常规钻井工艺
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➢ 最大井斜角大于或等于86°，并保持这种井斜角钻完一定长度井段 的井。
➢ 根据从垂直井段向水平井段转弯时的曲率半径大小进行分类。
各类水平井的剖面对比
类别 d-长曲率半径水平井 c-中曲率半径水平井 b-短曲率半径水平井 a-超短曲率半径水平井
曲率半径/m 180~600 90~150 6~12 0.23~0.3
钻井方法及工艺
第一节 钻井概述 第二节 钻井方法 第三节 基本钻井工艺工程
第一节 钻井概述
➢ 钻井的概念 ➢ 钻井的种类
1、概念
一、什么是钻井？
利用一定的工具和技术在地层中钻出一个较大孔眼（井 眼）的过程。 井眼直径：6〞~ 26〞
水平井
直井
2、钻井工程的地位与作用
人类四大壮举：
上天
入地
下海
2.按几何形状不同分类：
➢ 直井：井口与井底在同一条铅垂线上； ➢ 定向井：井口与井底不在同一条铅垂线上；
根据井眼的几何形状不同，所 钻的井可分为：直井和定向井。
定向井
直井
Hale Waihona Puke Baidu 定向井的种类
普通定向井
大斜度井
定向井
水平井 大位移井
丛式井
多底井（分支井）
定向井的有关概念
➢ 井斜角:井身轴线的切
O
线与铅垂线的夹角。
水平长度/m 300~1700 150~450 15~210 30~60
(4) 大位移井：
定义一：水平位移/垂深>=2的定向井或水平井； 定义二：测深/垂深>= 2的定向井或水平井。
井 深底
垂
井底水平位移
流花11-1油田 生产平台上的 丛式井
大位移井主要用途
➢可高效开发海洋边际油田；可实现“海油陆采”；可 开发湖泊上的油气田。 ➢用大位移井技术维护国家海洋权益。
11月，Transocan公司在墨西哥湾钻井时创造的。
国内外钻井水平
世界上最深的直井 12260米，原苏联在科拉半岛的Ｇ３井。
Ａ点
➢ 垂直井深（垂深）:井
垂直 井深
S
A
口至井眼某点的垂直距 HA
离。
➢ 水平位移：井口至井眼
某点的水平距离。
➢ 测量井深（测深）：井
口至井眼某点的轨迹长
Ａ点井斜角
度。
Ａ点水平位移 Ａ点测量井深：Ｌ＝ＯＡ
A
A
定向井的分类
分为普通定向井、大斜度井、水平井、大位移井、丛式井、 多底井（分支井）等。
(1) 普通定向井：一个井场内仅钻1口最大井斜角小于60°的定向井。 (2) 大斜度井：最大井斜角在60°～80°范围内的定向井。 (3) 水平井：
(5) 丛式井：
在一个井场（海洋平台）上有计划地钻出两口或两口以上的定向井组， 其中可含1口直井。(井架底座移动，最多有40多口)
(6) 多底井（分支井）：
一个井口下面有两个或两个以上井底的定向井。
双向
迭加
三叉
人字形
肋骨 形
辐射形
➢国外分支井
加拿大稠油油藏开发
中国第一口煤层水平多分支井
DNP02井实钻井身剖面结构图 中国第一口煤层水平多分支井，位于山西沁水盆地，煤层中水平井眼总 长度 7687m，共13个分支，由奥瑞安国际能源公司于2004年11月完成。 煤层气稳定产量达到2万m3/日 。
Leg9
Leg7 Leg5
Leg3 Leg1
洞穴
main
Leg2 Leg4 Leg6 Leg8 Leg10
武M1-1井身结构水平投影图
设计轨迹 实钻轨迹
武M1-1井设计与实钻井身结构对比
中国第二口煤层水平多分支井， 位于山西宁武盆地，总进尺 7993m ， 共 10 个 分 支 ， 由 中 石 油于2005年10月建成。
登极
钻井用途： 油气资源、固体矿藏、地热资源、水资源、城市非开 挖铺管、地基处理（基础桩）、边坡支护、科学钻探
油气井：
油气井是人类勘探与开发地下 油气资源必不可少的信息和物质通 道。油气井工程，是围绕油气井设 计、建设、测量、使用与维护而实 施的资金和技术密集型工程。在石 油勘探和油田开发的各项任务中， 钻井起着十分重要的作用。
➢ 探井：为探明地下地质情况、获取地下油气资源分布及相 应性质等方面资料而钻的井。
➢ 开发井：以开发为目的，为了给已探明的地下油气提供通 道所钻的井，或为了采用各种措施使油气被开采出来所钻 的井。
探井
