浅层水平井钻井技术

垂直投影图
: 钻井工艺研究院 油田: 扶余 设计线 实钻线 -200
井场: fp26
参考井: fp26
日期: 投影方位:129.89 度
垂直投影图
-100
-100
0
0
100
100
200
300
200
a (10 * 2) 400 b (10 c* (10 * 2) 2) d (15 * 2)
300
500
200
300 a (10 * 5) 400
位移850.89m， 位移850.89m， 850.89m 最大垂深 392.18
b (10 * 5)
பைடு நூலகம்、概
述
大斜度+ 大斜度+水平 / 水平+大斜度井 水平+ 扶大10 扶大10井 10井
设计线 实钻线 -200
扶平26 扶平26井 26井
投影方位:203.58 度
244.5mm技套×60度井段 技套× 度井段 技套 钻头311mm×60度井段 × 度井段 钻头
井斜60 井斜 -70度井段 度井段
油套139.7mm 油套 钻头215mm 钻头
扶平1 井和扶 扶平 1 平2井技术套管 60---70 下 至 60--70 度 井 段。其中扶平1 ZJ井 选 用 了 ZJ-15 钻机， 钻机 ， 固控设备 不完善， 不完善 ， 正是由 于技术套管的下 入 ， 确保了该井 完井的最终成功。 完井的最终成功 。
三、浅层水平井钻井技术
（一）钻井工艺技术 （二）钻井液技术 （三）固井技术 （四）全过程科学管理
（一）钻井工艺技术
1、通过简化井身结构，提高了钻井施工速度，降低了钻井成本 通过简化井身结构，提高了钻井施工速度， 技术套管浅层水平井钻井初期的成功应用
下技套井身结构示意图
表套339.7mm×80-100m × 表套 钻头445mm×71m 钻头 ×
18373 24498 30622 36747 42873 49021 55274 61542 89299 104498 113661 122586 125215
（一）钻井工艺技术
技术套管在浅层水平井钻井初期的成功应用
井深(m) 下放 (N) 静止 (N) 上提 上提(N) 井深
扶 平 4 井 摩 阻 分 析 及 计 算
a (10 * 2) 400
b (10 * 2) c (10 * 2)
600 0 100 200 300 400 500 600
d (10 * 2) 500
视平移 (米)
(1:5152)
一、概
形成的水平井钻井配套技术: 形成的水平井钻井配套技术:
述
浅层水平井井身结构和井身剖面优化设计技术 浅层水平井井眼轨迹控制和地质导向技术 浅层水平井水基低固相油层保护钻井液技术 浅层水平井完井技术 降摩减阻技术
扶 平 3 井 摩 阻 分 析 及 计 算
井深 (m)
下放 （ N） ）
上提(N) 上提
90 120 150 180 210 240 270 300 450 600 750 900 936
18373 24498 30622 36747 42869 48968 54920 60638 80959 79198 68796 56254 53546
浅层水平井钻井技术研究
－－－以 －－－以吉林油田为例
主讲人： 主讲人：史玉才 中国石油大学（华东） 中国石油大学（华东）石油工程学院 2007年01月 2007年01月
主要内容
一、概述 二、浅层水平井钻井难点及对策 三、浅层水平井钻井技术 四、取得的成果 五、存在问题 六、认识和体会 七、下步工作设想
二、浅层水平井钻井难点及对策
2、地层松软，工具实际造斜率难以确定，部分油层 地层松软，工具实际造斜率难以确定， 落实不够精确， 落实不够精确，要求井身剖面能够对垂深误差进行一 定的调整，使井眼轨迹控制难度进一步增大； 定的调整，使井眼轨迹控制难度进一步增大；
对策： 对策：
加长稳斜探顶段长度， （ 1 ） 加长稳斜探顶段长度 ， 以 满足油层可能提前的需要； 满足油层可能提前的需要； （ 2 ） 采用略高于设计造斜率的 螺杆钻具进行造斜， 螺杆钻具进行造斜，便于导向钻进破 坏岩屑床、降低摩阻， 坏岩屑床、降低摩阻，并可在油层垂 深提前的情况下，提高造斜率。 深提前的情况下，提高造斜率。
一、概 述
