水平井钻井完井关键技术
水平井钻井完井关键技术
摘要：随着新技术的不断发展，水平井完井技术作为连接钻井和石油开采而
又相对独立的一门科学技术，为我国油气开发开辟了一种新的途径，并迅速在石
油开采行业得到了广泛的推广和应用。但是，目前水平井完井中存在的技术难点，仍然制约着该技术的进一步发展。针对开采现场条件、设备的变化对水平井完井
关键技术进行了探讨，以期为相关工作者提供一定的借鉴。
关键词：水平井；钻井；完井；关键技术
引言
我国石油产业近几年的规模不断扩大，为我国经济的发展提供了充足的石油
能源。但由于石油开采量的逐年增加也导致石油的产油量逐渐下降。同时石油开
采的地理环境也更加复杂，对石油开采的技术水平提出了更高的要求。因此，我
国石油企业为了解决这些问题，开始不断提高自身的钻井技术，从而保证油田的
产油能力。
1水平井完井技术简介
水平井完井技术于20世纪80年代开始用于石油工业勘探开采领域，我国于
20世纪90年代引进、推广、应用，为我国提高油气开采效率和开采质量发挥了
巨大的作用。完井作业作为钻采过程的最后一道工序，同时又是采油的开始，为
国内外油气田开采带来了巨大的社会效益和经济效益。水平井完井技术是指水平
裸眼井在钻井时，一旦达到设计井深，就应具有以一定结构将井底和油层联通的
工艺过程，这样建立起来的水平井能为油层提供更多关于油层储藏的信息，对丰
富人们对油藏的认识具有极大的作用。完井方式的优选、完井工具的开发以及完
井质量的好坏直接关系到探井能否顺利实施、油井能否长期稳定使用，并最终影
响到油田的经济效益。因此，在进行水平井完井作业时，必须严格遵守一定的原则，保证完井顺利进行。
2重点探区钻井完井技术
2.1超深井安全高效钻井关键技术
为降低超深井钻井过程中的钻井液漏失量并提高机械钻速，在建立地层压力
剖面、研究井漏与井眼失稳机理的基础上，优化了井身结构，研制了系列钻井提
速工具，研发了微流量早期监测系统及防漏堵漏浆，形成了超深井安全高效钻井
关键技术，并取得了较好的应用效果。针对特深层钻井机械钻速低的问题，提出
了PDC钻头平稳与增能协同破岩提速方法，研制了抗恒扭器、隔振器和抗175℃
的井下工程动态参数检测系统，有效提高了钻进中钻头的稳定性和破岩效率；研
制了抗混合钻头、尖圆齿PDC钻头、壁厚大功率螺杆钻具等抗高温提速工具，形
成了“尖圆齿PDC钻头+大扭矩螺杆钻具+强化钻井参数”的综合钻井提速技术。
2.2钻头优选及合理使用技术
经过与钻头生产厂家进行沟通之后可以实施个性化的优化设计，必须要确保
钻头可以满足当前高转速与适应斜井段的要求。钻头应用阶段，对于井斜部分超
出60°的情况下，每个钻头钻进到井底位置上之后，都必须要进行一段长度的复
合钻进施工，一是检查和记录该段的钻具扭矩参数，为后续的钻具数据的调整提
供基础条件；二是钻头要经过磨合处理，此时可以保证其具备较高的性能。此外，还应该严格的控制钻头的钻进轨迹，需要给后续的钻进施工提供更多复合钻进机会，并且可以随时进行钻具扭矩的监测，准确的判定钻具磨损状况，结合实际情
况来确定起钻的具体时间。
2.3低渗底层分段压裂完井技术
低渗底层分段压裂完井技术是指在较短时间内一次性实现对多个油气储层的
压裂，以多层合采的方式最大限度地提高油井产量。水平井水力喷射分段压裂技
术集水力喷射和水力压裂的优点于一身，利用水力喷射形成的高速射流开裂地层，再结合水力压裂的特点开采油气，可在任意位置实行压裂作业，摒弃了原有隔离
工具的使用，但由于需要泵入油液，压裂完成还需后续工序，水平井分段压裂段
数的合理设计作为分段压裂完井技术的重要环节，对开采油量、开采效率都有一
定的影响。分段压裂段数多了，在水平井长度一定的前提下，压裂缝隙之间的距
