分支水平井裸眼分段压裂完井技术
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压裂封隔器
滑套
坐落短节
◎滑套打开：钢丝绳或液控 坐落短节可通过钢丝绳作业投捞堵塞器 ，从而实现单独开采或合采目的。
插入密封
模拟井分支井裸眼分段压裂钻井完井方案
设计依据苏里格地区某水平井地质设计、钻井设计、
水平井分段压裂设计，及现场钻井、完井、压裂等作业
实施情况。
模拟井分支井裸眼分段压裂钻井完井方案
三段式 开窗工 具
平衡阀
挡屑接头 剪切丢手 接头 斜向器定 位锚
导斜器
挡屑 接头
插入定向、 密封短节
分支井钻井完井方案技术描述
4. 定向钻分支井
钻6“分支井眼； 过窗口时钻具缓慢通过窗口。
分支井钻井完井方案技术描述
5. 下入导斜器/开窗工具组合系统-window master
打捞导向器。
井身结构设计
模拟井分支井裸眼分段压裂钻井完井方案
井身结构设计
讨论： -主井眼套管程序 -井壁稳定 -卡钻风险 -摩阻/扭矩
垂深:2700-3444m 测深:2700-3712m
模拟井分支井裸眼分段压裂钻井完井方案
井身结构设计 讨论： -剖面设计
√
模拟井分支井裸眼分段压裂钻井完井方案
讨论： -剖面设计 -井身结构设计
四、钻具组合： 组件名称 钻头 导向马达 浮阀 欠尺寸扶正器 非磁钻铤 MWD 螺旋钻铤 震击器 加重钻杆 钻杆 五、钻井参数： 作业工况 造斜段 稳斜段 钻压 kN 50～80 50～80 转速 r/min 马达转速 马达+转盘 排量 l/s ? ? 泵压 MPa ? ? 尺寸 (mm) 155.6 120 120.7 ? 120 120.7 120.7 121 88.9 88.9 数量(根.只) 1 1 1 1 1 1 3 1套 18 若干
LEVEL 6s 6s 级
Cased & cemented mainbore & lateral / pressure isolation at the junction achieved using the casing 主井眼和分支井眼下套管并固井 /窗口用井下工具完成机械密封
分支井推荐方案
针对苏里格气田综合特性及要求，推荐如下方案
Animation
分支井钻井完井方案技术描述
6. 回收斜向器
鸽式造斜器回收工 具
回收window master造斜器 还有第二种回收方式
套铣打捞回收工具
分支井钻井完井方案技术描述
7.在分支井眼下入水平井裸眼分段压裂系统
HR液压式下入工具和封隔器座封工具+ 壁挂式悬挂器系统+导向密封筒 旋转接头
开发同一层系 方案1 开发不同层系 方案2
⊙两分支水平段夹角180°与最 小水平主应力方向一致； ⊙重复利用直井筒套管。
⊙两分支水平段延伸方位与最小水平主应 力方向一致； ⊙重复利用直井筒和部分造斜段井筒套管。
分支井作业难度相同，考虑钻井、通井方案1难度>方案2，方案1
成本>方案2。综合评价两种方案实施难度及成本接近。
分支井钻井完井方案技术描述
8.上分支压裂
◎下入插入密封+压裂封隔器压裂管柱 ◎压裂，过程与常规水平井分段压裂相同
分支井钻井完井方案技术描述
讨论
1. 压裂排液与压井
分支井钻井完井方案技术描述
9.回收分支井眼导向工具
分支井钻井完井方案技术描述
10.下入主井筒导向工具后下入主井筒压裂管柱
◎插入密封前将隔离封隔器上 的稠浆替出，插入压裂管柱打 碎陶瓷隔离盘。
LEVEL 5 5级
LEVEL 6 6级 Cased & cemented mainbore & lateral / pressure isolation at the junction achieved with the completion equipment 主井眼和分支井眼均下套管并固井 /窗口使用完井工具机械密封
√
√
建议分支井三开造斜段使用155.6mm钻头
模拟井分支井裸眼分段压裂钻井完井方案
