短半径水平井钻井技术的应用及推广
超短半径钻井技术调研报告
第一部分水平井及超短半径水平井钻井技术应用现状1.1国外水平井应用现状及发展趋势最近20多年来，水平井钻井技术已经发展为普遍应用的成熟技术，不仅在海上钻新井开发新油田方面发挥着重大作用，而且在陆上重入老井改造老油田方面也显示出惊人的效果。
水平井钻井技术的迅速发展，同时带动了相关新工具和新技术的发展。
高油价时代促使世界范围内加大油气勘探开发投入，水平井已成为高效开发油气的重要技术支撑。
当今世界各种水平井完成总数已达45000口，分布在69个国家和地区。
美国、加拿大和前苏联是早期钻水平井较多的国家，美国应用水平钻井技术的速度一直很高，每年约钻1000口左右的水平井。
过去的十年中，由于取得了很好的效果，水平井技术在美国、加拿大及俄罗斯等国的应用大幅度增加。
据费舍尔（Fisher）预计，水平井将使美国石油储量增加13.7亿吨，即占原油储量的2%。
加拿大国家能委会计算了阿尔伯达省和萨斯喀彻省大部分碎屑岩和碳酸岩油田储量的增加，估计平均总开采量可增加1%，储量增加9.8%。
1.1.1美国水平井钻井技术应用现状自1990年以来，美国水平井的钻井速度一直高达600-1000口/年。
所钻井大致位于三个层系：得克萨斯州的Austin白垩地层占79%，美国北部与加拿大之间的Bakken页岩地层占5%，科罗拉多和怀俄明洲的里奥布拉瓦层系占2%，其它层系的井大约有14%。
大多数井的开发方案都是以水平井为主的，其中包括钻井、完井、修井等。
美国许多井已投产多年，全部水平井的90%是在碳酸岩地层中钻成的。
水平井岩性的分布与美国的石油资源形成了鲜明的对比，美国仅有20%的油藏为碳酸岩油藏，30%的储量是在碳酸岩地层中。
水平井技术在美国最常见的用途是穿越裂缝和减少水锥。
水平井能穿过地层几百米，井筒与许多裂缝和断块相连通。
水平井还用于水驱、强化采油和避免目的层地表的限制等作业。
美国水平井的平均产量与直井的产量比为3.2，而成本比为2.0。
短半径水平井新技术特点和现状
短半径水平井新技术特点和现状短半径水平井是在中长半径水平井技术基础上发展起来的一项钻井新技术，该技术能成倍的提高油井产量和提高采收率，改善井网布置，合理有效的开发各类油藏，不但可以节约钻井及油田开发综合成本，尤其是对难以开发的薄油气层，极大地提高了采收率和经济效益。
一、短半径水平井的特点短半径水平井的定义一般是指造斜井段的造斜率大于1°/m的水平井，即曲率半径小于57.3m，又称大曲率水平井。
短半径水平井具有井眼小、造斜率高、曲率半径和靶前位移短等特点。
短半径水平井的主要特点和优缺点见表1。
二、短半径水平井的发展现状短半径水平井在国外各大公司中，美国贝克•修斯是具有代表性的一家公司。
七十年代中期，美国的Eastman Whipstock公司通过八年的研究试验，研制出了短半径造斜钻井系统，经改进完善，在美国南部一些油田和加拿大北坡的Knparnk油田广泛应用提高产量4倍以上。
1983年以来设在西德的Eastman Christenden公司又作了进一步改进并完型生产，九十年代初期经过一次较大的兼并，将与钻井技术有关的数家服务公司从资金、人才和技术方面进步了择优调整，组建了能从事钻井“一条龙”服务的Baker Hughes Intep公司，在技术研究和工具仪器方面都有很强的竞争能力，近年来已侧钻段半径水平井300余口。
Sperrg-Sum公司在以发展仪器为主的基础上，已能为提供定向井与水平井钻井的全面服务。
该公司短半径水平井技术也处于领先地位，它的无线随钻MWD和ESS电子多点采用了柔性连接方式，广泛用于短半径侧钻水平井。
目前，短半径水平井的最大水平位移和最长水平段已分别达到953m和600m；开窗侧钻点最大井深已达到7751m。
水平段最长的短半径水平井是美国的Mobil Erdgas-Erdoel Gmbh公司在德国钻成的Reitbrook 308井（120.7mm井眼），水平段长600m，水平位移953m。
侧钻短半径水平井钻井技术在TKCH井的应用
该技术在TKCH井的 应用可以提高油气 产量，降低钻井成 本，提高钻井效率 。
侧钻短半径水平 井钻井技术是一 种在现有井筒内 进行侧钻，形成 短半径水平井的
技术。
技术原理主要包 括：侧钻工具、 短半径水平井钻 井工具、水平井
钻井技术等。
侧钻工具主要 包括：侧钻头、 侧钻杆、侧钻
马达等。
短半径水平井钻 井工具主要包括： 短半径水平井钻 头、短半径水平 井钻杆、短半径 水平井钻井泵等。
减少钻井时间：侧钻 短半径水平井钻井技 术可以缩短钻井时间， 从而降低钻井成本。
提高钻井效率：侧钻 短半径水平井钻井技 术可以提高钻井效率， 从而降低钻井成本。
减少钻井设备损耗：侧 钻短半径水平井钻井技 术可以减少钻井设备损 耗，从而降低钻井成本。
提高钻井安全性：侧钻 短半径水平井钻井技术 可以提高钻井安全性， 从而降低钻井成本。
