水平井是怎样打成的 1
义页平1水平井钻井技术
55义页平1水平井钻井技术来延宁 王西峰 胜利石油工程公司渤海钻井总公司【摘 要】义页平1井是胜利油田渤南地区首口页岩水平井，该井完钻井深4902m，水平位移2055.88m，造斜段井眼大，水平段长600m，井身质量的要求高，施工难度大。
通过采用优化钻具组合、优选钻头、井身轨迹控制、井眼清洁等钻井技术，配合优良的钻井液体系成功克服了水平段页岩易垮塌、摩阻大、滑动钻进钻压传递困难，井身轨迹不易控制，沙三段页岩易卡易塌等技术难点，保证施工顺利。
【关键词】页岩；水平井；井身轨迹义页平1 井身轨迹采用“直－增－稳－增－平”五段制结构，三开水平段为Φ215.9mm井眼，并设有三靶点以控制轨迹。
该井水平位移大，水平段长，井眼清洁难度大，摩阻大，井身轨迹控制难度大。
在钻井过程中有针对性地制定了工艺措施，通过优化钻具组合，优选钻头，及时清洁井眼，提高钻井液的携岩能力及防塌、润滑性等措施，成功地解决页岩水平井的钻井技术难题。
一、施工技术难点1.井眼轨迹控制难度大。
该井直井段长，防斜打直有一定难度。
水平段由于摩阻大，钻压传递十分困难，常规导向钻具滑动钻井困难，井斜、方位不易调整。
若滑动钻进频率高，井段长，将会严重影响钻井效率。
2.造斜段滑动钻进难度大。
该井斜井段井眼尺寸311.2mm，且定向点为1956m,由于井眼尺寸大，造斜点深，开始造斜时工具面难摆。
3.摩阻高、扭矩大，岩屑清除净化难度大。
水平段长，钻具与井壁的接触面积大，造成摩擦阻力大。
而且水平段井眼直径Φ215.9mm，井段长、循环压耗大，携岩困难，眼清洁难度大。
4.井径要求高，水平段井眼扩大率要求小于5%，且井眼必须规则。
5.井壁易失稳。
定向施工时裸眼段长，上部地层长期浸泡极易容易掉块坍塌。
水平段钻进周期较长，页岩易坍塌掉块。
二、关键钻井技术1.井身轨迹控制技术（1）直井段。
义页平1井的直井段较长，对于防斜打直，优选哈利波顿五翼PDC钻头，具组合、钻进参数是关键。
钻水平井工艺
侧钻水平井工艺技术一、套管开窗技术1.1开窗方式首先开窗点的选择应保证轨迹能够实现，开完窗后需稳斜试钻20～30m，因为这一段受套管磁性干扰。
套管开窗的方式有断铣式开窗和斜向器开窗两种。
斜向器开窗是在套管内预定位置下入带有卡瓦锚定功能的导斜装置。
斜向器下入预定井深，用陀螺定向仪器使斜面朝着设计方位，然后打压坐封锚定卡瓦与套管固定在一起。
锚定后斜向器不能上下移动和左右转动。
最后借助斜向器的斜面用铣锥在套管内开出一个具有一定长度而且平滑的窗口。
套管开窗工艺技术图1.斜向器开窗示意图1.2开窗钻具选择一般在工程设计的开窗钻具组合形式为：φ118.0mm钻绞式铣锥+φ73.0mm加重钻杆×20m+φ73.0mm钻杆+76.2mm方钻杆表1.2008年井下作业公司开窗效果统计从上表中不难看出，使用20m加重钻杆的效果并不是很理想，中和点在刚性较小的普通钻杆上的话，容易使钻具受交变应力而同时出现公转与自转，影响开窗作业的顺利进行以及扰乱开窗方位的准确性。
因此，推荐在开窗时底部多加加重钻杆。
一方面，保障开窗作业的顺利进行和开窗稳定；另一方面，可以一次性将需要使用的加重钻杆拉上钻台，以免分多次拉钻杆（就陆梁作业区侧钻情况来说，基本上加重钻杆的使用都是10-20根）。
1.3开窗参数的选择将铣锥下入预订位置后，应先使用配置好的泥浆提出井内的清水，确保在进行开窗作业时有足够的粘度和切力达到悬浮钻屑的目的，保证钻屑顺利携带出井筒。
开窗初期，为了有效的在套管内壁磨出窝状接触面，控制钻压5～10KN，转盘速度40r/min左右，轻压慢放，避免蹩跳。
当铣锥磨穿套管，进入地层（首先接触水泥环，根据钻屑判断），该阶段为铣锥骑套管阶段，可逐步增加钻压至15～25KN，钻速提高至50～60r/min，磨铣至铣锥完全进入地层。
