计和强度校核比直井和普通定向井更为 复杂。 由于弯曲应力很大，在钻柱旋转条件下应力交变，将加 剧钻柱的疲劳破坏。 这就要求精心设计钻柱，严格按规定使用钻柱。
先下钻，然后从钻杆内下 入仪器；
仪器上部联接“挺杆”， 再上部是电缆；
仪器、挺杆及电缆的下入， 需要开泵循环推动； 挺杆可将仪器推动到钻杆 以外一定距离，然后在上 提过程中，进行测井； 只能使用小直径仪器；
–
挠性管测井系统：
挠性管中预先装设电缆， 管前端与标准测井仪器 联接； 可在裸眼中进行测井； 挠性管的下入由滚筒控 制； 缺点是挠性管受刚性影 响，难以承受大的轴向 压力，不可能太长，测 井深度有限；
沉向井壁的下侧，堆积起来，形成 “岩屑床”。特别是在井斜角45°～ 60°的井段，已形成的“岩屑床”会 沿井壁下侧向下滑动，形成严重的堆 积，从而堵塞井眼。 – 这就要求精心设计泥浆参数和水力参 数。
第三洗井区：井斜角550～900(60～900)
第二洗井区：井斜角 450～550(30～600)
影响携岩效果的因素：
2.水平井的分类
3.各类水平井的特点
延长长6浅油层水平缝水平井压裂参数设计
延长长6浅油层水平缝水平井压裂参数设计近年来，随着油气资源开发的迅猛发展，已发现了延长长6浅油层水平缝水平井（LHPHW）。
它是指利用油层水平缝开发油藏的一种新型井类，可有效提高油藏的采收率，使得能源行业受益良多。
然而，相较于传统的垂直井类，延长长6浅油层水平缝水平井（LHPHW）在设计上有着更多的技术难题，尤其是关于参数的设计而。
为了解决这些技术难题，首先应该考虑延长长6浅油层水平缝水平井（LHPHW）的建井难度，一般由物探勘探，井架施工，完井形成三个部分组成。
具体而言，在井架施工过程中，应该采取合理的技术措施，确定延长长6浅油层水平缝的深度，特别是在建井的过程中，它具有一定的规模，可以达到更好的建井效果。
此外，在设计延长长6浅油层水平缝水平井（LHPHW）的参数时，也需要考虑缝的尺寸，楞格型式和钻孔深度等多个参数，这些参数可以精心调整，以达到合理的水平井压裂效果。
首先，需要确定缝尺寸大小，也就是在水平钻井中，缝的宽度长度比例。
缝的尺寸受多种因素的影响，其中最重要的是地层岩性特征和采油技术水平的影响。
受到上述因素的影响，缝的尺寸在不同的油藏中也具有较大的差异，油缝的尺寸一般在0.05m~0.60m之间变化，气缝的尺寸一般在0.2m~2m之间变化。
其次，应确定缝型式，水平井缝可分为单缝、双缝、楞格缝和蜂窝缝等。
在确定合适的缝型式时，需要考虑缝型式对采油特性的影响，由于单缝挤出量小，双缝具有较大的压裂范围，楞格缝型式比较适合钻进角较大的油层，而蜂窝缝型式非常适合钻进角较小的油层。
最后，钻孔深度的确定也是延长长6浅油层水平缝水平井（LHPHW）参数设计时需要考虑的重要问题，主要考虑钻孔深度与油藏地质构造特征之间的相互关系以及井眼深度与压裂深度之间的一致性等。
以上是关于延长长6浅油层水平缝水平井（LHPHW）参数设计的思考，包括缝的尺寸，楞格型式和钻孔深度等参数，以及这些参数对油藏采收率的影响。
实际的设计应根据不同的油藏实际情况，精心确定合适的参数，确保水平井压裂效果达到最优。
关于水平井分段压裂的研究及探讨
关于水平井分段压裂的研究及探讨【摘要】能源作为现代社会的稀缺资源，直接影响着人们的生产生活，对能源的开发也是极为重要的工程。
在石油储存量较小且渗透性较差的油田内，水平井是较为有效的开发方式。
如果遇到油气层渗流阻力较大、渗透率极低的情况，则需要将其压开数量不等的裂缝，加强油气的渗透性及减少渗流阻力。
本文简单阐述了水平井分段压力技术的原理，各种类型的分段压裂技术，包括封隔器分段压裂、段塞分段压裂、封隔器配合滑套喷砂器分段压裂、水力喷射分段压裂、TAP分段压裂技术等，为从事能源行业的人员提供一定的技术参考。