离就会减小，极易造成相邻裂缝互相干扰，影响开采过程的顺利进行，。压裂段
数少了，压裂缝隙的间距就会增大，导致裂缝之间的压裂段产生过大的死油区，
致使开采量大大降低。
2.4钻井液高温润滑技术
经过多年研发，成功使用高温复合型润滑剂，能够有效的去除泥饼以及井壁
位置上所存在的油膜，从而可以满足润滑作用的要求。从最终的使用效果来分析，加入白油与乳化剂材料之后，泥饼的粘附系数会达到的降低，所以说明该润滑剂
的效果比较好。泥饼滤失与渗透滤失试验中的结果发现，滤失量与渗透滤失量都
相对比较小，所以说明泥饼的致密性强，其厚度0.3mm时，韧性最佳。从施工的
实际情况来分析，施工过程中的泥饼润滑能力比较强。定向钻进施工过程中工具
比较顺畅，并且复合钻进施工的过程中扭矩相对来说比较稳定，此时就说明钻井
液的润滑效果比较过，可以满足当前钻进施工中井眼控制的要求。
2.5深探井安全快速钻井关键技术
具有保径及防落结构的空气锤，优化了气液转化技术，形成了大直径井眼气
体钻井技术。提出了个性化钻头及动力钻具协同破岩理念，形成了个性化钻头及
高效破岩工具协同破岩的分层提速方案和基于提高破岩能量的长井段深部硬地层
钻井提速配套技术。研发了溢流微量早期监测系统，溢流量达80 L时即可发现，溢流量达300 L时便可报警，提高了深探井溢流的精确监测、早期发现和预警，形成了裂缝性高压气层溢流控制技术。以井底恒压为目标，实现尽快降低井口套压、快速压稳的目的，建立了动态变参数压井方法理论模型，形成了超深井气侵
溢流变密度动态压井方法。
3发展建议
3.1将先进的钻井设备和技术进行引入
空气锤钻井。从综合操作上来看，空气锤钻井具备气体钻井和冲击回转钻井
的综合使用优势，是一种转动速度较低、冲击性较强的回转性钻进技术形式，将
其应用到岩石破碎处理方面则能够充分凸显出这类技术的应用优势，以较低的转
动速度就能够达到理想的液体获取效果，节省页岩气的开采成本,网电钻机施工。这种页岩气钻探技术是一种节能、环保、降低噪声的新型技术，将其应用到页岩
气的钻探操作中能够节省钻探成本费用。网电钻机操作以柴油机作为主要发电机
组设备，在使用的时候能够为钻机提供持续不断的动力支持。但是从实际操作上
来看，在使用这种设备之后产生的气体会危害到大气环境，且还会产生较大的噪声。漂浮下管道施工技术。在这个技术的作用下能够有效解决水平井下套管摩擦
阻力大、难以下到位的问题。在具体操作的时候利用密封装置在下套管的内部密
封形成一定数量的轻质量气体，由此减轻整个套管柱内部的钻井液，减少套管对
下壁的压力。
3.2加大“一趟钻”国产配套技术和产品升级、研发与推广
“一趟钻”技术现已成为非常规油气水平井钻井降本增效的重要途径，目前，国内已在若干非常规油气水平井中实现了关键井段“一趟钻”，但技术成熟度与
国外相比仍存在较大差距，仍需进行“一趟钻”配套技术国产化，加强国产旋转
导向、地质导向等系统的升级完善，提高自身可靠性和应用率，以进一步降低钻
井成本。其中，国外旋转导向钻井系统已十分成熟，并研发了近钻头旋转导向系统，国内虽已研制成功CG Steer等旋转导向系统，但整体性能低于国外同类产品，需进一步在推广应用中不断升级完善。
结语
水平井完井技术对油气开采产量、开采效率的提高以及生产效益的稳定等都
有一定的影响，完井关键技术的研究必须要放到新时期油气田战略发展的重点工
作任务中。
参考文献
［1］侯倩．水平井完井关键技术分析［J］．化工管理，2014(20)．
［2］熊友明．我国水平井完井技术现状与发展建议［J］．石油钻采技术，2012(1)．
［3］唐波．国内低渗透油气田高效开发钻完井关键技术发展现状［J］．天然气工业，2013(2)．
水平井完井方式及其选择