之后再将钻压降至10～20KN,转速为60 r/min，继续钻进至设计开窗井深，需要强调一点的是：如果原井固井质量不是很好，可以根据实际情况适当增加钻进深度，因为铣锥钻进的稳斜效果加之使用PDC钻头钻进要好，继续钻进一段距离有利于轨迹迅速远离原井套管。
水平井钻井工艺技术
技术难度大：水平井 钻井技术需要精确控 制钻头方向和深度， 技术难度较大
成本高：水平井钻 井技术需要投入大 量的设备和人力， 成本较高
风险大：水平井钻 井技术存在一定的 风险，如钻头损坏 、井壁坍塌等
环保问题：水平井钻 井技术可能会对地下 水和生态环境造成影 响，需要加强环保措 施
智能化：利用人工智能、大数据等技术，实现钻井过程的自动化、智能化 环保化：采用环保材料、环保工艺，降低钻井对环境的影响 高效化：提高钻井效率，缩短钻井周期，降低钻井成本 安全化：加强钻井安全防护，降低钻井事故发生率 国际化：加强国际合作，推广水平井钻井技术，提高国际竞争力
钻头：选择适合水平井钻井的 钻头，如牙轮钻头、PDC钻头 等
钻机：选择适合水平井钻井的 钻机，如旋转钻机、冲击钻机 等
泥浆泵：选择适合水平井钻井 的泥浆泵，如高压泥浆泵、低
压泥浆泵等
泥浆处理设备：选择适合水平 井钻井的泥浆处理设备，如离
心机、振动筛等
井下工具：选择适合水平井钻 井的井下工具，如测斜仪、压
降低钻井成本： 通过优化钻井工 艺和设备，降低 钻井成本，提高 经济效益
提高钻井质量： 采用先进的钻井 技术和设备，提 高钻井质量，减 少钻井事故
环保钻井：采用 环保钻井技术和 设备，减少钻井 对环境的影响， 实现绿色钻井
减少污染：采用 环保材料和工艺， 减少钻井过程中 的污染
提高效率：采用 先进的钻井技术 和设备，提高钻 井效率，减少能 源消耗
钻井技术：采用水平井钻井技术，提高 钻井效率，降低成本
应用效果：成功钻多口，提高了采收 率，降低了钻井成本
技术挑战：克服了地质条件复杂、钻井 难度大等挑战
经验总结：水平井钻井技术在复杂地质 条件下具有显著优势，值得推广应用
水平井钻井工艺技术概述
二、水平井剖面设计
3、水平井双增形轨道设计
二、水平井剖面设计
3、水平井双增形轨道设计
最优进入法设计双增轨道
最理想的进入点应该与窗口中心重合，设计的目 标井段应该与目标中心线重合。平行切线法做不到 这点。不同的实钻造斜率,就有不同的进入点。平行 切线法设计双增仇道，虽然可以保证进入点在窗口 以内，却无法使进入点达到最优。
①充分利用成功的高压喷射和防斜打直技术，严格的将造斜 点前的直井段井眼轨迹控制在允许范围之内，快速优质地钻完 该井段。
②定向造斜段的施工用常规动力钻具、弯接头或单弯动力钻具 的方式进行。应选择合适的弯接头或弯壳体度数，使实际造斜 率尽可能地接近设计造斜率。井斜角应达到10一l5°换转盘钻 进，以利于待ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ井段增斜和方位的稳定。
三、水平井环空携砂效果分析
水平井钻井中钻井液流变参数的合理范围
（1）第一洗井区（0°-30°） 在此洗井区基本类似直井携岩情况，从保证井眼净化要求这
一角度，只要能够保证下列式子成立，就能够安全地钻进
Rt
VaVs0.5 Va
三、水平井环空携砂效果分析
（2）第二洗井区（30°-60°） 在该倾角范围内，大部分岩屑沉聚在下井壁，形成岩屑床。
二、水平井剖面设计
4、两个不准确条件下的水平井轨道设计
目标垂深和造斜率两个都准确
这种情况多见于老井侧钻的短半径水平井，也 是水平井轨道设计中最简单的情况。如下图所示。
二、水平井剖面设计
4、两个不准确条件下的水平井轨道设计
二、水平井剖面设计
4、两个不准确条件下的水平井轨道设计
目标垂深准确而造斜率不准确
二、水平井剖面设计
1、水平井剖面设计内容
水平井完井技术简介
二、水平井的完井方法
中国石油
2、水平井完井方式--国内水平井主要完井方法有以下5种
(1)裸眼完井
裸眼方式完井最简单、最经济， 但不能进行选择性作业和生产， 油井生产控制程度低。