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注意事项：在应用侧钻短半径水平井钻井技 术时，需要注意井筒的稳定性和安全性，避 免发生井筒坍塌等事故。
提高钻井效率：缩短钻井时间，降低钻井成本 提高钻井质量：减少井壁坍塌、井漏等事故发生 提高钻井安全性：减少钻井过程中的风险和隐患 提高钻井环保性：减少钻井过程中的污染和排放
侧钻短半径水平井钻井技术提高了TKCH井的采收率 技术特点：提高了钻井效率，降低了钻井成本 应用效果：提高了TKCH井的产量和采收率 技术优势：提高了TKCH井的采收率，降低了钻井风险
侧钻短半径水平井钻井技术提高了 TKCH井的产量
侧钻短半径水平井钻井技术提高了 TKCH井的钻井效率
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侧钻短半径水平井钻井技术降低了 TKCH井的钻井成本
侧钻短半径水平井钻井技术提高了 TKCH井的钻井质量
吉林油田中短半径侧钻水平井技术
稳斜PDC钻头应具备特点
短抛物线冠部形状
长保径，增加耐磨性
二、短半径水平井装备及工具 动力钻具的分类
短半径水平井的造斜率一般都很高，需要采用特殊结构的动力钻具才 能满足设计要求。常用的动力钻具有大角度的单弯动力钻具或双弯动
力钻具以及铰接动力钻具 φ 95mm铰接动力钻具最高造斜率达到3.6°/m
汇报到此结束 欢迎领导专家批评指正！
二、技术难点 吉林油田短半径侧钻水平井钻井工程存在的技术难点
139.7mm套管
井眼尺寸小 曲率大 测量精度要求高
机械钻速低 管柱通过能力受限 轨迹控制难度大 仪器工具不配套
118mm 井眼
施工工艺技术基本空白
二、短半径水平井装备及工具
造斜PDC钻头应具备特点 浅内锥冠部形状 短冠部、短保径
二、短半径水平井装备及工具 铰接动力钻具结构特点
• 具有两个可在5°范围内弯曲活动的铰接体，保证了钻具能顺 利通过高造斜率井段 • • • 近钻头和弯壳体部位具有垫块，有利于增加钻具的造斜能力 内传动采用高强度的连杆万向节总成 传动轴总成使用密封油润滑方式
二、短半径水平井装备及工具 测量仪器
短半径水平井的高造斜率，采用常规仪器难以通过井下钻 柱，必须使用小尺寸或柔性连接的测斜仪
• 仪器零长要尽可能短—精确预测钻头处井斜
• 测量精度高、漂移—提高薄油层钻遇率
• 体积小 • 抗震性能好
二、短半径水平井装备及工具 液力加压器
液力加压器是通过钻井液的液压力产生钻压，开泵时，液 力加压器使下部井底钻具组合与钻柱的其余部分相分离， 以便提供一个恒定的、可控的钻压，减少轴向振动和冲击。 液力加压器能够解决短半径水平井的钻井加压难题，提高 机械钻速和钻头使用寿命，改善施工条件和减少井下事故。
浅析油气藏开采过程中水平井钻井技术的应用
浅析油气藏开采过程中水平井钻井技术的应用水平井钻井技术是油气藏开采过程中的一种重要技术手段，其应用可以提高油气产能、延长油气田寿命、降低开采成本等。
本文将从水平井钻井技术的定义、应用领域、技术原理和效果等方面进行较为详细的论述。
一、水平井钻井技术的定义水平井钻井技术是指在垂直井眼基础上，通过特殊工艺和作业流程，沿着特定的地层倾角，在岩层中钻制出一段水平孔道。
其目的是为了提高油气产能、延长油气田寿命、降低开采成本。
二、水平井钻井技术的应用领域1. 页岩气开采：页岩气属于非常低渗透性的油气藏，常规钻井技术难以有效开采。
通过水平井钻井技术，可以增加有效井网，提高页岩气的采收率。
2. 稠油开采：稠油是一种高粘度的油类，通过常规钻井技术难以有效开采。
水平井钻井技术可以增加油水接触面积，提高稠油的采收率。
3. 水平井增产：对于传统垂直井开采的油气田，通过将部分井段改造为水平井，可以增加油气流通通道，提高产能。
三、水平井钻井技术的技术原理1. 地层勘探：通过地震勘探和地质解释等手段，确定目标地层的分布和性质，找出适合钻制水平井的地层。
2. 定位技术：利用导向工具和测井仪器等设备，精确测量井眼的方向和位置，确保水平井能准确钻制在目标地层中。
3. 钻井工艺：通过调整钻井参数和选用合适的钻头和钻井液，控制钻井方向和位移，实现井眼的水平钻制。
4. 完井技术：通过套管和封隔器等设备，对水平段进行完整封隔，防止地层间的交叉流动。
5. 水平井测试：对钻完的水平井进行测试分析，评估水平井的钻制效果和产能水平，为后续的开采作业提供参考。
四、水平井钻井技术的效果1. 提高产能：水平井的井筒面积大，油气流通通道长，增加油气向井筒流动的路径，提高采收率。
2. 延长油气田寿命：通过水平井技术，有效开采残留油气，延长油气田的可开采时间。
3. 降低开采成本：水平井减少了钻探井的数量，降低了钻井和完井的成本，提高了采收效益。
4. 减少地面占地面积：水平井的单口井产能较高，可以减少地面占地面积，提高油气田开采的空间利用率。
浅析油气藏开采过程中水平井钻井技术的应用
