国内外水平井钻井
浅谈我国水平井钻井技术的发展及应用
该技 术 能成 倍 的提高 原来 老 油井产 量 ，减 少 加密 井 ，改 善井 网 布置 。 利 用现 成的垂 直井 眼和地 面生 产设 施 （ 如井 口设施 、地 面集 输管 线和
问题。
自水 平井技 术获 得进 展 以来 ，出现 了明显 的专业 分工 和 作业 中的
合作 ，现 在这 种趋 势更 加 明显 。测 试工 具开 发和 应用 ，多分 支井 完井
管柱 系统 开发 ，都体 现 了专业 服务 公 司和作业 者 之间 的专业 分工 和作 业合 作趋势 。这种趋 势有利 于新技术 、新工艺 的研究和应 用 。
代付诸 实施 ，８ Ｏ年代相继在 美国、加拿大、法国等国家得到广泛 工业化应用 ，并 由此形成一股研 究、应 用水平井技 术的高潮。如今 ，水平 井钻 井技 术 已 日趋完善，由单 个水平井向整体 井组 开发转变，并以此为基础发展 了水平 井各项配套技术 ，与欠平衡 等钻 井技术、 多分支等完井技术相结合 。形成 了
综， ～ …， 连
中 国 化 工 贸 易
Ｃｈｉ ｎ ａ Ｃｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｔｒ ａ ｄ ｅ
絮
浅 谈 我 国水 平井钻 井技 术 的发 展及 应 用
朱 劲 羽
（ 长江大 学 石油工 程学院 ）
摘
要 ：随着经济的发展 ，人们对石 油的 需求越来越大 ，平井钻井技 术成为最重要 的钻 井技 术之 一。水平 井技术 于 ２ ｏ 世纪 ２ ０ 年代提 出，４ ０ 年
近 年来 ，水 平井 钻完井 总数 几乎 成指 数增长 ，全 世界 的水 平 井井
数为 ４ ． ５万 口左右 ，主要 分 布在美 国 、加拿 大 、俄 罗斯 等 ６ ９ 个国家，
定向井(水平井)钻井技术概述
测量方式
氢氟酸测斜仪，机械式罗盘的电测井方法。
多种引进的有线随钻测斜系统投入工业使用和发展了电子测量系统及陀螺测量系统
发展了无线随钻测斜系统,引进了带地质参数的MWＤ系统
定向井钻井水平
简单的单口定向井、水平井位移小，精度低
钻成大量高难度定向井、大组丛式井、多目标井、套管定向开窗井、水平井也从大半径水平井发展到了中半径水平井
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。
钻成位移过万米的大位移井
径向水平井可在0．3米之内完成增斜过程
我国定向井钻井技术发展情况
(表二)
年代
内容
60年代
80年代
90年代
剖面设计及轨
迹计算方法
设计采用查表法、图解法等精度不高的方法
发展了曲率半径法，最小曲率半径法等多种更为精确的轨迹计算和设计方法，编制了能进行轨迹预测和防碰扫描的计算机软件包。
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ＲｙtｃhＦａｒｍ油田钻成的M1１井,水平位移高达１，011４米。
水平井钻井技术
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
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
浅析油田水平井钻井技术现状与发展趋势
浅析油田水平井钻井技术现状与发展趋势油田水平井钻井技术是一种通过在地下水平方向钻取井眼来开采油田油气资源的技术。
相较于传统的垂直井钻井技术，水平井钻井技术具有钻效率高、井眼长、开采能力强等优点，已经成为目前常用的油田开采技术之一。
本文将就该技术的现状和发展趋势进行简要分析。
目前，全球范围内水平井钻井技术已经相对成熟。
在美国、加拿大、沙特等油气资源丰富的国家，已经大规模应用水平井钻井技术，有效提高了油气开采量。
在中国，由于拥有丰富的页岩气、致密油等非常规油气资源，水平井钻井技术被广泛应用于非常规油气井的开采。
四川盆地、塔里木盆地和长江口盆地已经成功应用了水平井钻井技术，取得了显著的经济效益。
水平井钻井技术的发展趋势主要体现在以下几个方面：技术装备的不断改进和升级。
随着水平井钻井技术的广泛应用，相关技术装备也在不断升级，以提高钻探效率和钻井质量。
钻头材料的研发，可以提高钻头的耐磨性和抗硬层性能；钻进液的研发，可以提高冲击力和清洁井壁的能力。
自动化钻井装备和智能化管理系统的研发也成为发展的重点，以提高钻井作业的安全性和效率。
增强油气储层评价和导向技术。
水平井钻井技术的关键是在目标油气储层内准确钻造井眼，因此开发先进的储层评价和导向技术是发展的重点。
通过利用地震、测井、岩心分析等技术手段，提高对储层的认识和预测能力，从而准确钻制井眼。
通过开展物性评价、油气储层分布预测和导向技术优化等研究，可以进一步提高油气开采效益。
优化水平井复杂井眼和完井技术。
水平井钻井作业中，复杂井眼和完井技术是实现高效开采的关键。