二、水平井的完井方法
中国石油
2、水平井完井方式--国内水平井主要完井方法有以下5种
割缝筛管(割缝衬管)完井，目
(2) 筛管（割缝）衬管完井
中国石油
2、水平井完井方式--国外水平井主要完井方法有以上5种外，还有：
增加管外的封隔程度、分层作
(6) 管外封隔器完井 业和分段开采具有重要的作用。
三、水平井完井工具
中国石油
水平井完井工具---国内外主要有以下几种：
1.圆孔筛管、绕丝筛管、割缝筛管、砾石充填筛管等衬管;
三、水平井完井工具
中国石油
割缝筛管(割缝衬管)完井，目 前普遍使用，约占80%,对于较 为松散地层，有一定程度的出 砂的水平井是一种经济有效的 方法。但是地层坍塌易造成筛 缝堵塞降低渗透，影响产量。
ф244.5mm套管×907m
悬挂器×856m
ф177.8mm光管 ×(857m-907m)
ф177.8mm割缝筛管 引鞋 ×(907m-1271m)
A 控制点
水层
油层
B
泥岩层
基本数据：井深1462m，井斜 112.190，位移845米，水平段 324米；控制点斜深879.8m、 垂深723m；入口靶点斜深 1138m、垂深668.89m，高差 54.11m；最大全角变化率 11.190/30m ，控制点至入口靶 点最大全角变化率10.520/30m。 钻井周期20天。
Hale Waihona Puke “L”型井眼轨迹水平井中国石油
水平井钻井工艺技术
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水平井钻井技术ppt
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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。
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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。
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。
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4.2 国内水平井技术发展情况
专题讲座之一：
水平井钻井技术
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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。
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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
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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
水平井钻井工艺技术
水平井钻井工艺技术引言水平井钻井工艺技术是一种在油气勘探开发中应用广泛的技术，它通过在地层中钻探水平井段，能够有效地提高油气井的产能和采收率。
本文将介绍水平井钻井的一般工艺流程、钻井液的选择和使用、钻头的选择以及井底工具的应用等方面的内容。
一、水平井钻井工艺流程水平井钻井工艺流程是指从井眼设计到井下实施的一系列步骤，下面将介绍水平井钻井的一般工艺流程。
1.井眼设计：根据地层特征和油气开发需求，确定水平段的位置、井眼直径以及水平段的长短等参数。
2.井口施工：进行井口设备安装，包括井口套管的安装、井口井口防喷器的安装等工作。
3.钻井液工艺设计：根据地层特征和钻井液性能要求，确定钻井液的配方和使用方案。