吉林油田扶余地区有部分由于地面条件限制采用 浅层定向井钻井技术无法开发的浅油藏： 浅层定向井钻井技术无法开发的浅油藏 ： 油藏埋深 为300-490m左右，受限位移190-600m 。 300-490m左右，受限位移190-600m 190 吉林油田利用常规钻机、使用水基钻井液、 吉林油田利用常规钻机、 使用水基钻井液、采取 降摩减阻技术进行了浅层水平井的研究与推广。 降摩减阻技术进行了浅层水平井的研究与推广。 2004年扶平 井和扶平2 年扶平1 继2004年扶平1井和扶平2井取得良好的工程和地 质目的后， 2005年又完成了 15口水平井和 年又完成了15 口水平井和6 质目的后 ， 2005 年又完成了 15 口水平井和 6 口大斜 度井的钻井施工。 度井的钻井施工。
一、概 述
井号 扶平1 扶平1 扶平2 扶平2 扶平3 扶平3 扶平4 扶平4 扶平5 扶平5 扶平6 扶平6 扶平9 扶平9 扶平10 扶平10 扶平15 扶平15 扶平17 扶平17 扶平18 扶平18 完钻井深 （m） 891.66 916 936.00 963.00 888 889.26 930 888 859.77 1011.09 928 造斜点（m） 造斜点（ 220.7 238 215.96 258.00 234 248.6 168 185.85 171.43 176 160 最大井斜 水平位移 （m） 角（°） 93.5 93.5 91.46 90.97 91 91.27 90.72 91.59 85 91.83 86.4 548.96 552.18 577.31 580.57 519 577.32 654.96 593.93 547.2 720.66 630.5 水平段长 （m） 288.16 288.68 289 340.77 240 237.11 343.62 346.39 168.43 471.46 361.21 固井质量 优 合格 优 优 优 优 优 优 优 优 优
二、浅层水平井钻井难点及对策
直井段钻柱重量轻， 1 、 直井段钻柱重量轻 ， 大斜度段和水平段施加钻压 困难、油层套管下入困难； 困难、油层套管下入困难；
对策： 对策：
A
（1）采用单圆弧井身剖 尽可能降低造斜点， 面，尽可能降低造斜点，增 加直井段长度； 加直井段长度；
K R1 O
S1 B C S2 D
探油 顶段
二、 浅层水平井钻井难点及对策
3、钻井液要综合考虑润滑、携岩、井壁稳定和油气 钻井液要综合考虑润滑、携岩、 层保护以及钻井成本等，给钻井液优选增加了难度； 层保护以及钻井成本等，给钻井液优选增加了难度； 对策： 对策：
（1）研究低固相、低摩阻、低成本携岩能力强的水基钻井 研究低固相、低摩阻、 液，降低裸眼段摩阻； 降低裸眼段摩阻； （2）控制钻井液固相含量，降低钻井液失水，实施近平衡 控制钻井液固相含量，降低钻井液失水， 钻井，同时采用非渗透油层保护技术进行油气层保护。 钻井，同时采用非渗透油层保护技术进行油气层保护。
水 泥 返至 油层以 上200m
（一）钻井工艺技术
技术套管降低摩阻的大小因各井井眼摩阻系数的不同而不同， 技术套管降低摩阻的大小因各井井眼摩阻系数的不同而不同，以井深和 剖面类型相似的扶平3井和扶平4井实钻为例，可减少套管下入阻力2 剖面类型相似的扶平3井和扶平4井实钻为例，可减少套管下入阻力2.4吨。
二、 浅层水平井钻井难点及对策
4、直井段套管重量轻，水平位移段相对较大，完井 直井段套管重量轻，水平位移段相对较大， 套管不容易下至完钻井深； 套管不容易下至完钻井深；
对策： 对策：
（1）优化大斜度段和水平段扶 正器类型和数量， 正器类型和数量，在斜井段安放刚 性滚轮扶正器，降低下套管摩阻； 性滚轮扶正器，降低下套管摩阻； （2）完井下套管过程中，分段 完井下套管过程中， 循环降低循环阻力、 循环降低循环阻力、及时清除下套 管过程中除下的泥饼， 管过程中除下的泥饼，提高固井顶 替效率 。
120 150 300 450 600 750 780 810 840 870 900 930 960 965