通过研发新型钻井工具和技术，可以有效解决水平井钻井中的钻眼控制、井眼质量和井眼稳定性等问题。
通过优化完井技术，例如水平井侧钻完井、多段压裂完井等，可以提高油气井的产能和产能维持时间。
水平井钻井技术在油田开采领域中具有广阔的应用前景。
随着技术的不断进步，水平井钻井技术将会进一步提高油气开采效率和产能，为保障能源供应和经济发展做出重要贡献。
国内外钻井液技术发展现状
国内外钻井液技术发展现状钻井液技术是石油钻探的重要环节，近年来在国内外得到了广泛关注和发展。
以下是国内外钻井液技术发展现状的概述：1. 国内钻井液技术现状：近年来，我国钻井液技术取得了显著的进步。
通过持续研究和现场实践，国内钻井液技术在多个方面取得了新的进展。
在钻井液体系方面，研究者们关注提高钻井液的抑制性，适用于页岩气水平井和强水敏性易塌地层，以及深井超深井、海洋深水钻井的需要。
此外，还开展了新的研究和应用探索，尤其是近油基钻井液的成功应用，为水基钻井液部分替代油基钻井液奠定了基础。
在钻井液材料方面，国内研究者重视低成本钻井液开发，简化钻井液配方，完善钻井液固相控制技术等。
此外，还针对不同地层和钻井条件，研发了微泡钻井液、强封堵钻井液、环保钻井液和无土/固相水基钻井液等。
2. 国外钻井液技术现状：国外钻井液技术发展较为成熟，主要体现在以下几个方面：（1）水基钻井液：国外水基钻井液研究主要聚焦于提高钻井液的抑制性、抗污染能力和稳定性，以适应复杂地层和环境敏感地区的钻井需求。
（2）油基钻井液：油基钻井液在国外得到了广泛应用，特别是在深井、海洋钻井等领域。
研究者关注提高油基钻井液的性能，如抗高温、抗盐、抗钙等特性。
（3）合成基钻井液：合成基钻井液在国外研究较为成熟，如烃类合成基钻井液、生物质合成基钻井液等。
这些钻井液具有优良的性能，可适应不同钻井条件。
（4）环保钻井液：随着环保意识的提高，国外研究者关注开发环保型钻井液，以减少钻井液对环境的影响。
总之，国内外钻井液技术均在不断发展，研究方向主要集中在提高钻井液的性能、降低钻井液成本、开发环保型钻井液等方面。
未来钻井液技术将继续朝着高效、环保、智能化的方向发展。
国内外钻井新技术
钻头
连续管钻井技术
4、连续管钻井底部钻具组合的重大突破
2）电动底部钻具组合 由为了最终实现连续管的智能闭环钻井，美 国XL技术公司、TSL技术公司等近年来开发出一 种电动连续管钻井系统，该系统的底部钻具组 合用电潜泵马达取代了原来的容积式马达。
由于电动马达可实现完全直接控制，速度 的变化可由操纵杆控制或由键盘指令设定。通 过设定与极限钻压相关的极限电流，马达的失 速问题几乎可以完全避免。
3）Hydril 500系列楔形套管螺纹接头
特制的可钻掉钻头
新型张开式钻头
三、国外创新钻井技术
（一）自动化（闭环）钻井技术
（二）套管钻井技术
（三）连续管钻井技术
（四）实体膨胀管技术
（五）三维可视化钻井技术
（六）反循环钻井技术
连续管钻井技术
1、概况
1） 连续管钻井技术的发展与应用保持着强劲的增长势头，连 续管钻井的应用领域和技术优势不断增加； 2） 美国目前是应用连续管钻井最多且技术领先的国家，世界 上主要连续管及连续管作业机制造公司均集中在美国；
MWD WLMWD
革命性 进步
30' 40' 50' 60' 70' 80' 90' 2000'
年代
滑动导向
旋转导向代替了传
统的滑动导向
提高机械钻速 增强井眼净化效果 克服极限位移限制
井下闭环自动导向， 与地质导向结合，可大大提高轨迹控制精度
旋导闭环系统可不起下钻自动调整钻具导向性能
提高钻井效率和轨迹控制的灵活性
• 解决漏失和复杂地层的封隔问题；
• 延长常规套管长度，减少井眼锥度； • 提高油井产能，将探井升级为生产井； • 可为不同钻井环境提供成本低廉的应急方案。
国内外钻完井技术新进展
国内外钻完井技术新进展一、本文概述随着全球能源需求的日益增长，石油和天然气等能源资源的勘探与开发显得尤为重要。
钻井技术是石油天然气勘探开发过程中的核心技术之一，其技术水平的高低直接影响到勘探开发的成功与否。
近年来，随着科技的不断进步，国内外钻完井技术也取得了显著的新进展。
本文旨在概述这些技术进展，包括新型钻井设备、钻井液技术、完井技术等方面的创新与应用，分析其对提高钻井效率、降低开发成本、提升油气采收率等方面的作用。
本文还将探讨未来钻完井技术的发展趋势和挑战，以期为相关领域的科技人员和管理者提供参考和借鉴。
二、国内钻完井技术新进展近年来，随着国内石油天然气勘探开发力度的不断加大，我国钻完井技术也取得了显著的新进展。
这些进步不仅体现在技术创新和装备升级上，更体现在提高钻井效率、降低开发成本以及保障生产安全等多个方面。
在钻井技术方面，国内已经成功研发并应用了多项新技术，如旋转导向钻井技术、水力喷射钻井技术、三维地震导向钻井技术等。
这些技术的应用大大提高了钻井速度和精度，减少了钻井事故的发生率，同时也为复杂地质条件下的油气勘探开发提供了新的解决方案。