4.钻探井段：根据设计参数，进行钻井液的循环、钻头的下钻、钻进、切换水平井段、控制钻头方位等工作。
5.装备井下工具：根据后续作业需要，部署井下工具，如测斜仪、导向器等。
6.钻进水平段：通过使用导向技术和井下工具，控制钻头沿设计轨迹钻进水平井段。
7.钻井结束：到达设定的钻井参数或达到设计钻井目标时，钻井工作结束，开始下一步的工作。
二、钻井液的选择和使用钻井液在水平井钻井过程中起到冷却、润滑、悬浮废屑和井壁稳定等重要作用。
选择合适的钻井液并正确使用是确保钻井过程顺利进行的关键。
1.钻井液的类型：常见的钻井液类型包括水基钻井液、油基钻井液和气体钻井液等。
根据地层特征、环境要求和工程经济等因素，选择适合的钻井液类型。
2.钻井液的性能：钻井液的性能包括流变性、密度、滤失性、PH值等。
根据地层特征和钻井目标，确定钻井液的性能指标，并进行钻井液调配。
3.钻井液的处理：钻井液采用循环使用，需要定期对钻井液进行处理，包括固相控制、饱和度调整和污染物去除等。
三、钻头的选择钻头是在钻井过程中切削地层的关键工具，选择合适的钻头能够提高钻进速度和钻头寿命。
1.钻头的类型：常见的钻头类型包括三刃钻头、平头钻头、带牙钻头等。
根据地层特征和钻井目标，选择适合的钻头类型。
水平井录井工序（精选五篇）
水平井录井工序（精选五篇）第一篇：水平井录井工序水平井是指钻进过程中的井斜角在90度时沿水平方向钻进的井。
水平井由于其特殊的井身结构和施工要求，常规的录井方法已经无法适应这种新的钻井工艺的需要，而较先进的水平井地质导向系统又需要太大的投资，怎样才能既不大幅度的增加录井成本，又能准确完成水平井的地质录井工作并实现水平段的地质导向，已成为摆在我们面前的难题，本文对水平井录井方法进行了总结整理，并对怎样在现有录井条件下实现水平井的地质导向技术进行了一些探索。
一、录井前的准备工作取资料前，地质人员要认真学习设计，对设计的各项内容和要求进行认真分析。
同时广泛收集资料，掌握区域地层，做到心中有数。
以卫117侧平井为例，我们从录井处、采油三厂分别借阅了卫117井、卫22-79井、卫18-6井、卫22-53井、卫22-8井、卫22-65井、卫22-14井等10余口井的资料。
对这些资料进行整理归纳和综合分析，掌握地层变化特征及砂体分布和油层变化规律等。
并在此基础上编制地层对比图、地质预告图、井身结构及地层的随钻分析图等，以指导以后的钻井工作。
需要注意的是：对借阅的邻井资料要对其深度进行校正，并用它们的井斜对其各个稳定的主要砂体及标志层视厚度及深度逐个进行校正。
我们这样做的目的是为了保证在卡入口点（A点）前的地层对比更加正确，为下一步工作打好基础。
最后，由于水平井对井深精度要求极高，为了保证工程质量，我们要求钻具的丈量、计算都要做到尽可能的准确，并将这一思想贯穿于整个录井过程中。
二、卡好着陆点（A点、入口点）可以这样说，卡好入口点A点代表水平井成功了一半，但是由于水平井目的层的厚度非常小，如濮1-侧平239井1.0m，濮1-侧平231井2.5m，卫117侧平井3.5m。
因此，对入口点的确定必须要特别小心，消除一切可能出现的误差。
经过我们分析，这些误差主要来源于以下几个方面：（1）由于邻井资料不正确，如电测深度误差而引起的本井设计的井深误差。
水平井是怎样打成的
5
万 个样 品 37 5 万
．
身 于 国 际 油 气包 裹 体微 区 分 析技术 的
前沿 为进
，
一
成分 分析仪和 群体包裹体 全成 分制
项 次的分析任务 样 品分析总量从原
步 拓 展 油 气 包 裹 体古 温
、
备仪获取包裹体资料之 后 经 过分析
，
来 的 1 万 多 项 次 发 展 到 目前 的 几 万 项 次 ；测 试 经 济 收 入 从 原 来 的
，
度古 压 力 估 算 热 史恢 复 和 油 气 成 藏
示 踪 等 研 究 解 决 了 关 键 性 的技 术 难 题
。
认 为 托 甫 台地 区
，