水平井完井方式及其选择 水平井完井方式可采用裸眼完井、割缝衬管、割缝衬管加管外封隔器、下套管注水泥 一、完井方式 1、裸眼完井 裸眼完井费用不高,但局限于致密岩石地层,此外,裸眼井难以进行增产措施,以及沿井段难以控制注入量与产量,早期水平井完井用裸眼完成,但现在已趋步放弃此方法。当今只有在具有天然裂缝的碳酸盐岩油气藏与油气井的泄油半径很小时才使用裸眼完井的方法。 2、割缝衬管完井 该方法就是在水平段下入割缝衬管,主要目的就是防止井眼坍塌。此外,衬管提供一个通道,在水平井中下入各种工具诸如连续油管。有三种类型的衬管可采用: 1)穿孔衬管。衬管已预先预制好。 2)割缝衬管。衬管已预先铣好各种宽度、深度、长度的缝。 3)砾石预充填衬管。割缝衬管要选择孔或缝的尺寸,可以起到有限的防砂作用。在不胶结地层,则采用绕丝割缝筛能有效地防砂,另外在水平井采用砾石充填,也能有效防砂。 割缝衬管完井的主要缺点就是难以进行有效的增产措施,因为衬管与井眼之环形空间就是裸眼,彼此连通,同样,也不能进行进行分采。 3、割缝衬管加管外封隔器 该方法就是将割缝衬管与管外封隔器一起下入水平段,将水平段分隔成若干段,可达到沿井段进行增产措施与生产控制的目的。由于水平井并非绝对水平,一口井一般都有多个弯曲处,这样,有时难以下入衬管带几个封隔器
4、下套管注水泥射孔 该方法只能在中、长曲率半径井中实施。在水平井中采用水泥固井时,自由水成分较直井降低得更多,这就是因为水平井中由于密度关系,自由水在油井顶部即分离,密度较高的水泥就沉在底部,其结果水泥固井的质量不好。为避免这种现象发生,应做一些相应的试验。 注:1、超短曲率水平井:半径1～2ft,造斜角(45°～60°)/ft; 2、短曲率水平井:半径20～40ft,造斜角(2°～5°)/ft; 3、中曲率水平井:半径300～800ft,造斜角(6°～20°)/(100ft); 4、长曲率水平井:半径1000～3000ft,造斜角(2°～6°)/(100ft)。 二、完井方式选择 在选择完井方式时,必须重点考虑以下几个方面的问题: 1、岩石地层 若考虑裸眼完井,重要的就是保证岩石就是致密的,同时钻井过程就是稳定的。经验报告与文献指出,若水平井方向就是沿着水平最小应力钻井,则井筒显示极好的稳定性。 2、钻井方法 短曲率半径仅用裸眼或可能用割缝衬管完井。对于中、长曲率半径水平井,既可用裸眼,又可用裸眼下割缝衬管或水泥固井射孔完井。 3、钻井液 由于水平井钻井的特殊性,钻井液所造成的地层伤害较直井更大,特别就是低渗透层与负压地层。为了减少这种伤害,除了应考虑泥浆的密度与性能外,还应考虑水泥固井射孔完井这种情况,以便通过压裂酸化解除这种伤害。 4、增产措施 若考虑酸化压裂,对水泥固井射孔完井来说,易于控制,可利用桥塞分段酸化;对裸眼井或割缝衬管完井则比较困难,因为沿井段滤失量太大,必要时应利用连续油管减少均匀布酸的困难,利用化学转换剂实现分段酸化(化学转换剂过一段时间后可自行解堵)。 5、生产机理 对凝析气层或气水同产层,完井时应尽量避免水平段的轨迹上下浮动,以免凝析液或水积累在井筒的低部位,难以排出或将天然气气锁在弓形高部位。 6、井下作业及修井 应根据油气层的具体情况,分析今后的气液分布动态,预见今后的井下作业及修井,以确定采用哪种完井方式。 7、水平井报废的技术经济要求 作为完井设计人,必须预先知道水平井报废的具体技术要求与有关特殊规定,以便作出评估。 8、投资风险 使用水泥固井不仅增加了完井费用,延长了作业时间,还必须射孔完井。尽管完井费用的增加似乎还很难判断就是否合算,但如果考虑在过早的水淹与井壁产生坍塌的井中侧钻新的井眼这一问题,则注水泥固井这一做法还就是意义深远的。 与直井相比,水平井必须有一个更加完善的完井计划。完井计划的制订主要受三个因素的制约。 1、对地层的认识 1)均质地层 这类地层常见于重油砂岩。在正常情况下,它们不需要分段隔离,其完井设计相对简单而容易,水平段大多采取全井裸眼完成,依靠连续油管作业或射孔技术来解除井筒附近的伤