在完井技术方面，国内同样取得了显著成果。
例如，随着水平井、大位移井等复杂井型的大量应用，国内已经成功开发出多种完井工艺和工具，如套管开窗侧钻完井技术、水力压裂完井技术等。
这些技术的应用不仅提高了完井质量，也有效降低了完井成本，为油气田的高效开发提供了有力保障。
在钻井液和完井液技术方面，国内也取得了重要突破。
通过不断研究和探索，国内已经成功开发出多种新型钻井液和完井液体系，如环保型钻井液、高性能完井液等。
这些新型钻井液和完井液的应用不仅提高了钻井和完井效率，也有效保护了油气田的环境，实现了绿色、环保、高效的开发目标。
国内钻完井技术的新进展为油气勘探开发提供了强有力的技术支持和保障。
未来，随着技术的不断创新和进步，相信国内钻完井技术将取得更加显著的成果，为我国的石油天然气工业发展贡献更大的力量。
水平井钻井技术概述完整版
水平井钻井技术概述完整版水平井是一种井底部分或全部在地下水平方向延伸的钻井。
与传统的垂直井相比，水平井具有以下几个主要优点：首先，它可以增加井底与油气储层接触长度，从而扩大产能；其次，水平井可以改善油气的流动性，减少产量损失；此外，水平井还可以降低井底压力，减少地层综合损害，提高采收率。
水平井钻井技术主要包括以下几个步骤：首先，选择合适的位置进行水平井的定位。
选择水平段的位置通常是根据油气储层的特征进行确定，根据地质勘探资料和地质模型，选择对应的位置进行钻井。
其次，进行导向钻井。
导向钻井是将钻铤送到地下指定的位置，通过调整钻井方向控制井眼的走向。
导向钻井可以利用地磁、地震等物理方法，也可以借助于惯性导航系统和全站仪等工具进行。
第三，进行水平段钻井。
在导向钻井的基础上，继续在水平方向进行钻井。
水平段钻井通常使用高转速、低推力的钻机，采用连续循环钻井方法进行。
第四，完成井筒完井和测试。
在完成钻井后，需要进行井筒完井操作，包括套管下入、固井、开除砂器等，最后进行井筒测试，评估井筒和储层的产能。
水平井钻井技术在实际应用中有许多变种。
例如，曲线水平井是一种在导向钻井中添加一个弯曲部分的水平井形式，可以更好地适应地层的特点；多段水平井是在一个井筒中钻探多个水平段，以更好地发挥地层的产能；水平侧向井是一种特殊的水平井形式，可以在地层的侧向进行钻井；而水平井注水技术则是将水平井与注水技术结合起来，用于增强油气储层的压力，提高采收率。
总的来说，水平井钻井技术是一种现代油气开采中非常重要的技术，它可以改善油气的流动性，提高产能，减少开采成本。
随着油气资源的逐渐减少，水平井钻井技术将会得到更广泛的应用，并进一步改进和完善。
长水平段水平井钻井技术研究
长水平段水平井钻井技术研究随着石油勘探与开发不断深入，长水平段水平井钻井技术得到了越来越广泛的应用。
该技术可以极大地提高油气井的产能及采收率，因此备受关注。
本文将从以下几个方面进行研究：一、长水平段水平井的定义长水平段水平井是一种井筒方向与地层走向垂直或接近垂直的井，其井身包括一段水平井段，表现为一段长水平井段与一段垂直井段的复合井，有时也称为定向水平井。
长水平段水平井的优点在于能够增加油藏的联系面积，提高采收率，降低储层损伤等。
1. 钻井复杂：长水平段水平井需要进行多次水平钻进，涉及井身弯曲和跨度大的地层导向，钻井难度大；井壁稠油层和地层深部钻井时会出现高温高压等问题，需要钻井工艺和技术措施来解决。
2. 油藏稳定：长水平段水平井钻井会对油藏造成挤压和应力影响，需要科学调整油井完井方案，采用防塌和防漏措施，保持油藏的稳定。
3. 井壁保护：井壁稠油层和高压地层钻井时，会产生毛细作用，导致井壁稳定性差，容易出现井壁崩塌、漏泄等问题。
为保证井壁的完整性，需要采用高效钻井液、防漏措施等手段，加强井壁的保护。
1. 钻井液技术：长水平段水平井钻井中最重要的一项技术研究是钻井液技术。
钻井液需要满足对流性能好、高温高压稳定性好、防污染等要求。
国内外钻井液研究的主要方向是环保型钻井液研究、高温高压稳定性研究和水基钻井液研究等。
2. 地质条件研究：长水平段水平井钻井的成功与否离不开地质条件研究。
地质条件研究包括岩心、地震、地质资料及井壁稳定性等，常规地球物理勘探技术和非常规技术也为长水平段水平井钻井提供了更加准确的地质信息。
3. 钻井技术应用：钻井技术的应用关乎到整个钻井质量和钻头采收率。
常见的钻井技术有旋转钻进、立式冲击钻、旋转喷射钻、液压驱动钻具等。
1. 钻井液技术向高温、高压方向发展2. 钻井技术逐步实现数字化3. 推广高效断层导向技术4. 变频钻柱、高温高压密封及钻井锚固等装备技术逐步成熟总之，长水平段水平井钻井技术的研究与应用将不断深化，在满足环保、高效、高质量的根本要求的基础上，实现油气勘探和开采的可持续发展。
水平井钻井技术介绍
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。