一
TP2
井 区 主 力 产层
，
10 0
多万
间 房组 经 历 了两 期 油 气 充 注 过 程
一
元 增 加 到 目前 的 近 千 万 元 两 个 指 标
存 在 后 期 油 气 充 注 成 藏 事件 这
代 无 锡 实 验 室 拥 有 实 验 仪 器设 备 由
，
研 究领 域 的
一
项 技 术空 白
。
和 群 体包 裹体 全 成 分制备 仪 的应 用
原来的 (套 )
。
20
多 台 ( 套 )增 加 到
10 0
50
多台
成 功 研 制 的 单体 包 裹 体 成分分 析
为例 前人研 究认 为 塔河 油 田 主体
， ，
，
它 是 沿 着预 先设 计 的井 眼 轨
并保持这 种井斜 角
减小 生 产能 力 比普通 直 井 斜井提
，
、
分 析 系统 研 究 形 成 了
水平井钻井技术介绍
第一章 绪
论
水平井钻井技术是20世纪80年代国际石油界迅速发展并日臻完善的一项综合 性配套技术，它包括水平井油藏工程和优化设计技术，水平井井眼轨道控制技术， 水平井钻井液与油层保护技术，水平井测井技术和水平井完井技术等一系列重要 技术环节，综合了多种学科的一些先进技术成果。由于水平钻井主要是以提高油 气产量或提高油气采收率为根本目标，已经投产的水平井绝大多数带来了十分巨 大的经济效益，因此水平井技术被誉为石油工业发展过程中的一项重大突破。
大斜度井(井斜角大于60°的井)主 要适用于层状油藏。多井底井(在一个 井眼内钻几口井)主要用于很厚的垂直 渗透油层(具有低孔隙率和垂直裂缝的 块状石灰岩)或者短半径横向引流类的 井。 1．天然垂直裂缝 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。 2．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。
第一节 水平井的分类及特点
水平井是最大井斜角保持在90°左右，并在目的层中维持一定长度的水平井段 的特殊井。水平钻井技术是常规定向井钻井技术的延伸和发展。 目前，水平井已形成3种基本类型，如图1—1所示。 (1)长半径水平井(又称小曲率水平井)：其造斜井段的设计造斜率K＜6°／30m， 相应的曲率半径R＞286.5m。 (2)中半径水平井(又称中曲率水平井)；其造斜井段的设计造斜率K=(6°～ 20°) ／30，相应的曲率半径R=286.5～86m。
其二，对允许偏差限制过严会加大实际钻井中井眼控制的难度，加大钻井成本。因此，在进行 靶体设计时应综合考虑所钻油层的地质特性，钻井技术水平和经济成本等因素，在满足钻井目 的的前提下，尽量放宽允许偏差，以降低控制难度和钻井成本。 靶体的垂向允许偏差即靶体的高度，它与油层厚度及油藏形态有关，必须等于或小于油层厚 度。靶体的上下边界应避开气顶和底水的影响，保证把水平段的井眼轨道限定在有利的范围 内。一般来说，靶体上下边界对称于水平段的设计位置，但在有特殊要求的情况下并不必须对 称．即上、下偏差可以是不等值的。 靶体的宽度(即横向允许偏差)一般是其高度(即垂向允许偏差)的几倍(多为5倍)靶体的端面称 为靶窗，后端面称为靶底，常见的靶体是以矩形靶窗为端面的长方体，或拟长方体，如图2—2 所示。加大靶窗的宽度，有利于降低着陆控制即中靶的难度。有时在地质设计允许的前提下， 加大长方靶体两侧的方位允差，以减少在水平钻进时纠方位的麻烦，因而得到的是靶底大于靶 窗的棱台形靶体。
水平井钻井技术及水平井设计
四、水平井剖面设计
（2）双弧剖面 又称“直—增—稳—增 —水平”剖面，特点是在两 段增斜段之间设计了一段稳 斜段，以调整工具造斜率的 误差造成的轨道偏离。这种 剖面适用于顶界确定而工具 造斜率尚不十分确定的情况， 是中、长半径水平井比较普 遍采用的一种剖面设计。
H 90
四、水平井剖面设计
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。