浅析油气藏开采过程中水平井钻井技术的应用水平井钻井技术是一种在油气田开发过程中广泛运用的钻井技术。
它通过在地下水平井段中钻探出一条与储层相切或相交的水平井段，实现了对储层的有效开采。
水平井钻井技术主要应用于以下几个方面：水平井钻井技术在油藏开采中能够提高生产率。
相比于传统的垂直井，水平井能够进一步扩大井底的接触面积，增强储层的采收效果。
水平井具有更长的水平段，可以穿越多层储层，充分利用各个储层的资源。
水平井还能够避免由于垂直井压裂作业产生的缝口开度限制，进一步提高油田的开发效果。
水平井钻井技术在增产和提高油气藏采收率方面具有明显优势。
通过水平井钻井技术，可以在储层中选择最有利的井段来钻井，使得钻井井段长、接触面积大，从而提高油田的开发水平。
水平井还可以穿越多个储层，减少井数、减少工程投资，提高采收率。
水平井钻井技术在油气田勘探开发中起到了重要作用。
在新发现的油气田中，通过水平井钻探技术可以准确地确定储层的分布和属性，进一步优化开发方案，提高勘探开发的成功率。
水平井钻井技术在提高油气田开发经济效益方面也具有显著优势。
水平井可以增加油田的产能，提高井口产量，增加油气的采收量。
由于水平井井段较长，具有较大的产能和较长的寿命周期，可以有效延长油田的开发期，提高油气田的经济效益。
水平井钻井技术是一种非常重要的油气田开发技术，它在提高生产率、增加产量、提高采收率、改善勘探效果和提高经济效益等方面都具有显著的优势和潜力。
随着科学技术的不断进步，水平井钻井技术在油气田开发中的应用将会越来越广泛。
短半径水平井侧钻技术在沙特HRDH-128井的应用
史 学 东 ， ． 半 径 水 平 井侧 钻 技 术 在 沙特 Ｇ ａ ａ 油 田 ＨＲ Ｈ一 ２ 等短 ｈｗｒ Ｄ １８井 中 的应 用
１ ． Ｌ ． ２ ＷＤ随钻 测井 工具 ２
眼完 井 ， 井 在 连 续 开 采 ８ａ后 ， 能 开始 下 降 ， 水 该 产 含 率 上升 。
接 箍相对 较 小 的特点 。 ］
２４ 施 工 工 艺 ．
斜 向器式 套 管开 窗工 具 瞳。短 半 径侧 钻 大 多采 用 斜 向 ］
器 开 窗工具 ， 因其具 有 开窗位 置 准确 、 侧钻 成 功率 高 等
优点。
２ ． 第 一 井 眼 ．１ ４
２ 井 下 马 达工 具 的配 套 ： 迹 控 制 马达 造 斜 率 与 ） 轨 设 计 曲率 匹配 特别关 键 。 尤其在 造 斜段 ， 普通 井下 马 达 难 以达到设 计 预定 的造 斜率 。 ３ 钻 具 结 构选 择 ： ） 常规 钻 具 （ 杆 或 钻 铤 ） 有 足 钻 具 够 的刚性 和强 度 ， 柔 性不 足 ， 以顺 利通 过 短半 径井 但 难
该 工 具 除包 括 ＭＷＤ 的钡 量参 数外 ，还包 括 随钻 电 阻率 、 马 、 度 、 Ｌ 度 如 伽 密 孑隙
等） 和钻井 工程 参 数 。
１３ 井 眼轨迹 控 制 ．
该 井 阿 拉 伯一 Ｃ层 （ 深 为 ２０ ３１ ２０ ７５ｍ） 垂 ２ ．～ ８ ． 为
滑 的井 眼最 大限度 地 消除 了事 故 隐患 。
１４ 井下 工具 配套 ．
确定 短半 径水 平井 开 窗工具 、马达 的 匹配 和钻 具 结 构 选配 ， 有效 提高 施工 速度 ， 而提 高油 藏 开发 的 可 从 经 济效 益 。具 体包 括 ： １ 开 窗工 具 ： 管 开窗 工具 主要 有套 管 割铣 工具 、 ） 套
超短半径水平井技术特点及应用探究
超短半径水平井技术特点及应用探究摘要：超短半径水平井技术具有成本低、周期短、地层污染小等特点，还能大幅度提高油井产量和原油产量。
油田在开发之后，已经进入开发中后期，部分老油田面临着老井改造、薄差油层剩余油挖潜和稳产增产的技术压力：针对这一技术难题，油田通过使用超短半径水平井钻井技术，在老井眼油层中的油层套管内部开窗侧钻，同时使用旋转自封器等工具，解决了薄差油层增产的技术难题，在水平段施工过程中，解决了大曲率造斜段钻进过程中的高摩阻等难题，能够完成了水平段超过16ｍ的长水平段施工，在油层内穿行超过15ｍ，提高了该油层的泄油面积：该项技术为油田薄差油层剩余油挖潜、降本增效、提高采收率提供新技术途径：关键词：超短半径水平井技术；薄差油层；长水平段施工；技术特点油田在经过开发之后，已经进入开发中后期，很多区块均属于陆相多油层砂岩油田，目前已进人高含水和特高含水期，剩余油分布零散，整体动用较差，面临着老井改造、薄差油层剩余油挖潜和稳产增产的技术压力。
超短半径水平井剩余油挖潜技术是提高老区油田采收率的技术，具有中靶率高、施工周期短、产量高、钻井成本低等特点。
所以，油田针对这一技术难题，也采用了超短半径水平井技术，解决了薄差油层增产的技术难题，克服了水平段钻进中大曲率造斜段的高摩阻等难题，提高了该油层的泄油面积，为油田薄差油层剩余油挖潜、降本增效、提高采收率提供了一条新的技术途径。
1超短半径水平井钻井技术简介1.1技术原理超短半径水平井技术，就是不用打新的井眼，在原井套管内部油层的位置进行开窗作业。