பைடு நூலகம்2．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。
2)气锥
水平井的井眼全部在油砂中有助于避免气锥问题。并可以控制采收率，不致于使气 锥的压力梯度过高。水平井成功地减少了水锥、气锥等有害影响。
3．低渗透性地层
由于固井的影响，石灰岩油藏的孔隙度和渗透率即使在短距离内也可能有相当大的变化。 与此相似．砂岩油藏中内部岩层构造倾角的变化也能造成孔隙度和渗透率的变化，这 些油藏水平相交可以提高产量。
水平井剖平面示意图
(3)短半径水平井(又称大曲率水平井)：其造斜井段的设计造斜率K＝(3°～10°) ／m，相应的曲率半径R＝19.1～5.73m。 上述3种基本类型水平井的丁艺特点和各自的主要优缺点分别列于表l—l和表1—2。
第二节 水平井在油气勘探开发中的应用 和效益
大斜度井、水平井和多井底井技术的应用都有一个共同的目的．这就是降 低综合成本和提高油层的开采量。
9．重油产层 在重油产层中、水平钻井技术具有提高产量的能力。横穿油藏的水平井既可以作为生产井也可以作为注水井。水平井
具有如下的优点和应用：
(1) 开发薄油藏油田，提高单井产量。水平井可较直井和常规定向井大大增加泄油面积，从而提高薄油层中的油产 量，使薄油层具有开采价值。
(2) 开发低渗透油藏，提高采收率。 (3) 开发重油稠油油藏。水平井除扩大泄油面积外，如进行热采，还有利于热线的均匀推进。 (4) 开发以垂直裂缝为主的油藏。水平井钻遇垂直裂缝的机遇较直井大得多。 (5) 开发底水和气顶活跃的油藏。水平井可以减缓水锥、气锥的推进速度，延长油井寿命。 (6) 利用老井采出残余油。在停产老井中侧钻水平井较钻调整井(加密井)要节约费用。 (7) 用丛式水平井扩大控制面积，减少丛式井的平台数量。 (8) 用水平井注水注汽有利于水线汽线的均匀推进。 (9) 用水平探井可钻穿多层陡峭的产层，往往相当于多口直井的勘探效果。 (10) 有利于更好地了解目的层的性质。水平井在目的层中的井段较直井长得多，可以更多、更好地收集目的层的各
水平井(平台井)钻井知识及钻井新技术(20140527)
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。
国内外水平井钻井技术及发展方向石油工程毕业论文
辽宁石油化工大学继续教育学院论文毕业设计（论文）题目：水平井钻井技术研究国内外水平井钻井技术及发展方向摘要经济的快速发展使人们对石油的需求急剧增加，水平井钻井技术的发展对油井产量提高以及油田采收率提高都起到了至关重要的作用，水平井钻井技术的出现是石油钻井技术方面重大的突破。
本文围绕水平井钻井技术的基本原理、基本概念进行了详细的介绍，对水平井钻井技术详细的了解，然后对国内外水平井钻井技术的现状做了细致的分析，并在此基础上通过查资料总结出了现在国内外水平井钻井技术存在的差异，使我们充分了解到国内技术的差距，以便我们在今后技术改进方面有一个方向，接下来本文总结了我国现在水平井钻井技术存在的问题，并在此基础上最后给出了我国在接下来水平井钻井技术攻关目标以及研究方向。
关键词：水平井；钻井技术；水平井钻井技术差异的问题；攻关目标水平井钻井技术存在问题Well drilling technology and developmentdirection of domestic levelAbstractThe rapid development of economy makes people demand for oil is increasing rapidly, the development of horizontal well drilling technology to increase the recovery plays a very important role in improving the production of oil wells and oil, appear horizontal drilling technology in petroleum drilling technology is a great breakthrough. The basic concept of this basic principle, around the horizontal well drilling technology was introduced, the horizontal well drilling technology in detail, then the present situation of domestic and foreign horizontal drilling technology in detail, and on this basis, by checking the data summarized the