【关键词】水平井分段压裂技术研究由于各个油田的地质情况不一样，在开发的过程中许多特殊情况，如低渗透油气藏、稠油油气藏、储量较小、渗透阻力大等情况，需要采用水平井，其优势在于生产效率高、泄油面积大、储量的动用度较高。
为了达到进一步提高水平井的产量，需要对水平井进行压裂，从而形成数量较多的裂缝，提高油气的产量，提升生产效率，但是由于水平井的跨度较大，要达到理想的压裂效果要求分段工具具有性能良好、体积合适、操作性强等特征，才能有效的提高单位油井的油气产量，实现经济效益及资源的充分开发[1]。
1水平井分段压裂工艺的基本原理水平井压裂后，其裂缝的形状、性能均有所区别，主要和水平井筒轴线方向及地层的主要应力的方向有着较为密切的关系。
该项工艺能够提高产量的原理为压裂使石油的渗流方式发生了改变。
进行压裂处理之前，石油的径向流流线主要处于井底的位置，渗透受到较大的阻力，压裂完成后，径向流流线与裂缝壁面呈平行关系，渗流受到的阻力较小。
裂缝的主要形态有以下几种：①横向裂缝：当水平井筒和主要应力的方向为呈垂直关系时，即会形成横向裂缝；②纵向裂缝：当水平井筒与主要应力的方向呈平行关系时，即会形成纵向裂缝；③扭曲裂缝：当水平井筒和主要应力有一定的角度时，即会构成扭曲裂缝。
压裂后形成的横向裂缝适用于渗透性较差储藏层，其可以明显的促进油井改造。
水平井造缝种类
水平井压裂造缝机理
(2) 轴向缝
轴向缝(纵向裂缝)是沿着水平井井筒起裂的，形成纵向裂缝时井筒方向 应该与最大水平主应力的方向一致。纵向裂缝有时可以把油层泄油面积向 油层的上下边界扩展，在某些情况下纵向裂缝还可以解影响。
水平井压裂造缝机理
(3) 转向裂缝
水平井压裂造缝机理
(4) 扭曲裂缝
扭曲型裂缝与转向裂缝类似，但扭曲 裂缝的上半缝和下半缝是向着两个不同 的平面发生转动，而转向裂缝的上半缝 和下半缝是向着两个平行的平面发生转 动。在图示的应力状态下，水平井井筒 方向垂直于最大水平主应力方向，起裂 的纵向裂缝从井筒延伸出来在远井筒地 应力状态下会转向于横向裂缝的方向。 这样就会导致裂缝在离开井筒附近后的 扭曲。如同转向裂缝一样，扭曲型裂缝 也会造成裂缝在近井筒附近的快速收聚。 而且其收聚的程度比转向裂缝更大，所 造成的产量和压裂施工上的负面影响也 较大。
水平井压裂造缝机理
2014年5月14日
简
介
水平井分段压裂改造技术是目前国际上的先进技 术，代表着采油、采气工艺技术的发展方向。所谓分
段压裂技术，就是在井筒内沿着水平井眼的方向，根
据油藏物性和储层特征，在储层物性较好的几个或更 多水平段上，采用一定的技术措施严格控制射孔孔眼 的数量、孔径和射孔相位，通过一次压裂施工同时压 开几个或更多水平段油层的技术。这是一套有效改造 低渗透油气藏的水平井技术。
转向裂缝又叫‘S’型裂缝，一般是裂缝 从井筒起裂后在近井筒位置延伸一段距离， 再转向另一个平面的方向延伸。如图所示， 在图中所示的应力分布状态下，该裂缝在起 裂时是沿着水平方向延伸，而在沿着水平方 向延伸一段距离后，裂缝发生转向，转向垂
直于最小主应力的方向延伸，所以导致了转
水平井多段压裂布缝方式探讨_李静嘉
PetroleumEngineeringTechnology 石油工程技术中国石油和化工2013·09本栏目合办单位：中国石油大学（北京）北京雅丹石油技术开发有限公司53中国石油和化工2013·09裂。
交互式压裂的布缝方式为在压开两条裂缝后，再在两条缝之间压开一条缝，并在之后的压裂程序上重复这样的操作，直到完成设计的裂缝条数。
这种布缝方式可以改变裂缝范围内应力场的分布，造出更多与主裂缝连通的次生裂缝，使整个水平井段改造体积增大。
本文研究了这种布缝方式下地层最小主应力的改变情况，为了模拟交互式压裂的诱导应力场，模型设置前两条缝的间距为１５０米，第三条缝在前两条缝的中间位置，中间缝的扩展对最大水平主应力的改变情况影响很大，又受前两条缝净压力的影响。