这种技术为了解决常规弯螺杆造斜方式不能实现造斜段高曲率增斜的难题，必须使用柔性钻杆在造斜段和水平段进行钻进。
这种柔性钻具每在油层中钻进5ｍ长的距离后，钻具就能够弯曲成90％而曲率半径只在3.2ｍ，当钻具在完成造斜后，可以继续在水平段钻进一定距离，从而达到剩余油挖潜的目的。
可以采用多功能导向管、筛管、裸眼等不同方式完井来适应不同储层的特点。
短半径水平井钻井技术的应用及推广
不但 节约钻 井成本 ， 而且 更 多地 增 大油层裸 在 开 窗 方 式 的选 择 上 一 般 采 用 斜 向 器 开 窗 侧 露 面积 ，尤 其是在 老井二 次利用 、较 薄油气 钻 ，它有 开窗位 置准确 、侧 钻成 功率高 的优 层 、复杂 断块和 小区块开发 ，提 高 了采收率 和 经 济 效 益 ， 具有 一 定 的推 广应 用价 值 。 关 键 词 ： 短 半 径 ； 水 平 井 ； 设 计 ； 侧
巨大 的经济 效益 。形成 了一整 套深井 短半径 水 平 井 钻 井 技 术 ， 收 到 了 良好 的 推 广 应 用 价
径 ）水平 井钻井 配套 工艺技 术。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
钻 ； 测 量 方 式 ；推 广应 用 ；胜 利 油 田
一
２ 推 广 应 用 措 施 、 经 过 多 年 的 攻 关 研 究 与 应 用 ， 形 成 人
才 、 技 术 、 装 备 的 完 整 配 套 ， 锻 炼 出 一 批 掌
点 度 较 差 ， 要 使 用 陀螺 定 向或 井 眼 高 边 定 向 。 需
盛
曼 旦 魁
文 ◎ 陈 学 之 （ 利 石 油 管 理 局 钻 井 工 程 技 术 公 司 山东 东 营 ） 胜
蟹团 五
短半径水平井钻井技术的应用及推广
摘要 ：本 文 主 要 介 绍 了套 管 开 窗侧 钻 （ 短半 径 ）水平 井钻 井 配套 工 艺技 术， 目 到 前 为止 ，利用该技 术在胜 利 、塔 里木 等油 田 成 功地完成 了１ ９口井的施 工 ，短 半径 水平井 ②深 井短半 径水 平井 ， 由于 开窗位 置井 深 （ ０ ０ 左右 ），相应 套管钢 级高 ，循环 ５ ０米 压 耗高 、排量 小 ，造 成段铣 难度 增加 ；地层 的 可 钻 性 差 ，造 成 段 铣 后 侧 钻 困 难 。 因 此 ， 《 ９７ｍ 叭３ ． ｍ 套管 内侧钻 短半径 水平井 》研究 形 成 了具有胜 利特 色的套 管开 窗侧 钻 （ 短半 径 ）水 平 井 钻 井 、 工 具 系 统 。 完 成 套 管 内 侧 钻 水平井 约３ 余 口，其 中侧钻短 半径水平 井 ８
短半径水平井钻井技术研究及应用——以哈萨克斯坦Konys油田为例
短半径水平井钻井技术研究及应用——以哈萨克斯坦Konys油田为例张晓明【摘要】哈萨克斯坦Konys油田是带气顶、边水的层状构造砂岩油田,油田储层非均质性严重,断层发育且油气水关系复杂.K-190S井是Konys油田的一口短半径侧钻水平井,设计、实施的主要目的是运用短半径侧钻技术恢复老井产能,挖掘下达乌尔组油层潜力.K-190S井存在井眼尺寸小、造斜率高、循环压耗高、摩阻扭矩大等钻井难点.根据钻井施工难点,结合地质油藏特点,对井身结构、井眼轨道剖面、钻井参数等进行了优化.优化钻具组合避免井下复杂情况发生;进行轨迹预测研究防止轨迹失控,确保中靶率,使钻头在油层中钻进;优选合适钻井参数和钻进方式以达到井身轨迹的平滑.通过利用井身轨迹控制技术、摩阻扭矩分析技术和安全钻进技术,成功解决了钻井难题,从而大大提高了钻井效率.【期刊名称】《长江大学学报（自然版）理工卷》【年(卷),期】2015(012)011【总页数】5页(P47-51)【关键词】Konys油田;短半径;小井眼;水平井;轨迹控制;钻井技术【作者】张晓明【作者单位】长江大学研究生院,湖北荆州434023;中石化胜利石油工程有限公司钻井工艺研究院,山东东营257017【正文语种】中文【中图分类】TE243.1套管开窗侧钻短半径水平井集开窗侧钻井技术、短半径水平井技术和小井眼钻井技术的优越性于一体，具有有效预防复杂层位引起的井下复杂情况，可有效缩短钻井总进尺，较小的靶前距有效提高靶前认识程度等优点［1］。
基于以上优点，哈萨克斯坦Konys油田充分利用原井眼进行侧钻，扩大资源动用规模，提高采出程度，减少投资，提高效益。
1 油藏概述哈萨克斯坦Konys油田发现于1985年，1997年正式投入工业开发，当前综合含水率在37%左右。
位于南图尔盖盆地南部阿雷斯库姆坳陷，具有断坳地质结构，属于加里东期和海西期褶皱带结合部，是由前古生界和下古生界的褶皱基底、侏罗系断陷和白垩系坳陷等3个构造层组成。
超短半径水平井钻井技术在注入井解堵中的应用