difference now technology well drilling at home and abroad there, we fully understand the domestic technology gap, so that we have a direction in future technology improvements, then summarizes the existing horizontal well drilling technology in our country, and finally gives our country in the direction of the horizontal well drilling technology research goal and research.Keywords: horizontal well; drilling technology; drilling horizontal wells difference problems; problems of horizontal well drilling technology research target目录摘要 (I)ABSTRACT ................................................................................................................................................................. I I 第一章绪论 (1)第二章水平井的基本概念及分类 (2)2.1水平井的基本概念 (2)2.2水平井的分类 (2)2.2.1按曲率半径分类（通常的分类方法） (2)第三章水平井钻井技术现状 (3)3.1国内水平井钻井技术现状和趋势 (3)3.2国外水平井钻井技术发展状况 (5)3.3水平井钻井技术 (7)3.4水平井钻井技术国内外几个成功实例 (10)第四章国内与国外水平井钻井技术存在的差距 (12)4.1工艺技术配套性差 (12)4.2缺乏专业的技术人员和施工队伍 (12)4.3设备不配套，性能差、不稳定 (12)4.4工具、仪器不配套、性能不稳定 (12)第五章水平井钻井技术应用效果及存在的问题 (13)5.1水平井钻井技术应用效果 (13)5.2存在的问题 (13)第六章水平井钻井技术攻关目标及研究方向 (14)结论 (15)参考文献 (16)致谢 (17)第一章绪论随着经济的发展，人们对石油的需求越来越大，平井钻井技术成为最重要的钻井技术之一。
水平井基本知识
由于水平井特殊的井眼轨迹，再加上井眼 加固和采油生产等方面的需要，必须在完井时 下入许多配套管柱和工具，使得水平井的井身 结构较为复杂。
4、水平井的典型井身结构
筛管完井
339.7mm （或273.05mm） 444.5mm（或346.0mm）
水泥4、水平井的典型井身结构
有效提高采收率，助推难采难动用储量升级，使水平 井技术成为各类油气藏转换开发方式的有效手段。
3、水平井的井眼轨迹
水平井的井眼轨迹一般包括垂直段、造斜段和水平段。
侧钻水平井
常规水平井
鱼骨分支井
分支水平井
“L”井眼水平井
边水
顶水 馆陶组
水平段
由于开采相邻薄层等的需要，现在还可以钻台阶水平井。
4、水平井的典型井身结构
水平井基本知识
1、水平井的概念
水平井，是在垂直或倾斜地钻达油层后，井 斜角大于85°，井眼轨迹接近于水平，以与油 层保持平行，得以长井段的在油层中钻进直到 完井的油井。
水平井穿过油层井段的长度可以达上百米乃至 数千米，以最大限度地增加油层裸露面积，有利于 提高油井产量和储层的采收率。
2、国内外水平井现状
尾管固井射孔完井
水泥返高 尾管悬挂密封 射孔尾管 固井水泥环
4、水平井的典型井身结构
筛管完井的侧钻水平井
5、水平井的完井方式
水平井最常见的完井方式有三种： 筛管完井 套管完井 裸眼完井 由于水平井井眼轨迹的特殊性、井身结构的复 杂性、水平段完井管柱的受力不平衡和完井方式的 先天性不足等因素的影响，决定了水平井修井技术 难度高、风险大、投入高。
水平井技术于20世纪20年代提出，40年代付诸实施， 80年代相继在美国、加拿大、法国等国家得到广泛的工业 化应用，并由此形成一股研究、应用水平井技术的高潮。
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。
03-国内外连续管技术-钻井-石油大学(山东)
中国石油集团钻井工程技术研究院刘寿军2016年10月 1中石油钻井院第五部分第九部分2中石油钻井院七、连续管钻井技术与装备连续管钻井是在90年代低油价情况发展起来的，第一口连续管 钻井是在1992年10月法国巴黎盆地MLB1井，由道威尔公司完 成的。