（见图１）图２为缝端部的剪切应力改变情况，这种改变是通过微地震监测得到的，当缝端剪切应力发生改变时就会发射出一种可以被微波接收器捕捉到的剪切波，通过对微地震事件的反衍得到准确的裂缝位置［８］。
从图中可以看出缝端的这种剪切应力改变最为明显，因此随着中间裂缝的扩展所产生的诱导应力有可能压开非常规储层（如页岩）的弱层理面，波及更大的地层范围。
尽管这种布缝方式易于制造出复杂缝网结构，但在工艺上却很难实现，而且在近井筒带有可能发生应力反转，因此这项技术目前来看还不适合应用于油田现场。
同步压裂（拉链式压裂）同步压裂技术指两口平行的水平井同时压裂，Ｒｏｕｓｓｅｌ 和Ｓｈａｒｍａ在２０１０年模拟了这种压裂方式裂缝周围的应力分布状况。
当相对的两条裂缝向对方延伸时，在裂缝尖端会产生一定程度的扰动，使裂缝向垂直于水平井筒方向延伸。
（见图３）我们希望看到的是在裂缝尖端有剧烈的应力改变，但模拟显示与交互式压裂相比这种改变是非常小的。
但裂缝尖端的剪切应力改变较为明显（见图４），有可能导致裂缝转向。
当两条相对的裂缝距离非常近时就有可能发生裂缝转向，增加两口井连通的风险。
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水平井压裂造缝机理
(2) 轴向缝
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
轴向缝(纵向裂缝)是沿着水平井井筒起裂的，形成纵向裂缝时井筒方向 应该与最大水平主应力的方向一致。纵向裂缝有时可以把油层泄油面积向 油层的上下边界扩展，在某些情况下纵向裂缝还可以解除深度井筒伤害， 改善油层的各向异性，降低井筒周围汇流的影响。
水平井压裂造缝机理
(3) 转向裂缝
水平井压裂造缝机理
(4) 扭曲裂缝
扭曲型裂缝与转向裂缝类似，但扭曲 裂缝的上半缝和下半缝是向着两个不同 的平面发生转动，而转向裂缝的上半缝 和下半缝是向着两个平行的平面发生转 动。在图示的应力状态下，水平井井筒 方向垂直于最大水平主应力方向，起裂 的纵向裂缝从井筒延伸出来在远井筒地 应力状态下会转向于横向裂缝的方向。 这样就会导致裂缝在离开井筒附近后的 扭曲。如同转向裂缝一样，扭曲型裂缝 也会造成裂缝在近井筒附近的快速收聚。 而且其收聚的程度比转向裂缝更大，所 造成的产量和压裂施工上的负面影响也 较大。
水平井压裂造缝机理
1、水平井压裂造缝机理 在不同的地应力状态和井筒方位下，水平井压
裂形成的裂缝形态也不同。 水 平 井 压 裂 的 裂 缝
横向裂缝 纵向裂缝
转向裂缝
扭曲裂缝
水平井压裂造缝机理
(1) 横向裂缝
横向裂缝是沿着垂直于井筒的方向起裂的裂缝，它一般产生在水平
井井筒水平段平行于最小主应力方向的水平井。 横向裂缝可以改善低渗 透油层渗流状况，有利于增加油层泄油面积。多条横向裂缝能大大提高 采油速度，并有利于提高采收率。其主要缺点是流体将聚集在裂缝中以 向心流流入井底，这将导致裂缝中流动压降的增加。
转向裂缝又叫‘S’型裂缝，一般是裂缝 从井筒起裂后在近井筒位置延伸一段距离， 再转向另一个平面的方向延伸。如图所示， 在图中所示的应力分布状态下，该裂缝在起 裂时是沿着水平方向延伸，而在沿着水平方 向延伸一段距离后，裂缝发生转向，转向垂
直于最小主应力的方向延伸，所以导致了转
向裂缝的形成。许多因素都可以引起裂缝转 向，最主要的因素是在裂缝起裂时的近井筒 应力分布状况以及射孔状况。裂缝转向会引 起更大的施工泵压，严重情况下可能会引起 砂桥和过早的近井筒出砂。
水平井压裂造缝机理
2014年5月14日
简
介
水平井分段压裂改造技术是目前国际上的先进技 术，代表着采油、采气工艺技术的发展方向。所谓分
段压裂技术，就是在井筒内沿着水平井眼的方向，根
据油藏物性和储层特征，在储层物性较好的几个或更 多水平段上，采用一定的技术措施严格控制射孔孔眼 的数量、孔径和射孔相位，通过一次压裂施工同时压 开几个或更多水平段油层的技术。这是一套有效改造 低渗透油气藏的水平井技术。