超短半径水平井钻井技术在注入井解堵中的应用章节一：引言-介绍超短半径水平井钻井技术及其优点-介绍注入井解堵的背景和意义-阐述超短半径水平井钻井技术在注入井解堵中的应用前景章节二：超短半径水平井钻井技术的特点和优势-超短半径水平井钻井技术的定义和原理-阐述超短半径水平井的构造和特点-介绍超短半径水平井钻井技术的优势章节三：注入井解堵技术-注入井解堵技术的定义和原理-介绍注入井堵塞的成因和机制-介绍注入井解堵的解决方案章节四：超短半径水平井钻井技术在注入井解堵中的应用-阐述超短半径水平井钻井技术在注入井解堵中的原理和方法-介绍超短半径水平井钻井技术在注入井解堵中的优势和应用效果章节五：结论-总结超短半径水平井钻井技术在注入井解堵中的应用价值-展望超短半径水平井钻井技术在注入井解堵领域的发展前景-为推广应用超短半径水平井钻井技术提供建议第一章：引言近年来，随着油气勘探领域的不断发展，钻井技术也在不断创新和进步。
超短半径水平井钻井技术是一种新兴的钻井技术，具有钻孔路径短、钻井速度快、生产效率高等显著优势。
注入井解堵作为一项解决注气油藏堵塞难题的技术，也一直是油气勘探和采集领域的研究热点之一。
本文旨在探讨超短半径水平井钻井技术在注入井解堵中的应用，旨在为油气勘探和采集领域提供思路与方法。
第二章：超短半径水平井钻井技术的特点和优势超短半径水平井钻井技术是一种新型的钻井技术，是在传统的垂直井和水平井的基础上发展而来。
它采用高精度导向技术，将钻头定向到水平井段，以实现高效开采油气。
超短半径水平井钻井技术的主要特点如下：1. 钻孔路径短：超短半径水平井相对于传统水平井，其钻孔路径更短，更精准，钻井半径通常小于50米。
2. 钻井速度快：超短半径水平井钻井速度通常在每天1000米以上，大大提高了油田的生产效率。
3. 生产效率高：超短半径水平井钻井技术具有强大的产能，其申请地开采效果好，大大提高了油气生产产量。
4. 节约成本：与传统水平井相比，超短半径水平井钻井过程中需要的钻杆和钻头等工具更少，可以有效减少成本。
超短半径径向水平井技术介绍
技术特点1、增大采油半径，提高采收率各分支径向喷射长度达50～100m。
单井的采油半径大大增加，油井的采油速度及最终采收率都将得到提高。
国外应用效果表明，该技术增油效果明显，增加产量一般在50%～500%。
主要应用于以下几方面：1）可增大生产层供油面积2）可穿透井眼污染区域3）可改善地层渗透性4）可改善注水效果5）可降低底水锥进速度2、施工成本低，周期短1）地面设备体积小，运行成本低需小修作业机即可满足施工作业2）对套管无破坏套管不需要段铣、不需完井五、适用范围1、主要适用井况1）新井完井2）老井二次完井3）油井解堵4）注水井解堵2、适应油层1）适应的地层主要是中高压中低渗油层，如砂岩、泥质粉砂岩、泥页岩等具有一定孔隙及层理的沉积地层，同时也适用于灰岩油层、煤层。
2）油层应具有一定的厚度，一般有效厚度应大于2米，且油层平面较为发育，均质性较好3）油层油水分布情况清楚4）油层上下隔层发育良好5）井筒状况良好6）油层不存在严重的出砂现象六、施工需要的主要地面设备及井下专用工具1、作业机1台（21米）2、400型水泥车1台3、Φ73mm油管(建议使用外加厚油管)4、供水罐车1台5、高压泵等6、井下专用工具：钻孔工具系统、喷射工具系统等七、主要技术指标1、套管钻孔孔径：φ25mm2、地层水平井眼孔径：φ30mm～φ50mm3、水平距离：30～50m八、目前能够施工井型1、油层套管尺寸：5 1/2″2、井深3000米3、套管内通径≥118mm4、井斜不大于30度。
浅析油气藏开采过程中水平井钻井技术的应用
浅析油气藏开采过程中水平井钻井技术的应用1. 引言1.1 水平井钻井技术在油气藏开采中的重要性水平井钻井技术可以有效提高油气的采收率。
相比于传统的垂直井，水平井在储层中展开更多的井眼，可以更充分地开采油气，提高采收率。
通过水平井钻井技术，可以把原本躲在地底下难以开采的残余油气资源有效地开发出来。
水平井钻井技术还可以减少环境污染。
水平井的开采方式可以减少地表井场的占用面积，减少井头附近的环境破坏，降低钻井作业对周边环境的影响，有利于保护周边生态环境。
水平井钻井技术在油气藏开采中的重要性不容忽视，它不仅可以提高采收率、降低成本，还可以减少环境污染，对油气产业的发展有着积极的推动作用。
随着技术的不断进步和完善，水平井钻井技术在未来将得到更广泛的应用，进一步推动油气产业的发展。
2. 正文2.1 水平井钻井技术的原理及特点水平井钻井技术是一种在地层中钻一段水平井段的钻井技术。
其原理和特点主要体现在以下几个方面：1. 原理：水平井钻井技术通过改变传统垂直井的钻井方向，将井眼延伸至目标层位的水平方向，以增加油气产量和提高采收率。
通过水平井钻井技术，可以在储层中水平钻出井段，在水平井段中安装生产设备，有效提高油气的采收率。
2. 特点：水平井钻井技术具有以下特点：可以有效增加储层与井筒的接触面积，提高油气流到井眼的速度，增加油气产量。
水平井井段长，可以穿过多个油层，实现多层次开发。
水平井的井筒弯曲程度较大，可以在相对较小的储层范围内实现更大的产量。