随后主要应用于老井加深或侧钻，这部分井使用的管径 较小，深度较大，主要使用常规连续管钻机钻井，侧重于井下 工具的开发；在加拿大主要用于煤层气钻新井，井深较浅，主 要使用复合连续管钻机钻成，侧重于地面设备的开发3中石油钻井院七、连续管钻井技术与装备1、连续管钻井的优势 可安全地进行欠平衡钻井作业，可以确保井下始终处于欠平衡状态，减 少泥浆漏失，防止地层伤害的发生 连续管不需接单根可以实现连续循环泥浆，减少起下钻时间和作业周期， 提高起下钻速度和作业安全性，避免因接单根可能引起的井喷和卡钻事 故 井场占地小，适合于地面条件受限制或海上平台 特别适用于小井眼钻井 在老井重钻(加深钻或侧钻)作业中，因连续管管径小，可进行过油管作业，而且无需取出老井中的现有生产设备，可实现边钻边采的目的4中石油钻井院七、连续管钻井技术与装备 小井眼钻井可以减了硬件和人力需求，降低作业成本。
根据国外的经验， 与常规钻井或修井设备相比，连续管钻井可以节约费用25％（挪威北海 Ula油田）至40％（ARCO阿拉斯加公司在普鲁德霍湾）。
在钻机动迁 费高的地区，连续管无钻机过油管重钻甚至比常规重钻节约50％以上的 成本 连续管内置电缆后可改善信号的随钻传输，实现随钻测井，有利于实现 闭环钻井 最小限度地冲蚀地层，可以得到良好的录井质量(连续进行，无接管)5中石油钻井院七、连续管钻井技术与装备2、连续管钻井的劣势连续管长度受限，因此必将限制钻井作业深度 频繁起下钻以更换或调整井下钻具组合，将导致连续管过早 疲劳，从而降低使用寿命 目前用于钻井的连续管强度较低，无法实现旋转钻进 井眼尺寸和泵排量受到限制 实施连续管钻井之前，需要借助常规钻机或修井机对目标井 进行钻前修井作业 庞大的滚筒不易运输和提升6中石油钻井院七、连续管钻井技术与装备3、连续管钻井的应用范围钻小井眼 侧钻（定向井、水平井） 多分支井 老井加深 钻浅井欠平衡井 过油管钻井 不永久安装的海洋平台或浮动设施上钻井环境敏感地区钻井7中石油钻井院七、连续管钻井技术与装备钻新井——欠平衡钻井、浅井、煤层气钻井钻井、边际油田钻井 侧钻井、老井加深——快速、质优、环保 特殊钻井——径向水平井 钻完井一体化——小井眼、微小井眼钻井8中石油钻井院七、连续管钻井技术与装备4、连续管钻井的应用地区老井侧钻 Reentry sidetrack浅层非定向钻井 Shallow well No-directional drilling9中石油钻井院七、连续管钻井技术与装备5、连续管钻井的影响因素使用一整根连续管替代常规的螺纹连接杆，在部分钻井工艺类型中优势明显，影响连续管钻井的主要因素： ¾ 连续管直径 ¾ 连续管地面设备 ¾ 井下工具 ¾ 工艺类型10中石油钻井院连续管直径9连续管运输的角度滚筒底径（35～40倍的限制）越小越运输尺寸的限制9钻井通道的角度（越大越好）好管径大，泵的排量大，管内摩阻小（滚筒部分）越大承受的扭矩能力大环空返速高越好中石油钻井院连续管直径工艺类型【钻新井、侧钻或者加深】、合理的井下动力钻具、钻头等找到合理的平衡点一般来说，老井加深或者侧钻1-3/4“～2-3/8“，钻新井27/831/22-7/8”～3-1/2”中石油钻井院地面设备【1】连续管钻机9注入头连续管的尺寸、长度和重量选择8万磅10万磅13万磅15万磅20万磅8万磅、10万磅、13万磅、15万磅、20万磅目前世界上最大的注入头20万磅，国内最大的15万磅9滚筒和运输（）采用下沉式、半挂车、自走式（复合道路运输条件）世界上最大的3-1/2“-3000m，国内2100m中石油钻井院地面设备【2】起升系统、底座主要取决于钻井的工艺类型9老井加深或侧钻1不处理管柱（油管或套管）1、不处理管柱（油管或套管）常规的连续管钻机+底座（简易井架）中石油钻井院地面设备【2】起升系统、底座主要取决于钻井的工艺类型9老井加深或侧钻2、处理管柱（起下油管或下尾管完井）¾常规连续管钻机+起升系统+底座（利用修井机或者钻机）¾复合连续管钻机（单独）中石油钻井院地面设备【2】起升系统、底座主要取决于钻井的工艺类型9钻新井常规钻杆钻表层、下套管、连续管钻井、下油管、处理事故续管钻井下油管处理事故等¾复合连续管钻机（连续管钻机和常规钻机综合为一体）中石油钻井院地面设备【3】循环系统、防喷系统9循环系统常规钻井类似，小井眼，9防喷系统防喷盒、安全，欠平衡小尺寸、小容量替代旋转防喷器中石油钻井院井下工具由于连续管钻井不能旋转、不能承受大的扭矩，钻压施加困难、井下工具配套有其特点高转速低钻9高转速、低钻压9钻头合适9井下动力钻具（螺杆马达、涡轮钻具）控向工具随钻测量9控向工具、随钻测量9常规连续管井下工具（连接器、非旋转接头、马达头等中石油钻井院井下工具非定向钻定向钻井井不用严格控制钻井轨迹需要严格控制钻井轨迹井井轨迹，井下工具轨迹，井下工具复简单杂中石油钻井院井下工具非定向井钻井是目前连续管钻井应用最广的领域之一。
水平井钻井技术