讨论： -分支井眼 钻具组合
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 井段 m 2700～2863 2863～3401 造斜+稳斜井段 一、井段位置：2700～3401m
二、井眼直径：155.6mm
模拟井分支井裸眼分段压裂钻井完井方案
讨论： -压裂工艺 1、压裂液与地层配伍性，压井液的配置与压井措施。 2、配液量增加1倍； 3、排液池容量增加； 4、备用的氮气举升措施。
分支水平井裸眼分段压裂技术优势
苏里格地区应用分支水平井技术可开发单一储层或不同深度储层，可显
著扩大单井储量控制范围提高单井产量，大大减少无效井段长度，缩短 钻机/修井机使用时间，大大降低地面井口数量，相应的钻井设备搬迁 、地面工程、气井生产管理等费用也大大降低。
分支水平井裸眼分段压裂技术优势
、重入工具、部分开窗工具。
支出：
开窗、重入费用，如:开窗、重入工具以及技术服务;
分支井简介--多分支井几何形状
√
√
双向
迭加
三叉
人字形
肋骨形
辐射形
分支井简介-Multilateral Levels 多底井分级
LEVEL 1 1级 Open hole Junction 窗口为裸眼 LEVEL 2 2级 LEVEL 3 3级 Cased & cemented mainbore / open hole lateral / lateral liner Unsupported 主井下套管并固井/分支井为 裸眼或下尾管，窗口无支撑 Cased & cemented mainbore / open hole lateral / lateral liner anchored to main bore 主井眼下套管固井/分支井 尾管回接到主井眼 LEVEL 4 4级 Cased & cemented mainbore & lateral / no pressure isolation at the junction 主井眼和分支井眼均下套管 固井 /窗口无机械密封
带有耐受70MPa压差 的陶瓷盘
分支井钻井完井方案技术描述
3. 下入导斜器/开窗工具组合系统-window master
Animation
陀螺定向或Mபைடு நூலகம்D
上磨鞋r 柔性短节r 下磨鞋r 开窗磨鞋r 导斜器 挡屑接头+平衡阀r 剪切丢手接头r 斜向器定位锚r 插入定向、密封短节r
与钻两口水平井相比可节省：
一开、二开钻井费用与钻井周期(搬迁、钻井/定向井/录井
/套管/固井/泥浆)；
井口管理费用，如：采气树、管线、试气、井下作业； 钻前费用与时间，如：井场铺设、泥浆池、道路； 植被恢复费用； 重复利用套管的费用，如：一开、二开套管、固井； 重复利用生产管柱的费用； 可重复使用的工具费用，如：可重复利用的送入/打捞工具
贝克分支井的经验
中石化西北分公司-塔河TK908DH 第四级-2004 年
China - 6
贝克分支井的经验
中石油大庆油田 肇分28- 平31第四级- 2006 年
China - 6
分支井钻井完井方案技术描述
1. 主井筒下入水平井裸眼分段压裂系统
7"套管
钻主井眼 下水平井裸眼分段压裂系统
管柱下入作业过程与目前水 平井裸眼分段压裂一致
裸眼分段压裂系统
6"裸眼
分支井钻井完井方案技术描述
2. 下密封井筒封隔器
钻杆输送，投球液压座封，可验封 封隔器上部打高粘度稠浆，避免岩 屑、水泥块掉落下分支
封隔器 抗扭27200 Nm，150℃， 51MPa，内径68.3mm 地面调整与导斜器偏角， 3°分值。
Animation
V型浮鞋/弯短 接 裸眼封隔器封闭非产层
与下分支相同的分段压裂系统
靶前位移段可采用4½”管柱+裸眼封隔器封隔非产层
4 ½” Spacer Nipple 4½”x 7” S-3 HOOK Hangerw/ Lateral Frac Diverter Collett Crossover 4 1/2” Tension Lock Swivel