25006 31250 62021 82903 79324 62953 58853 54601 50087 45514 41068 36789 32765 32139
25025 31281 62524 89004 97913 99483 99542 99561 99486 99397 99375 99432 99623 99675
一、概 述
井号 扶平19 扶平19 扶平20 扶平20 扶平24 扶平24 扶平25 扶平25 扶大10 扶大10 扶大4 扶大4 扶大6 扶大6 扶大9 扶大9 扶大11 扶大11 扶大8 扶大8 扶大21 扶大21 完钻井深 （m） 1083 1047.53 1141． 1141．73 1220 932.00 891.04 980.24 766.70 910.00 855 1207 造斜点（m） 造斜点（ 202.58 171.61 172． 172．41 207.19 173.19 160.25 169.79 174.30 166.40 184 175.84 最大井斜 角（°） 90.94 89.33 92． 92．78 88.95 92.45 78.50 80.20 67.60 81.31 78.6 85.6 水平位移 （m） 750.48 743.52 850． 850．89 895.51 624.04 590.97 675.12 432.71 610.71 535.22 891.3 水平段长 （m） 464.01 476.86 596.77 638.89 221.61 ―― ―― ―― ―― 固井质量 优 优 优 优 优 优 优 优 优 优 优
二、 浅层水平井钻井难点及对策
为了满足采油压裂需要， 5 、 为了满足采油压裂需要 ， 水平段套管要求居中以 及完井固井油气层保护等问题； 及完井固井油气层保护等问题；
对策： 对策： 采用适合水平井固井要求的低失水、 （1）采用适合水平井固井要求的低失水、零自由水的水 泥浆体系进行固井油气层保护； 泥浆体系进行固井油气层保护； 优化套管设计及附件加法，确保套管居中、 （2）优化套管设计及附件加法，确保套管居中、提高顶 替效率、确保碰压后能回住压。 替效率、确保碰压后能回住压。
―― ――
一、概 述
阶梯 水平 井— 扶10
水 平 段 轨 迹 图
设计线 实钻线 100
400
b (10 * 2)
c (10 * 2)
垂深435 垂深435 米
垂深438 垂深438 米
d (15 * 2)
浅层大 位移位移-扶 24井 平24井 位移垂 深比达 2.17
垂直投影图
投影方位: 91.00 度
25044 31311 63039 95425 115003 129647 132469 135274 137986 140745 143696 146856 150372 151021
（一）钻井工艺技术
1、简化井身结构，提高了钻井施工速度降低了钻井成本 简化井身结构，
简化井身结构， 简化井身结构，降低钻井成本 为了进一步降低钻井成本， 提高开发效益， 为了进一步降低钻井成本 ， 提高开发效益 ， 加快水平井 开发步伐，在室内进行大量研究与实验，并通过扶平3井现场 开发步伐，在室内进行大量研究与实验，并通过扶平3 实践验证和校正下，开展了浅层水平井---扶平4 ---扶平 实践验证和校正下 ， 开展了浅层水平井 --- 扶平 4 井不下技术 套管的现场试验，试验取得了成功，简化井身结构后节省了 套管的现场试验， 试验取得了成功， 技术套管和Φ197mm螺杆 钻井周期缩短了3天以上。 技术套管和 Φ197mm螺杆 ， 钻井周期缩短了 3 天以上 。 简化后 mm 螺杆， 的井身结构如下： 的井身结构如下：
二、浅层水平井钻井难点及对策
直井段钻柱重量轻， 1 、 直井段钻柱重量轻 ， 大斜度段和水平段施加钻压 困难、油层套管下入困难； 困难、油层套管下入困难；
对策： 对策：
（2）试验初期技术套管 下至45-60度井段，减少滑动 下至45-60度井段， 45 度井段 钻进和完井下套管的阻力； 钻进和完井下套管的阻力； （ 3 ） 引进先进的国外软 TADPRO软件 软件） 件 （ TADPRO 软件 ） ， 进行浅 层水平井井眼摩阻分析。 层水平井井眼摩阻分析。