水平井钻井方案优化研究及应用分析

实例剖面研究：
二、主要成果及应用效果
2、转换理念，从预算编制到设计优化-成本控制 在大港油田钻井工程造价体系九五定额的取费标准要求下，通过新井 前期的论证，对水平井进行前期的预算编制和经济评价，按照初步简易设 计进行概算，然后针对合适油藏和地质要求，从预算编制到设计优化，充 分利用定额要求，降低水平井的成本，体现预算编制的主导作用和关键作 用，能够在重要环节控制钻井费用的投入。 2012年通过实施港356H井的 预算和结算方式研究和总结基础上，2013年水平井开发方案需要转换理 念，从前期预算编制入手到后期的设计轨迹优化，主动控制钻井投资发生。
一、项目完成情况表
开题研究内容 完成情况
1、对水平井定额预算编制精心研究，需找合理预算编制方法； 2、转换理念，从预算编制到设计优化，确定预算的重要性，以 预算为前提，实施预算的全过程管理和跟踪编制。 3、合理运用定额，降低钻井成本 1、瞄准目标，先导眼后水平，细化水平井井身结构研究。 2、精准计算，控制定向井工具实施过程，合理优化钻具组合， 控制定向井工具使用时间。 3、确定合理的造斜点和入窗点，降低预算系数，减少钻井预算 周期，从而控制投资。 合理优化测录井井段选择,定向井钻具组合使用的优化。
实例应用效果分析
直井段周期
优化前 优化后 对比 5.04 4.03 -1.01
港356H钻井预算周期
造斜段周期
285.15 101.30 -183.85
水平段周期
54.81 54.81 0
导眼
0 83.20 83.20
总周期
345.00 243.43 -101.66
通 过 研 究 优 化 港 356H
汇 报 内 容
一、项目完成情况
二、主要成果及应用效果 三、下步工作安排及建议
下步工作安排及建议
1、继续加深对钻井工程预算定额研究认识，加强预算的编制 2、针对水平井实施做到单井按照先算后干，先评估后实施的原则，
从最重要的投资入手，做到以最具体的钻井周期控制为切入点，实
施最细致的优化 。 3、加强水平井井身结构优化，寻找合适的造斜点和入窗点，保证 水平井的顺利实施，对于复杂水平井可以先导眼后水平的方式进行 开发。 4、对水平井钻井成本实施全过程管理，将会继续研究影响钻井成 本的因素。
2、单井减少钻井预算周期184.17天
中8-72H钻井预算周期 400 350 300 250 200 150 100 50 预算周期 0 优化前 优化后 203.23天 预算周期 387.4天
通过对前期预算编制和设计优化要求，中8-72H钻井预算周期减少 184.17天，有效地控制钻井的费用投入。
节省钻井周期184.17天，节约资金497.25万元。
4、瞄准目标，先导眼后水平
所谓导眼法即在水平井着陆控制前，先以一定的井斜钻入油层，探到油顶和
油层中部深度之后，回填到一定深度源自文库以单元弧方式直接进行着陆，这种方法主要
是为了对油层的确切深度把握不准，且在油层上部无合适的的标准层可做参考，这 样确保水平井钻井目标层，并且先导眼后水平的方法，目标明确，有的放矢，也有 效的控制了钻井投资成本。通过对港356H井的研究，我们通过导眼先找到目的层， 为后期的侧钻入窗提供良好的保证，能够更有目的的进入水平段油层 。
井施工工序，造斜段周期
降低 183.85 天 ，总周期减 少 101.66 天， 我们避开直 井段和造斜段周期系数的
调整，可以节约资金 390多
万元。
5、优化过程，控制成本投入
水平井在过程优化方面，我们通过使用LWD减少测井费用的发生，运用合理 的 钻具组合来达到取全、取准资料。在水平井定向工具的使用情况，需要对LWD和 MWD两种工具预算方面做到足够的掌握熟悉，对于在预算编制的过程中，两种工 具
钻机类型 靶心半径
设计井深 设计取芯
钻井工程 井段 0-400 0-400 400-2964 2964-3410 直井段系数 上点井深 400 400 2900 3400 1.25 下点井深 400 400 2964 3410 造斜段系数 造斜段周期 上点周期 3.26 3.26 60.40 86.60 5.00 300.15 下点周期 3.26 3.26 64.91 93.08 水平段系数 水平段周期 6.5 387.40 周期 3.26 3.26 63.29 87.25 3.20 76.67
直井段周期 4.08 完井(普通) 周期合计
直井段周期 29.43 完井(普通) 周期合计
中8-72H井身轨迹优化过程中，原方案开始造斜点为400米（系数5.0），2964 （系数3.2）米入窗进入水平段，为了使水平井投资得到有效控制，同时也要按照轨
迹优化和减少钻井施工难度要求等相关因素，采用深造斜造斜点改为2167米(3.9)，
项目 优化前 优化后 定向井使用井段 2167-2550 MWD+马达 2550-3310 LWD+马达 2167-3310 LWD+MWD+马达 定向井费用/万元 218.34 163.25
中8-72H井通过过程控制更换适合地层的钻具组合，对定向工具的使用做出及时的调整，
严格控制钻井过程定向井工作的使用时间，该井定向井优化后，节省投资55.09万元。
井 号
钻井工程项目工程量审核表
型 水平井 3310.00
井 号
中8-72H 三 400.00
井
别
生产井 大庆 5.00
井
中8-72H 三 2167.01
井
别
生产井 大庆 5.00
井
型
水平井 3310.00
井身结构 造 斜 点 目标垂深 目标位移
钻机类型 靶心半径
设计井深 设计取芯