滑套
坐落短节
◎滑套打开：钢丝绳或液控 坐落短节可通过钢丝绳作业投捞堵塞器 ，从而实现单独开采或合采目的。
插入密封
模拟井分支井裸眼分段压裂钻井完井方案
设计依据苏里格地区某水平井地质设计、钻井设计、
水平井分段压裂设计，及现场钻井、完井、压裂等作业
实施情况。
模拟井分支井裸眼分段压裂钻井完井方案
三段式 开窗工 具
平衡阀
挡屑接头 剪切丢手 接头 斜向器定 位锚
导斜器
挡屑 接头
插入定向、 密封短节
分支井钻井完井方案技术描述
4. 定向钻分支井
钻6“分支井眼； 过窗口时钻具缓慢通过窗口。
分支井钻井完井方案技术描述
5. 下入导斜器/开窗工具组合系统-window master
打捞导向器。
井身结构设计
模拟井分支井裸眼分段压裂钻井完井方案
井身结构设计
讨论： -主井眼套管程序 -井壁稳定 -卡钻风险 -摩阻/扭矩
垂深:2700-3444m 测深:2700-3712m
模拟井分支井裸眼分段压裂钻井完井方案
井身结构设计 讨论： -剖面设计
√
模拟井分支井裸眼分段压裂钻井完井方案
讨论： -剖面设计 -井身结构设计
四、钻具组合： 组件名称 钻头 导向马达 浮阀 欠尺寸扶正器 非磁钻铤 MWD 螺旋钻铤 震击器 加重钻杆 钻杆 五、钻井参数： 作业工况 造斜段 稳斜段 钻压 kN 50～80 50～80 转速 r/min 马达转速 马达+转盘 排量 l/s ? ? 泵压 MPa ? ? 尺寸 (mm) 155.6 120 120.7 ? 120 120.7 120.7 121 88.9 88.9 数量(根.只) 1 1 1 1 1 1 3 1套 18 若干
LEVEL 6s 6s 级
Cased & cemented mainbore & lateral / pressure isolation at the junction achieved using the casing 主井眼和分支井眼下套管并固井 /窗口用井下工具完成机械密封
分支井推荐方案
针对苏里格气田综合特性及要求，推荐如下方案
Animation
分支井钻井完井方案技术描述
6. 回收斜向器
鸽式造斜器回收工 具
回收window master造斜器 还有第二种回收方式
套铣打捞回收工具
分支井钻井完井方案技术描述
7.在分支井眼下入水平井裸眼分段压裂系统
HR液压式下入工具和封隔器座封工具+ 壁挂式悬挂器系统+导向密封筒 旋转接头
开发同一层系 方案1 开发不同层系 方案2
⊙两分支水平段夹角180°与最 小水平主应力方向一致； ⊙重复利用直井筒套管。
⊙两分支水平段延伸方位与最小水平主应 力方向一致； ⊙重复利用直井筒和部分造斜段井筒套管。
分支井作业难度相同，考虑钻井、通井方案1难度>方案2，方案1
成本>方案2。综合评价两种方案实施难度及成本接近。
分支井钻井完井方案技术描述
8.上分支压裂
◎下入插入密封+压裂封隔器压裂管柱 ◎压裂，过程与常规水平井分段压裂相同
分支井钻井完井方案技术描述
讨论
1. 压裂排液与压井
分支井钻井完井方案技术描述
9.回收分支井眼导向工具
分支井钻井完井方案技术描述
10.下入主井筒导向工具后下入主井筒压裂管柱
◎插入密封前将隔离封隔器上 的稠浆替出，插入压裂管柱打 碎陶瓷隔离盘。
LEVEL 5 5级
LEVEL 6 6级 Cased & cemented mainbore & lateral / pressure isolation at the junction achieved with the completion equipment 主井眼和分支井眼均下套管并固井 /窗口使用完井工具机械密封
√
√
建议分支井三开造斜段使用155.6mm钻头
模拟井分支井裸眼分段压裂钻井完井方案
讨论： -分支井眼 钻具组合