水平井的钻井费用相对较高，但是可以获得更多的油气产量，水平井钻井技术是一种有效的增产技术。
水平井钻井技术的原理和特点使其在油气藏开采中发挥重要作用，是油气开采领域的重要技术之一。
2.2 水平井钻井技术在提高采收率中的应用水平井钻井技术被广泛应用于油气藏开采过程中，其在提高采收率方面发挥着重要作用。
通过水平井钻井技术，可以有效地增加油气产量，提高采收率，优化油气开采效果。
小井眼侧钻短半径水平井钻井技术
小井眼侧钻短半径水平井钻井技术
小井眼侧钻短半径水平井是一种新兴的钻井技术，它主要是应用于石油勘探、开发和生产过程中，特别是在油气储层中无法进行常规开采或生产的情况下。
小井眼侧钻短半径水平井采用侧钻技术，在原有钻孔的基础上向侧面扩展钻孔，使井筒能够在短距离内穿过厚储层，提高生产效率和采选率。
小井眼侧钻短半径水平井的核心是钻头的设计和控制技术，这是确保钻井效果和生产效率的关键。
它不仅需要有足够强的钻头，而且还需要使用先进的电子技术、控制系统和联机分析等技术来实现井筒追踪、、控制、数据采集和分析，以便更快、更准确地控制方向和位置。
相较于常规单井钻井技术，小井眼侧钻短半径水平井在产能和效益上显然更高。
但也存在着一些潜在的技术和环境问题，例如稳定性、环境污染、数据保存等难题。
因此，在使用该技术时需要全面考虑各种因素，最大限度地减少风险，同时不断技术创新提高钻井技术的效率和成功率。
总之，小井眼侧钻短半径水平井是一种新型的钻井技术，在石油生产领域中具有广泛应用前景。
在保障钻井质量的前提下，高效、精确、安全的钻井技术将为油气储量的开采和生产带来新机遇，为我国的能源供应提供有力支撑。
短半径侧钻水平井技术
（4）铰接总成设计
•铰接动力钻具的显著特点，是一种可以在通过轴线的任一 平面上弯曲活动，又能传递周向扭矩的机械结构 •预载结构设计，密封油脂润滑
速率陀螺测斜仪
速率陀螺是通过测量地 球自转角速度来直接测量 方位，优点是：
•测量精度高、不漂移 •体积小 •抗震性能好
系统框图
便携机 打印机
接口箱
井下仪
技术难点
地质及油藏工程技术难点
1、目前胜利油区大部 分油田已进入高含水或 特高含水期，剩余油分 布零散，预测不准容易 钻入水层
2、油层较深，顶 面起伏不平，描述 不准确，易导致水 平井钻入泥岩中
3、只有通过各种资料分析、数模等手段将上述问题研究 清楚，确保水平井钻入剩余油富集区，取得良好开发效果
技术难点
（2）稳斜钻头结构特点
a)短抛物线冠部形状 b)加长保径 c)加强外边缘部位切削齿
的密度 d)加强保径，增加耐磨性
(3)布齿设计 • 采用等功率原理及计算机优化设计 • 加强钻头外边缘部位布齿密度
(4)制造技术 • 整体压制石墨阴模技术，已申报国家发明专利 • PDC复合片与胎体焊接采用钎焊技术，强度达 到390MPa
（2）性能参数设计
Ф95mm铰接动力钻具性能参数
总 长 马达外径 转 速
mm
mm
rpm
排 量 输出扭矩 最大压差 两端扣型
l/s
N.m
MPa
3960
φ95 170-280
9
897
2.7 27/8〃REG
不同度数弯壳体的设计造斜能力
弯壳体度数 °
2 1 3/4 1 5/8 1 1/2 1 1/4
造斜段半径
由保护接头、壳体、切断报知装置、活塞总成、 弹簧、刀 片、下稳定器等组成。
短半径水平井技术
短半径水平井技术短半径水平井是在中长半径水平井技术基础上发展起来的一项钻井新技术，该技术能成倍的提高油井产量和提高采收率，改善井网布置，合理有效的开发各类油藏，不但可以节约钻井及油田开发综合成本，尤其是对难以开发的薄油气层，极大地提高了采收率和经济效益。
一、短半径水平井的特点短半径水平井的定义一般是指造斜井段的造斜率大于1° /m的水平井，即曲率半径小于57.3m,又称大曲率水平井。
短半径水平井具有井眼小、造斜率高、曲率半径和靶前位移短等特点。
短半径水平井的主要特点和优缺点见表1。
短半径水平井在国外各大公司中，美国贝克•修斯是具有代表性的一家公司。
七十年代中期，美国的Eastman Whipstock公司通过八年的研究试验，研制出了短半径造斜钻井系统，经改进完善，在美国南部一些油田和加拿大北坡的Knparnk油田广泛应用提高产量4倍以上。
1983年以来设在西德的Eastman Christenden公司又作了进一步改进并完型生产，九十年代初期经过一次较大的兼并,将与钻井技术有关的数家服务公司从资金、人才和技术方面进步了择优调整，组建了能从事钻井“一条龙”服务的Baker Hughes Intep公司，在技术研究和工具仪器方面都有很强的竞争能力,近年来已侧钻段半径水平井300余口。
Sperrg-Sum公司在以发展仪器为主的基础上，已能为提供定向井与水平井钻井的全面服务。
该公司短半径水平井技术也处于领先地位，它的无线随钻MWD和ESS电子多点采用了柔性连接方式,广泛用于短半径侧钻水平井。
目前,短半径水平井的最大水平位移和最长水平段已分别达到953m和600m；开窗侧钻点最大井深已达到7751m。