井身结构 造 斜 点 目标垂深 目标位移
2167-2550m，马达及LWD+MWD跟踪段2550-3310m。目前该井已钻至1600m，为了增加造斜 段测井的连贯性，减少钻井起下钻时间，提高井上安全。特对该井造斜工具进行更改。 中8-72H井2167-2550m造斜段由原设计的马达+MWD变更为马达+LWD+MWD。
效果分析
中8-72H定向井优化
水平井钻井方案优化 研究及应用
汇报人 张超 采油一厂产能建设部 2014年3月25日
汇 报 内 容
一、项目完成情况
二、主要成果及应用效果 三、下步工作安排及建议
一）项目研究目标及内容
研究目标：
对采油一厂已钻井水平井的产能建设成本进行分析，对钻井工程各投资项目 和钻井资料进行梳理，找出钻井产能建设方案可优化的潜力点，对新钻井实 施预算编制的合理性、优化井身结构、测录井井段及方式、完井方式等措施， 降低预算周期和新钻井成本，提高经济效益。 研究内容： 1 、水平井预算方式优化；对水平井定额预算编制精心研究，需找合理预算 编制方法；从预算编制到设计优化，实施预算的全过程管理和跟踪编制。 2、水平井井身结构优化； 水平井造斜点和入窗点的选择 3、水平井新钻井测录井井段和方式优化； 对水平井测录井资料的收集和测录井段的优化 4、水平井新钻井完井方式的优化 根据钻井实际情况，确定合理完方式普通套管或者筛管完井
二、主要成果及应用效果
2、水平井井身结构与预算编制研究 水平井井身剖面基本类型按照造斜率（或曲率半径）不同可分为三种： 1、长半径水平井：造斜率K<6°/30米，曲率半径R>300m 2、中半径水平井：造斜率K<6°-20°/20米，曲率半径R=100m-300m 3、短半径水平井：造斜率K<5°-10°/10米，曲率半径R>300m 目前我们厂实施的水平井都是长半径水平井，剖面多数都是双增稳剖面， 这种水平井可以减小钻井钻具的扭矩摩阻、可以增加稳斜长度达到合适的 入窗井斜、通过调整稳斜段的长度来调整造斜点位置。
二、主要成果及应用效果
预算编制
设计优化
成本控制
预算执行
过程优化
二、主要成果及应用效果
3、预算编制具体化，成本控制明确化 水平井的钻井预算周期是按照直井段、造斜段、水平段三个段的周期 合计计算，对每个段的周期计算方式有两个关键制约因素：造斜段造斜 点和水平段入窗点，它们直接决定钻井预算周期的大小，也就直接决定 水平井成本投入的多少，在预算编制过程中，就要抓住关键因素，控制
水平段入窗点系数调整要求
入窗点 /系数 大半径 中半径 小半径 《1500 《2000 《2500 《3000 《3500 《4000
4.4 4.5 4.6
4.2 4.2 4.3
3.9 4.0 4.1
3.2 3.3 3.4
2.7 2.8 2.8
2.5 2.6 2.7
实例应用效果分析
钻井工程项目工程量审核表
实例应用
水平井预算方式优化
港356H井研究
水平井井身结构优化
港8-72H等井
测录井井段及方式优化
港8-72H等井
水平井完井方式的优化。 根据实际情况分析，对水平井完井方式的确定。
港8-72H等井
指标完成情况
1、节省水平井钻井投资552.34万元
费用节省统计表 1200 1045.98 1000 800 548.721 600 400 200 0 费用/万元 优化前 优化后
费用如下：
MWD+导向马达 LWD+导向马达 4万元/天（按预算天数计算） 10万元/天（按实际天数计算）
在使用两个定向井工具的时候，要测算准确，并对钻井过程严格管理LWD的使 用时间，跟踪钻井过程，优化过程。
实例应用
原设计
优化变更后
中8-72H井是三开水平井，设计井深3310m，设计造斜点为2167m，马达及MWD跟踪段为
成本费用投入明确化。
"九五定额"水平段系数调整要求
造斜段造斜点系数调整要求
造斜点/系 数 大半径 中半径 小半径 《1500 《2000 《2500 《3000 《3500 《4000
5.0 5.5 5.8
4.7 5.0 5.3
3.9 4.2 4.5
3.0 3.2 3.5
2.8 3.0 3.2
2.5 2.8 3.0
钻井工程 井段 0-2167.01 0-2167.01 2167.01-2863.90 2863.90-3310 直井段系数 上点井深 2100 2100 2800 3300 1.25 下点井深 2167.01 2167.01 2863.9 3310 造斜段系数 造斜段周期 上点周期 21.80 32.40 56.20 80.58 3.90 95.97 下点周期 24.40 35.20 60.40 86.6 水平段系数 水平段周期 6.5 203.25 周期 23.54 34.28 58.88 81.18 3.20 71.35
汇 报 内 容
一、项目完成情况
二、主要成果及应用效果 三、下步工作安排及建议
二、主要成果及应用效果
1、熟悉水平井概念及状况 井斜角达到或接近 90°，井身沿着水 平方向钻进一定长 度的井。
在钻井工程中, 钻水平井的目的在于提高油气井与储层的接触面积, 从而提高单井的产能,但由于 水平井具有大斜度、大位移、多目标等特点，对钻井中靶精度要求高，而且水平井段横穿油层，造成大段 悬空裸眼井段，井漏、井塌更为普遍，使得钻井施工难度大，周期长，成本高。水平井在提高油气井产能 的同时也增加了钻井和开采的难度及成本。因此, 为了充分发挥水平井钻井和开采技术的经济效益, 有必 要对影响水平井成本因素有一个全面深入的了解。为了控制钻井投资针对水平井钻井方案进行优化研究。