序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 井段 m 2700～2863 2863～3401 造斜+稳斜井段 一、井段位置：2700～3401m
二、井眼直径：155.6mm
模拟井分支井裸眼分段压裂钻井完井方案
讨论： -压裂工艺 1、压裂液与地层配伍性，压井液的配置与压井措施。 2、配液量增加1倍； 3、排液池容量增加； 4、备用的氮气举升措施。
分支水平井裸眼分段压裂技术优势
苏里格地区应用分支水平井技术可开发单一储层或不同深度储层，可显
著扩大单井储量控制范围提高单井产量，大大减少无效井段长度，缩短 钻机/修井机使用时间，大大降低地面井口数量，相应的钻井设备搬迁 、地面工程、气井生产管理等费用也大大降低。
分支水平井裸眼分段压裂技术优势
、重入工具、部分开窗工具。
支出：
开窗、重入费用，如:开窗、重入工具以及技术服务;
分支井简介--多分支井几何形状
√
√
双向
迭加
三叉
人字形
肋骨形
辐射形
分支井简介-Multilateral Levels 多底井分级
LEVEL 1 1级 Open hole Junction 窗口为裸眼 LEVEL 2 2级 LEVEL 3 3级 Cased & cemented mainbore / open hole lateral / lateral liner Unsupported 主井下套管并固井/分支井为 裸眼或下尾管，窗口无支撑 Cased & cemented mainbore / open hole lateral / lateral liner anchored to main bore 主井眼下套管固井/分支井 尾管回接到主井眼 LEVEL 4 4级 Cased & cemented mainbore & lateral / no pressure isolation at the junction 主井眼和分支井眼均下套管 固井 /窗口无机械密封
带有耐受70MPa压差 的陶瓷盘
分支井钻井完井方案技术描述
3. 下入导斜器/开窗工具组合系统-window master
Animation
陀螺定向或Mபைடு நூலகம்D
上磨鞋r 柔性短节r 下磨鞋r 开窗磨鞋r 导斜器 挡屑接头+平衡阀r 剪切丢手接头r 斜向器定位锚r 插入定向、密封短节r
与钻两口水平井相比可节省：
一开、二开钻井费用与钻井周期(搬迁、钻井/定向井/录井
/套管/固井/泥浆)；
井口管理费用，如：采气树、管线、试气、井下作业； 钻前费用与时间，如：井场铺设、泥浆池、道路； 植被恢复费用； 重复利用套管的费用，如：一开、二开套管、固井； 重复利用生产管柱的费用； 可重复使用的工具费用，如：可重复利用的送入/打捞工具
贝克分支井的经验
中石化西北分公司-塔河TK908DH 第四级-2004 年
China - 6
贝克分支井的经验
中石油大庆油田 肇分28- 平31第四级- 2006 年
China - 6
分支井钻井完井方案技术描述
1. 主井筒下入水平井裸眼分段压裂系统
7"套管
钻主井眼 下水平井裸眼分段压裂系统
管柱下入作业过程与目前水 平井裸眼分段压裂一致
裸眼分段压裂系统
6"裸眼
分支井钻井完井方案技术描述
2. 下密封井筒封隔器
钻杆输送，投球液压座封，可验封 封隔器上部打高粘度稠浆，避免岩 屑、水泥块掉落下分支
封隔器 抗扭27200 Nm，150℃， 51MPa，内径68.3mm 地面调整与导斜器偏角， 3°分值。
Animation
V型浮鞋/弯短 接 裸眼封隔器封闭非产层
与下分支相同的分段压裂系统
靶前位移段可采用4½”管柱+裸眼封隔器封隔非产层
4 ½” Spacer Nipple 4½”x 7” S-3 HOOK Hangerw/ Lateral Frac Diverter Collett Crossover 4 1/2” Tension Lock Swivel