(1)区域探井 为了解地层年代、地层时序、岩性、厚度、生储 盖组合，并为物探解释提供参数而钻的探井。
储
油气钻井：
运
（1）寻找油气层和证实油气构造
炼油
（2）获得工业油流
开发采油
（3）探明已证实油气构造的含油面积和储量
（油藏）
（4）取得有关油田的地质资料和开发数据 钻井（测井）
（5）将原油从地下取到地面上来。
地质、物探
二、钻井的种类
按钻井目的、几何形状、井深、温度压力的高 低等进行分类。
1.按钻井目的分类： 主要分为探井和开发井两大类。
滩 海
中国第一口世界记录大位移井
➢ 西江24-3-A14（水深100米，测深9450米） ➢ 创造了全井水平位移8062.7米，裸眼井段5032米，
MWD/LWD实时传输接收讯号深度9106米三项世界记录 (1997年)。 ➢ 标志着我国大位移井钻井技术已经进入世界先进行 列。（与Phlips公司合作）
12 1/4”钻头×86m 9 5/8”套管×85m
8 1/2” 钻头 ×950m
7”套管×948m
垂直井的目的： 排水、向分支 井环空注蒸汽 形成欠平衡钻 井。
6”钻头×2000m(裸眼)
8 1/2” 钻头×988m 7”套管×986m
8 1/2” 钻头 ×950m
7”套管×948m
武M1-1井设计井身结构
3.按井深不同分类：
➢浅井H<2500m (H为完钻垂直井深) ➢中深井 2500<H<4500m ➢深井 4500<H<6000m ➢超深井 H>6000m
➢ 深水钻井： ➢ 超过500m水深的海洋钻井。大于1500m水深称为超深水。 ➢ 荔湾21-1-1井，水深2461米，正在设计论证。 ➢ 目前深水钻井的世界记录为水深3052米，是2003年
(2)预探井 在确定含油气有利构造的基础上，以发现油气藏 为目的而钻的探井。
(3)详探井 在已发现油气构造上，为探明含油气的面积和储 量，了解油气层产能为目的而钻的探井。
(1)生产井 为完成产能任务和生产油、气所钻的井。
开发井
(2)注入井 为提高油、气井生产能力所钻的井。目的是改变 地层油气驱动能力，提高产能，提高采收率。 用于注水所钻的井为注水井，用于注气所钻的井 为注气井，用于注聚合物所钻的井为注聚井 。
➢ 根据从垂直井段向水平井段转弯时的曲率半径大小进行分类。
各类水平井的剖面对比
类别 d-长曲率半径水平井 c-中曲率半径水平井 b-短曲率半径水平井 a-超短曲率半径水平井
曲率半径/m 180~600 90~150 6~12 0.23~0.3
钻井方法及工艺
第一节 钻井概述 第二节 钻井方法 第三节 基本钻井工艺工程
第一节 钻井概述
➢ 钻井的概念 ➢ 钻井的种类
1、概念
一、什么是钻井？
利用一定的工具和技术在地层中钻出一个较大孔眼（井 眼）的过程。 井眼直径：6〞~ 26〞
水平井
直井
2、钻井工程的地位与作用
人类四大壮举：
上天
入地
下海
2.按几何形状不同分类：
➢ 直井：井口与井底在同一条铅垂线上； ➢ 定向井：井口与井底不在同一条铅垂线上；
根据井眼的几何形状不同，所 钻的井可分为：直井和定向井。
定向井
直井
Hale Waihona Puke Baidu 定向井的种类
普通定向井
大斜度井
定向井
水平井 大位移井
丛式井
多底井（分支井）
定向井的有关概念
➢ 井斜角:井身轴线的切
O
线与铅垂线的夹角。
水平长度/m 300~1700 150~450 15~210 30~60
(4) 大位移井：
定义一：水平位移/垂深>=2的定向井或水平井； 定义二：测深/垂深>= 2的定向井或水平井。
井 深底
垂
井底水平位移
流花11-1油田 生产平台上的 丛式井
大位移井主要用途
➢可高效开发海洋边际油田；可实现“海油陆采”；可 开发湖泊上的油气田。 ➢用大位移井技术维护国家海洋权益。
11月，Transocan公司在墨西哥湾钻井时创造的。
国内外钻井水平
世界上最深的直井 12260米，原苏联在科拉半岛的Ｇ３井。
Ａ点
➢ 垂直井深（垂深）:井
垂直 井深
S
A
口至井眼某点的垂直距 HA
离。
➢ 水平位移：井口至井眼
某点的水平距离。
➢ 测量井深（测深）：井
口至井眼某点的轨迹长
Ａ点井斜角
度。