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。
H 90
第三节 国内外水平井发展概况和技术现状
三、水平井钻井的难度所在 2、管柱受力复杂 （1）井斜角大，井眼曲率大，管柱在井内运动将受到巨 大的摩阻，起下钻困难，下套管困难，钻头加压困难。 （2）水平井段使用“倒装钻具”，下部钻杆受压，压力 过 大导致失稳弯曲，摩阻更大。 （3）摩擦阻力、摩擦扭矩和弯曲应力将显著增大，钻柱 受力、强度设计与校核更为复杂。 （4）弯曲应力大，旋转条件下应力交变，加剧钻柱的疲 劳破坏。 要求精心设计钻柱。
第三节 国内外水平井发展概况和技术现状
三、水平井钻井的难度所在
3、钻井液密度选择范围变小，容易出现井漏和井塌
水平井钻井技术
目标段井斜角的计算
已知：地层倾角δ；目标段 设计方位线与地层下倾方 位线的夹角为Δφ； 求：目标段的井斜角T
T 90o tg 1[tg cos ]
2、井眼轨迹控制要求高、难度大
要求高，是指轨迹控制的目标区的要求高。 普通定向井的目标区是一个靶圆，井眼只要穿过此靶圆即为合 格。水平井的目标区则是一个扁平的立方体，如图所示，• 仅 不 要求井眼准确进入窗口，而且要求井眼的方位与靶区轴线一致， 俗称“矢量中靶”。
L2-P1井
109m 11m
640.22m
（3）连通水平井
多井联通实现连续生产 ，提高产量。
顺9-平1井 顺5井
顺9-平1井等25对连通水 平井，使该矿单井芒硝 产量提高8倍以上。是水 平井在非石油行业应用 的成功范例。 重要的是为井喷救援、 非石油行业应用积累了 重要经验。
486m
（4）单井蒸气驱重力泄油水平井、 多井联合蒸汽吞吐热采井
水射流破岩必须具备三个基本条件：
一是形成的孔眼要有足够大的 面积； 二是形成的孔眼必须具有规则 的形状； 三是具有较高的破岩效率和钻 进速度。 常规的圆射流不具备这些功能 ，因此设计利用旋转射流。
旋转射流可以钻出大于喷 嘴面积百倍的规则孔眼。 并比普通圆射流的破岩效 率高得多。 旋转射流破岩形成的孔底 成规则的内凸锥状，完全 与圆射流形成的类半球状 或锥状不同。 其破岩成孔的过程和孔底 形状如左图。
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。 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。
l型型水平井施工流程
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丰深1—平1井钻井技术
丰深1—平1井钻井技术丰深1-平1井是济阳坳陷东营凹陷北部陡坡带东段丰深1砂砾岩体布置的一口深层气藏水平井，有效动用丰深1井区块致密气藏，大幅度提高单井产能。
钻探目的是有效动用丰深1井区块致密气藏，大幅度提高单井产能。
主要目的层为沙四下第二期砂砾岩体。
由胜利黄河钻井总公司70449钻井队承担钻井工程项目。
1丰深1-平1井概况1.1地质概况丰深1-平1井位于东营凹陷北部陡坡带东段，民丰凹陷西北丰深1井区，目的层沙四下亚段盐下砂砾岩体2、3砂组，目的层砂砾岩段之上发育巨厚盐膏、盐岩易蠕变地层，地层压力高，易发生井下复杂及事故。
同时储层段为砂砾岩，研磨性强，钻速低，钻井周期长。
水平井段长，施工过程摩阻扭矩大，后期传递钻压困难。
1.2设计及实际井身结构2钻井技术难点丰深1-平1井主要存在以下技术难点：1）本井为长水平段水平井，钻井施工中一定要重视安全生产，特别要做好防塌、防卡等工作，保证人身、井下和设备安全。
2）安装好井口后进行坐标复测，并对轨道设计数据进行修正。