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
水平井钻井工艺技术
水平井钻井工艺技术水平井钻井是现代石油工业中的重要技术之一，它能够在地下开采更多的油气资源。
水平井钻井工艺技术是指在垂直井眼中转向至水平方向并进行钻井的一套技术方案。
水平井钻井的工艺技术主要分为三个阶段：井底转向、钻进和完井。
井底转向是水平井钻井的第一步。
在垂直钻井过程中，利用测斜工具等设备来监测井眼的方位与倾角，并在需要转向为水平井的位置进行操作。
常用的方法有水泥跳变和电动驱动器等。
通过这些操作，使钻头转向至水平方向。
钻进是水平井钻井的核心环节。
在转向完成后，钻井作业人员会选择一种适合当前条件的钻具工艺，如常规钻头、定向钻头等。
在钻进的过程中，需要经常监测井眼的倾角和方位，以保证井眼一直保持在水平方向。
此外，还需要能够及时处理各种可能出现的问题，如井眼偏斜、井眼垮塌等。
完井是水平井钻井的最后一步。
在钻进完成后，会进行完井作业，包括安装套管、射孔和压裂等。
这些作业是为了确保井眼的完整性和油气的产出。
完井工艺可以根据不同的地质情况和开采要求进行优化设计，以提高井眼的完整性和产能。
水平井钻井工艺技术的发展为石油工业带来了巨大的进步。
水平井能够在相同的储量条件下提高油气的采收率，降低开采成本，并延长油田的寿命。
目前，水平井钻井技术已广泛应用于世界各地的油田，成为石油工程中不可或缺的技术之一。
总之，水平井钻井工艺技术是利用转向和钻进等操作在垂直井眼中开展水平井钻井的一套技术方案。
通过井底转向、钻进和完井等环节的有序操作，能够实现水平井的钻井与开采。
这一技术的应用使得油气资源能够更有效地被开发利用，为石油工业的进一步发展提供了有力支持。
随着水平井钻井技术的进一步发展，人们对该技术的应用范围和效果有了更深入的认识。
水平井钻井的主要优势在于其能够沿着油层产层延伸，与垂直井相比，可以最大限度地提高油气的采收率。
下面我们将就水平井钻井工艺技术的相关内容进行更详细的讨论。
首先，钻井工艺技术的不断优化，使得水平井钻井变得更加高效和安全。
水平井概念及国内外简介
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。
- 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)。
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。
1工艺技术配套性差 2缺乏专业的技术人员和施工队伍 3设备不配套，性能差、不稳定 4工具、仪器不配套、性能不稳定
水平井钻井技术应用效果及存在的问题
水平井对于低丰度、薄油层、稠油油藏、裂缝油藏、 低渗透油藏、薄油层和井间剩余油的开发具有非常好 的效果，能够大大提高单井产量，提高油田的采收率。 由于水平井钻井技术的成熟与配套，国内外各油田广 泛应用水平井开发各类油气藏。国外每年钻水平井在 2000口以上，国内每年钻水平井也在200口以上，其 产值也是直井的4-8倍。水平井在各类油藏开发中都见 到了明显的效果。 水平井在辽河油田的地水油藏、稠油油藏、低渗透油 藏、薄油层好井间剩余油的开发都见到了明显的效果。 特别是应用井眼轨迹控制技术，解决了又地面条件影 响制约而造成靶前位移不够的“L”型井身剖面，为 了提高固井技术，防止顶水下窜的双靶点“S”型井 身剖面，以及各种三维井眼轨迹和防碰绕障问题。
按造斜曲率大小区分的水平井剖面：
长半径：造斜曲率≤6°/30 m(286.62 m) ＞300m
中半径：造斜曲率＞6°/30 m 水平段长
水平段长
250-350 水平段长
短半径：造斜曲率＞1°/ m（57.32 m) 50-200m 超短半径：造斜曲率＞1°/ft
国内水平井钻井技术现状和趋势
存在的问题 1.针对各类油藏类型的工艺技术不配套； 2.工具仪器不配套，技术性落后； 3.绕障防碰手段不多，防碰问题突出； 4.完井方法单一，后期改造困难； 5.提高钻井速度的办法不多。
谢谢老师们的帮助
实习生活
井喷
提下钻杆
截止2003年12月底，塔里木油田共完成各类 水平井133口，占全油田总井数的34%，日产 油6582.76t，占全油田产量的45.4%，平均单 井日产油86t，是直井的3.5倍，已累计生产原 油1297.84万吨。截止2005年10月，塔里木油 田共钻各类水平井160口，平均井深5000米。 水平井已经成为塔里木油田开发的有效手段。
摘要
经济的快速发展使人们对石油的需求急剧增 加，水平井钻井技术的发展对油井产量提高 以及油田采收率提高都起到了至关重要的作 用，水平井钻井技术的出现是石油钻井技术 方面重大的突破。本文围绕水平井钻井技术 的基本原理、基本概念进行了详细的介绍， 对水平井钻井技术详细的了解，然后对国内 外水平井钻井技术的现状做了细致的分析， 并在此基础上通过查资料总结出了现在国内 外水平井钻井技术存在的差异，使我们充分 了解到国内技术的差距，以便我们在今后技 术改进方面有一个方向。