Ａ点水平位移 Ａ点测量井深：Ｌ＝ＯＡ
A
A
定向井的分类
分为普通定向井、大斜度井、水平井、大位移井、丛式井、 多底井（分支井）等。
(1) 普通定向井：一个井场内仅钻1口最大井斜角小于60°的定向井。 (2) 大斜度井：最大井斜角在60°～80°范围内的定向井。 (3) 水平井：
(5) 丛式井：
在一个井场（海洋平台）上有计划地钻出两口或两口以上的定向井组， 其中可含1口直井。(井架底座移动，最多有40多口)
(6) 多底井（分支井）：
一个井口下面有两个或两个以上井底的定向井。
双向
迭加
三叉
人字形
肋骨 形
辐射形
➢国外分支井
加拿大稠油油藏开发
中国第一口煤层水平多分支井
DNP02井实钻井身剖面结构图 中国第一口煤层水平多分支井，位于山西沁水盆地，煤层中水平井眼总 长度 7687m，共13个分支，由奥瑞安国际能源公司于2004年11月完成。 煤层气稳定产量达到2万m3/日 。
Leg9
Leg7 Leg5
Leg3 Leg1
洞穴
main
Leg2 Leg4 Leg6 Leg8 Leg10
武M1-1井身结构水平投影图
设计轨迹 实钻轨迹
武M1-1井设计与实钻井身结构对比
中国第二口煤层水平多分支井， 位于山西宁武盆地，总进尺 7993m ， 共 10 个 分 支 ， 由 中 石 油于2005年10月建成。
登极
钻井用途： 油气资源、固体矿藏、地热资源、水资源、城市非开 挖铺管、地基处理（基础桩）、边坡支护、科学钻探
油气井：
油气井是人类勘探与开发地下 油气资源必不可少的信息和物质通 道。油气井工程，是围绕油气井设 计、建设、测量、使用与维护而实 施的资金和技术密集型工程。在石 油勘探和油田开发的各项任务中， 钻井起着十分重要的作用。
➢ 探井：为探明地下地质情况、获取地下油气资源分布及相 应性质等方面资料而钻的井。
➢ 开发井：以开发为目的，为了给已探明的地下油气提供通 道所钻的井，或为了采用各种措施使油气被开采出来所钻 的井。
探井
(1)区域探井 为了解地层年代、地层时序、岩性、厚度、生储 盖组合，并为物探解释提供参数而钻的探井。
储
油气钻井：
运
（1）寻找油气层和证实油气构造
炼油
（2）获得工业油流
开发采油
（3）探明已证实油气构造的含油面积和储量
（油藏）
（4）取得有关油田的地质资料和开发数据 钻井（测井）
（5）将原油从地下取到地面上来。
地质、物探
二、钻井的种类
按钻井目的、几何形状、井深、温度压力的高 低等进行分类。
1.按钻井目的分类： 主要分为探井和开发井两大类。
滩 海
中国第一口世界记录大位移井
➢ 西江24-3-A14（水深100米，测深9450米） ➢ 创造了全井水平位移8062.7米，裸眼井段5032米，
MWD/LWD实时传输接收讯号深度9106米三项世界记录 (1997年)。 ➢ 标志着我国大位移井钻井技术已经进入世界先进行 列。（与Phlips公司合作）
12 1/4”钻头×86m 9 5/8”套管×85m
8 1/2” 钻头 ×950m
7”套管×948m
垂直井的目的： 排水、向分支 井环空注蒸汽 形成欠平衡钻 井。
6”钻头×2000m(裸眼)
8 1/2” 钻头×988m 7”套管×986m
8 1/2” 钻头 ×950m
7”套管×948m
武M1-1井设计井身结构
3.按井深不同分类：
➢浅井H<2500m (H为完钻垂直井深) ➢中深井 2500<H<4500m ➢深井 4500<H<6000m ➢超深井 H>6000m
➢ 深水钻井： ➢ 超过500m水深的海洋钻井。大于1500m水深称为超深水。 ➢ 荔湾21-1-1井，水深2461米，正在设计论证。 ➢ 目前深水钻井的世界记录为水深3052米，是2003年
(2)预探井 在确定含油气有利构造的基础上，以发现油气藏 为目的而钻的探井。
(3)详探井 在已发现油气构造上，为探明含油气的面积和储 量，了解油气层产能为目的而钻的探井。
(1)生产井 为完成产能任务和生产油、气所钻的井。
开发井
(2)注入井 为提高油、气井生产能力所钻的井。目的是改变 地层油气驱动能力，提高产能，提高采收率。 用于注水所钻的井为注水井，用于注气所钻的井 为注气井，用于注聚合物所钻的井为注聚井 。