3）二开井眼较大，携岩困难，机械钻速低4）三开定向点深且多套压力体系存在，沙四下钻遇盐膏层，伴随盐岩溶解扩径、盐膏蠕变缩径卡钻、井喷、井漏等事故及复杂情况；钻速慢；5）主力含油层系岩性为致密砂砾岩，岩石研磨性强、机械钻速低，钻头选择余地小；6）下压裂工具要求造斜段造斜率≤6?/30m，水平段造斜率≤10?/100m；7）井温高170-180?C，钻井液体系维护难，费用高，并且对随钻测量仪器、测井仪器及螺杆要求高；8）水平位移大，摩阻扭矩大，后期传递钻压困难9）丰深1井在沙四下欠平衡钻进时出现H2S，浓度为（30～100）ppm10）固井难度大，主要表现在套管居中、水泥浆性能稳定等方面11）钻井施工过程中要注意环境保护，严防环境污染。
3钻井技术措施3.1优选钻头、钻进参数及水利参数一开使用Φ444.5mm钻头开钻，进尺248m，纯钻进时间4.5h，平均机械钻速55.1m/h。
水平井技术
第七章水平井技术7.1 水平井的定义所谓水平井，是这样一种定向井，其最大井斜度达到90°左右(一般大于85°就叫水平井)，且在目的层内维持一定长度的水平的或近水平井段。
八十年代以来水平井钻井技术的不断成熟主要归功于整个定向钻井技术，它是定向钻井技术发展的重大进步。
7.2 水平井的分类及其特点目前，根据造斜井段的曲率半径，水平井可以分为四种类型：长半径、中半径、短半径水平井(见图7-1)和超短半径水平井。
①长半径水平井系统水平井钻井技术已经进入新的历史时期，但是长曲率半径系统仍然有着它的应用领域，在勘探和探明油田面积方面利用长半径系统成功地钻出了许多水平井。
对于海上钻井平台，大跨度或综合考虑障碍的井口位置和在城市下面的油田等，最好使用长半径。
通常来说，长曲率半径水平井是采用常规的井下工具。
这一类型的水平井的造斜点比较靠近井口；由于曲率半径大，能达到较大的水平位移。
②中半径水平钻井系统从广义上讲，这一钻井系统的水平井眼是根据API对钻柱的弯曲和扭转的复合应力所给出的极限值，进行有效的钻井作业。
经实践，最大的实际狗腿严重度在旋转钻方式中为20°/100ft，在定向钻方式中可达30°/100ft。
中半径水平井系统的适用范围很大，而且在北海、墨西哥湾、洛杉矾和阿拉斯加的北部作业中取得了巨大的成功。
它成功地应用于解决水锥、气锥、生物礁和裂缝地层的油层的开发。
虽然油层的自然性质对于中半径水平井系统的使用性有着某些影响，但是比长半径系统少多了。
尽管钻井液的漏失使得作业复杂化，但钻裂缝性油层的最经济方法在目前来说还是首推中半径水平井。
中半径弯曲井段所需要的垂直深度比长半径系统的深度小得多，许多复杂的井段能够在中曲率半径水平井的垂直井段顺利通过。
并且能在钻弯曲井段和水平井段之前下入套管将其封固。
当然，这样做可能因为增加下套管井深而多一些费用，但是在比较短的弯曲井眼中钻进能够节省时间和减少潜在的井眼复杂情况。
水平井是怎样打成的
水平井是怎样打成的作者：一苇 2010-02-05水平井是定向井的一种特殊类型。
那么什么是定向井呢？定向井就是使井身沿着预先设计的井斜和方位钻达目的层的钻井方法。
它是沿着预先设计的井眼轨道，按既定的方向偏离井口铅垂线一定距离钻达目标的井。
通俗讲，定向井就是钻井时，钻头垂直向下钻至预定深度，再“拐弯”钻达目标的井。
知道了什么是定向井，那么水平井理解起来也就比较容易了。
井斜角大于或等于86°并保持这种井斜角钻进一定井段后完井的定向井称为水平井，水平井是定向井的一种特例。
套用定向井的说法，水平井就是在钻井时，钻头垂直向下钻至预定深度，再“拐弯”向水平方向钻进的钻井方式。
一般的油井是垂直或倾斜贯穿油层，通过油层的井段比较短。
而水平井是在垂直或倾斜地钻达油层后，井筒转达接近于水平，以与油层保持平行，得以长井段地在油层中钻进直到完井。
这样的油井穿过油层井段上百米甚至2000余米，有利于多采油，油层中流体流入井中的流动阻力减小，生产能力比普通直井、斜井提高几倍。
它既可大幅度提高单井产量，又能适应多种不同地质构造的勘探开发。
水平井施工最关键的技术，就是钻头在直井段钻至设计深度时如何造斜。
换句话说，就是钻头如何才能“拐弯”，由垂直钻进变成水平钻进。
简单讲，它是由特殊的钻具来实现的。