水平段最长的短半径水平井是美国的Mobil Erdgas-Erdoel Gmbh公司在德国钻成的Reitbrook 308井(120.7mm井眼)，水平段长600m，水平位移953m。
进入80年代以来,国外许多公司在常规水平井钻井技术基础上,开展了超短半径侧钻水平井的研究试验。
深层短半径水平井钻井技术-课件
四、实钻井眼轨迹控制技术
技术措施：①通过滑动与复合结合使用钻进方式, 达到井眼轨 迹控制目的。②每钻进150m 短起下钻一次, 及时清除井底岩 屑。③钻柱的摩阻逐渐增大, 应加强对每趟入井钻具的摩阻、 扭矩计算分析, 及时调整钻井参数, 确保钻压的有效传递。④ 奥陶系储层溶洞、裂缝较为发育, 钻井中易出现井漏、井涌、 井喷等, 因此应严格控制钻井液密度及泵压、排量等钻井参数, 同时做好防漏、防涌工作。⑤钻进时, 要求送钻均匀, 如有蹩 跳钻等情况时, 应减少钻压, 优选适当的钻压、转速。
四、实钻井眼轨迹控制技术
3、井下复杂的预防
井漏的预防 首先要对井下低压易漏层做到心中有数, 并 在钻进漏失层前30～50m 时加入随钻堵漏剂, 在易漏层起下钻 或上下活动钻具时, 应控制速度, 避免大的压力波动。
沉砂卡钻的预防 钻井液应具有较高的粘切, 一般在钻进 小井眼时每钻进50～150m 进行一次短程起下钻清砂, 保持上 部井眼畅通。循环时配制高粘切钻井液循环携砂, 配齐并用好 固控设备, 选择抑制性好的钻井液体系以保持井壁稳定。
三、井身剖面及井身结构设计
TH10220CH2剖面设计
测深 (m)
井斜 网格方位 (deg) (deg)
垂深 (m)
狗腿度 (deg/3
0m)
闭合距 (m)
闭合方 位
(deg)
5545.00 1.61 140.51 5544.51 0.00 34.90 179.52
段长 (m)
0.00
描述
侧钻点
5557.07 3.00 41.58 5556.57 9.00 34.80 179.00 12.07
四、实钻井眼轨迹控制技术
四、实钻井眼轨迹控制技术
塔河油田短半径水平井技术应用与研究
研究解决了塔 河油田短半径水平井施 工过程 中出现的影响施 工效率的有关问题 。介绍 了短半径水 平 井钻 头优 选 ； 抗 高温的 测 量仪 器 、 定 向 弯螺杆 优 选 方 法 ； 钻 井液体 系和性 能优 化 、 井眼轨 迹 设 计等
内容 。通过 使 用该技 术使塔 河油 田短 半径 水平 井施 工 效率得 到 了显 著提 高 ， 平均 单 井施 工 周期 缩短
集 中在 ７ ～９ 之间， 属 于硬 地层 。
４ 工 程优化 方 案
（ ２ ） 垂深较深 ， 井底温 度过高 ， 给螺杆和测量仪器 的抗 高温 性 提 出 了更 高 的 要 求 ， 易 发 生 螺 杆 和 测 量仪 器失效 ， 从而引起施工效率下降。
（ ３ ） 短 半 径水 平 井 以小 井 眼 为 主 ， 牙 轮 钻头 主 要 以
通 过 利用 测 井 资料计 算 出塔河 油 田石 炭 系 和奥 陶 系地 层 岩 石 可 钻性 级 值 ， 总 结 出地 层 可钻 性 分 布 规 律 为： 巴楚组 地层 岩 石 可钻 性级 值 主要 集 中在 ６ ～８ 之问 ，
属 于 中硬一 硬 地 层 。奥 陶 系地 层岩 石 可钻 性 级值 主 要
系 巴楚 组 地 层 ， 以灰 色 泥 岩 为 主 夹 薄 层 砂 岩 ； 主 要 以
ｊ ２ ｊ １ ４ ９ ． ２ ｍｍห้องสมุดไป่ตู้ 头施 工 。
能， 老井改造侧钻逐渐成为必然趋势。 ２ 塔河 油 田短半 径水 平 井施 工技 术难 点分 析
（ １ ） 侧 钻点 与 目标 靶 点 的垂 直距 离 短 ， 定 向造 斜 段 造斜 率 很 高 ， 最 大 的达 到 ４ ７ 。 ／ ３ ０ ｍ， 给井 眼轨 迹 控 制 带 来 极 大 困难 ； 另一方面 ， 因造 斜 率 偏 高 ， 造 成 起 下 钻摩 阻大 ， 钻进 中托压 现象 严重 ， 钻 压传 递 困难 。
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一
，
பைடு நூலகம்
概述
胜利油 田通过 套管 内侧 钻短 半径水 平井研究 ， 至今 已在油 田内外 完成套管 内侧钻水 平 井约３ ８ 口， 其 中侧钻短 半径 水平 井 ｌ ９ 口。 形成 了具有 胜利特 色 的套 管开 窗侧 钻 径冰 平 井钻 井配 套工 艺技术 。 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 和计量 仪 等） ， 合理 有效 的开 发各 类油 藏 ， 增加 可开 采 储量 及石 油 采出率 ， 在 加快 产能 建设 ， 降低开 发成 本 ， 回避钻 探风 险等方 面 ， 显 示出了巨大的经济价值和潜力 。 与钻一口新的水平井或垂直井相 比， 侧钻短半 径水 平井 能够 明显 降低相 应的钻 井和完 井费 用 ， 是一 种投资少 、 见 效快 、 经济效 益显 著 的油 田开 发 技术 ， 是老 油 田稳 产增 产和 提高 最 终采 收率 的一 种有 效途 径。 二． 具体 做 法 １ 、 推 广 应用 的的 原理 及 主要 技 术措 施