以上事例说明了水平井钻井技术在运用 方面取得了巨大成功，以及发展水平井的 正确性，我国水平钻井技术目前处于快速 发展阶段其钻井技术水平已处于国际先进 地位，但与美国、加拿大等发达国家相比， 仍有一定的差距。特别是在水平井钻井专 用工具、仪器方面的研发与应用上存在较 大差距。
国内与国外水平井钻井技术存在的差距
关键词
水平井钻井技术水平井钻井技术差异的问 题
攻关目标水平井钻井技术存在的问题
水平井的基本概念
水平井是井斜角保持在90o左右，并在目的 层中维持一定长度的水平段的特殊井。水平 井钻井技术是常规定向井钻井技术的延伸和 发展。 井斜角：井眼轴线上任意一点的井眼方向线 与通过该点的重力线之间的夹角，称为该点 处井斜角。 方位角：表示井眼偏斜的方向，它是指井眼 轴线的切线在水平面投影的方向与正北方向 之间的夹角。它以正北方向开始，按顺时针 方向计算。
截止至2002年，我国水平井数量统计表
类型 数量（口） 水平井 705 侧钻水平井 372 分支井 32 成对分支井 6 大位移井 698
表3-2国内水平井仪器数量统计表井仪器数量统计表
仪器类型
LWD
MWD
有线随钻仪
陀螺仪
数量（套）
21
65
127
85
目前，国内有为水平井施工提供服务的各种仪器有 近900套，基本能够满足国内水平井施工的需要，但 适应薄油层、边部断块油藏的LWD和SWD仪器数量有 较大的缺口需要引进。 中石油、中石化、胜利油田水平井数量对比20世纪90 年代以来，钻井技术逐步细化为具有代表意义的水平 井、多分支水平井、大位移井、深井钻井、连续管钻 井等钻井技术，并相继开发了许多新工具、新装备， 增加和完善了钻井测试和控制手段、过程分析和控制 软件。要我国目前的水平井技术基本能适应我国油田 开发的需求。但是我国的水平井技术主要是以跟殊、 引进、消化和吸收国外的先进技术为主,没有在国际上 独到的先进技术,在硬件和软件上还受制于人
国外水平井钻井技术发展状况
水平井技术于20世纪20年代提出，40年代付诸实施，80年代相继在美国、 加拿大、法国等国家得到广泛工业化应用，并由此形成一股研究、应用 水平井技术的高潮。石油行业对钻井技术低成本、低污染、精确轨迹、 高产量的技术需求，促使水平井数量逐年增长。近年来，水平井钻完井 总数几乎成指数增长，全世界的水平井井数为4.5万口左右，主要分布在 美国、加拿大、俄罗斯等69个国家，其中美国和加拿大占88.4%。在国 内，水平井钻井技术日益受到重视，在多个油田得以迅速发展，其油藏 有低压低渗透砂岩油藏、稠油油藏、火山喷发岩油藏、不整合屋脊式砂 岩油藏等多种类型。石油剩余资源和低渗、超薄、稠油和超稠油等特殊 经济边际油藏开发的低本高效，是水平井技术发展的直接动力。 目前，国外水平井钻井成本已降至直井的1.5至2倍，甚至有的水平井 成本只是直井的1.2倍，而水平井产量是直井的4至8倍。美国水平井占总 数的6%，加拿大水平井占总井数的10%，而中国水平井占总井数0.62%。 国外水平井主要技术指标：全世界已完成各类水平井近4万口，最大水平 位移为10668m，最大水平井段长6118m，双分支水平井总水平井段长度 达到4550m，多分支水平井总水平井段长度达到8318.9m，可实现在1m 以内的薄油层中进行轨迹控制而不脱靶。国外水平井钻井技术正向着集 成系统应用和综合应用发展，既以提高成功率和综合经济效益为目的。 就总体而言，目前国外水平井钻井技术的井身结构设计、钻具配置、钻 头、井下动力钻具、轨迹控制、随钻测试、泥浆技术等都有了很大程度 的提高，大大降低了水平井的技术风险。
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。
稳定器
目前，国外常用的完井方法有：裸眼完井、筛管完井、套管固井完井、砾 石充填完井和组合完井
图3-5水平井裸眼完井示意图
水平井钻井技术国内外几个成功实例
事件一：最大井斜记录——在Zuata油田， PrecisionDrilling732钻机在DE24-8井的分支井中，创造了 139°井斜的世界纪录。在1280m测量深度和520m的垂直 深度，井斜达到153.18°，方位角为269.11 事件二：水平井钻井速度纪录－2001年5月29日， Ptrozuata公司在委内瑞拉Zuata油田打破了自己保持的记 录，在FG25-4井，钻完1895m长的水平井井眼，仅用20.5 小时 事件三：2000年HughesChristensen公司在委内瑞拉重油 产区，应用121/4″MX－C1Vltramax钻头实现单只钻头累积 钻井最长水平段5130m(钻了9个侧向水平井段)的纪录 事件四：阶梯水平井（TZ406）的 事件五：1996年完成了国内第一组成对水平井—杜84块 成对水平井。