通过这种俗称“狗腿”的特殊钻具，施工人员可以在设计的范围之内完成造斜、增斜施工。
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，形成了多样化的水平井技术。
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。
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。
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水平井是怎样打成的作者：一苇2010-02-05 水平井是定向井的一种特殊类型。
那么什么是定向井呢？定向井就是使井身沿着预先设计的井斜和方位钻达目的层的钻井方法。
它是沿着预先设计的井眼轨道，按既定的方向偏离井口铅垂线一定距离钻达目标的井。
通俗讲，定向井就是钻井时，钻头垂直向下钻至预定深度，再“拐弯”钻达目标的井。
知道了什么是定向井，那么水平井理解起来也就比较容易了。
井斜角大于或等于86°并保持这种井斜角钻进一定井段后完井的定向井称为水平井，水平井是定向井的一种特例。
套用定向井的说法，水平井就是在钻井时，钻头垂直向下钻至预定深度，再“拐弯”向水平方向钻进的钻井方式。
一般的油井是垂直或倾斜贯穿油层，通过油层的井段比较短。
而水平井是在垂直或倾斜地钻达油层后，井筒转达接近于水平，以与油层保持平行，得以长井段地在油层中钻进直到完井。
这样的油井穿过油层井段上百米甚至2000余米，有利于多采油，油层中流体流入井中的流动阻力减小，生产能力比普通直井、斜井提高几倍。
它既可大幅度提高单井产量，又能适应多种不同地质构造的勘探开发。
水平井施工最关键的技术，就是钻头在直井段钻至设计深度时如何造斜。
换句话说，就是钻头如何才能“拐弯”，由垂直钻进变成水平钻进。
简单讲，它是由特殊的钻具来实现的。
通过这种俗称“狗腿”的特殊钻具，施工人员可以在设计的范围之内完成造斜、增斜施工。
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，形成了多样化的水平井技术。
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。
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。
最初，水平井主要用于开发低渗透裂缝性地层横穿裂缝和气顶、底水油藏减缓气水推进。
近年来，随着钻井技术进步和钻井成本的不断降低，应用范围不断扩大。
如今，水平井技术已作为常规钻井技术应用于裂缝性碳酸盐岩、页岩、砂岩地层，有效开发枯竭油藏、致密气藏等所有类型的油藏。
水平井技术也出现了一些应用新趋势：水平井作为注入井，提高产量；分支水平井开采多个产层；开采老油田剩余油；多目标开发产层；开采气藏或疏松砂岩油藏；水平井资料用于油藏描述；薄层油藏、注水剖面修正、持续增产。
目前，国外水平井钻井技术已发展成为一项常规技术，无论大、中、短曲率半径水平井，其井身质量、钻速、钻时、钻井成本、综合效益都可以得到保证。
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。
在大力推广水平井、分支井、多底井技术的同时，水平井技术的发展还有很多不完善的地方。
目前，水平井、分支井、多底井地下渗流机理研究落后于钻井技术，许多传统的开发原理和开采工艺技术已经不再适用，这些问题严重影响了水平井技术及多底、分支井的推广与应用。
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。
当前，水平井钻井技术正在向集成系统发展，即以提高成功率和综合经济效益为目的，结合地质、地球物理、油层物理和各工程技术，对地质评价和油气藏筛选、水平井设计和施工进行综合优化。