推广应用， 实现了复杂断块和小区块、 薄油藏、 边底水油藏的有效开发， 达到提
高采 收率 的最优 开 发效果 ， 促进 短半 径水 平 井钻井 工 艺技术 的 发展 和提高 。 三 ．推 广 过程 １ 、 前 期研 究形 成的 推广 应用 能力 牲 利 油 田在 “ 九五 ” 重点 科研攻 关项 目￣ ？ １ ３ ９ ． ７ ａｍ套管 内侧钻 短半 径水平 ｒ
，
配套 的ＭＷＤ 无 线测量 系统 ， 通 过完善 的 工艺技 术应 用 ， 完成短 半径 水平 井 ， 实 现各 类油 气 藏的 最优 化开 发效 果 。 １ ． １短 半径 水 平井 设计 技 术 。 １ ． １ ． １ 井身 剖 面设计 ； １ ． １ ． ２ 避 开 三维 井身 剖面 ， １ ． １ ． ３ 校 准老 井数 据 、 修正 剖 面 。 １ ． ２短 半径 水平 井 测量工 艺 技术 。 １ ． ２ ． １ 测 量方 式 ， １ ． ２ ． ２ 短半径 水平 井 测 量方 式选 择 。 １ ． ３短半 径 水平 井井 眼轨迹 控 制技 术 。 １ ． ３ ． １ 侧钻 及侧 钻测 量方 式 ； １ ． ３ ． ２ 增 斜 井段 １ ． ３ ． ３ 增斜 井段 钻具 组 合 。 １ ． ４井 下工具 的配套 ’
井》 研究形成了具有胜利特色的套管开窗侧钻（ ｊ 豆 半径冰 平井钻井、 工具系统。 完成套 管 内侧钻 水 平井 约３ ８ 余 口， 其 中侧 钻 短半 径水 平井 １ ９ 口。 ２ 、 推 广应 用措 施 经过 多年 的攻 关研究 与应 用 ， 形成 人才 、 技术、 装备 的完整 配套 ， 锻炼 出一 批 掌握 短半 径水 平井 技术 的 现场施 工 技术人 员 ， 具 备推 广应 用能 力 。 四 推 广范 围 该项 目技术推 广应用 以来 ， 采用先 内部 后外部 推广方式 ， 先后 在胜利 、 塔里 木、 中石 化西北 分公 司塔河 油田 ， 中石 化西 指塔 中油 田， 累计 应用 １ ９ 口短 半径水 平井， 推广 范围广 ， 规模 大 ， 圆满完成 了计划 的预定 目标 。 新疆 １ ３ 口井 ｌ 胜利油 田 ６ ｉ Ｚ ｌ 井， 取得 了巨大 的经 济效 益 。 形成 了一整 套深 井短半 径水 平井 钻井技 术 ， 收 到了 良好的 推广应 用价值 ， 提升 了短半 径水 平井施 工 能力和 市场 竞争实 力 ， 取 得 了 良好 的社会 经济效 益。 提 高 了技 术应用水 平 ， 应用油 藏类型更 加广泛 ， 技术 得 到推 广和提 高 ， 设 备更 加完善 ， 配 套更 加齐 全 ， 达 到 了较好 的推 广应用 效果 。 五． 推 广应 用取 得的 技术 成果 １ 、 通过１ ９ 口井 的推广 应用 ， 形成 了从设 计 、 侧钻 、 施工、 轨迹 控制 和测量 的
应 用 技术
Ｃ ｈｉ ｎ ａ ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｒ ｅ ｖｉ ｅ ｗ
●Ｉ
短 半 径 水 平 井 钻 井技 术 的 应 用 及 推 广
宋 玉祥 王 辉
４ ５ ７ ０ ０ １ ） （ 中原 石 油工程 有 限公 司 钻井 二公 司 ＿［ 摘 要］ 本文 主要 介绍 了套管 开 窗侧钻 （ 短 半径 ） 水平 井钻 井配 套 工艺 技术 ， 到 目前为 止 ， 利用 该技 术在 胜 利 、 塔里 木 等油 田成 功地 完成 Ｔ １ ９ 口井 的施 工 ， 短 半径 水平 井不 但节 约钻 井成本 ， 而且 更多地 增大 油层裸 露面 积 ， 尤 其是在 老井 二次利 用 、 较薄 油气层 、 复 杂断 块和小 区块开 发 ， 提 高 了采收率 和经济 效益 ， 具有 一定 的 推广 应用 价值 。 ［ 关键词］ 短半径 水平井 设计 侧钻 测量方式 推广应用 胜利油 田 中 图分 类号 ： Ｔ Ｅ ２ ４ ３ 文献标 识码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ０ ０ ９ — ９ １ ４ Ｘ（ ２ ０ １ ４ ） ０ ４ — ０ ２ ０ ９ — ０ １ ．
短 半径 水平井应 用 的原 理是 ： 用二维 、 三 维轨道设 计方法设 计井 眼轨道 ， 根 据陀 螺测量 的直井 段数据 进行 轨道设计 ， 采用不 同井 眼尺 寸的井 下专用 工具和
井设计 ， 采用无 线随钻 测量仪 器 ， 提高 钻井速度 ， 进一 步提高井 眼轨迹 的控制精 度， 保 证水 平段 实钻 轨迹 处于储 层 的最佳 位置 ， 通 过在胜 利油 田及其 它油 田的