石油开采中的水平井钻井技术
石油开采中的水平井钻井技术石油是当前全球最主要的能源之一，相关的技术也日益发展与突破。钻井作为石油开采的核心环节之一，其技术与方法亦在不断创新和改进。水平井钻井技术作为其中一项重要的技术手段，被广泛应用于石 油开采过程中。本文将对石油开采中的水平井钻井技术进行探讨。 1. 水平井钻井技术的定义与概述 水平井钻井技术是一种将井筒在地下某一深度处以水平方向延伸的 钻井方法。传统的垂直钻井仅能在垂直方向上开采石油，而水平井钻 井技术则能够在油层中以平行于岩层的方式进行钻探，从而最大限度 地开采石油，提高采收率。 2. 水平井钻井技术的优势 水平井钻井技术具有以下几个方面的优势： 2.1 最大化的接触面积：水平井钻井技术能够使钻井井筒在地下水 平延伸，从而增大井筒面积与油层接触面积，提高石油开采效率。 2.2 提高采收率：由于水平井钻井技术能够有效地开采整个油层， 避免了传统垂直井筒仅能开采部分油层的限制，因此能够大幅提高采 收率。 2.3 降低开采成本：水平井钻井技术能够通过一次性的钻井作业， 开采出更多的石油，降低了开采成本和钻井次数，提高了经济效益。 3. 水平井钻井技术的实施过程
3.1 井位选择与设计：在实施水平井钻井技术之前，需要对井场进 行详细的调查和研究，确定最佳的井位。同时，根据油藏特征和开采 方案，进行井筒设计。 3.2 钻井与固井：水平井钻井过程与传统垂直钻井类似，但需要特 殊的钻头和钻具来完成井筒的水平延伸。钻井完毕后，进行固井作业，用以确保井筒的稳定和油层的有效隔离。 3.3 完井与生产：在水平井钻井作业完成后，进行完井作业，包括 油管铺设、良好的井筒完整性保证等。最后，通过合适的生产工艺手段，实现油层石油的高效生产与开采。 4. 水平井钻井技术的应用案例 目前，水平井钻井技术已经被广泛应用于世界各地的石油开采项目中。以下是几个典型的应用案例： 4.1 美国麦克米兰维尔油田：该油田采用水平井钻井技术进行开采，成功提高了采收率，并大幅降低了开采成本。 4.2 加拿大阿尔伯塔地区：该地区的石油开采行业大量应用水平井 钻井技术，有效增强了采收能力。 4.3 中国大庆油田：大庆油田采用水平井钻井技术进行石油开采， 显著提高了采收效果，并对国内石油供应做出了重要贡献。 5. 水平井钻井技术的未来发展趋势
水平井段钻井技术措施
水平井段钻井技术措施 1、钻具组合 ⑴9〞1/2井眼：Φ241.3mm钻头+Φ197mm单弯(1.5°) +[631×410]接头+Φ165mm无磁钻铤+[411×410]悬挂短节+Φ127mm无磁承压钻杆+Φ127mm加重钻杆（15根）+Φ127mm钻杆 ⑵6〞井眼：Φ152.4mm钻头+Φ120mm螺杆+331×310接头+FEWD +Φ120mmMWD悬挂短节+Φ89mm无磁承压钻杆+Φ89mm斜坡钻杆×18柱+Φ89mm加重钻杆×17根+Φ89mm钻杆 2、钻进参数 ⑴9〞1/2井眼：钻压：50-80KN；泵压：12-14Mpa；排量：35－40L/S。 ⑵6〞井眼：钻压：20-50KN；泵压：10-12Mpa；排量：15L/S 3、技术要求 ⑴起下钻 ①井眼准备：下入定向钻具前，要求井眼畅通清洁，钻井液性能达到设计要求，井底无落物。设备运转正常。 ②动力钻具下井前要作好试运转，记录螺杆压降，运转正常方可下井。 ③注意井口安全，严防井下落物，下钻禁止使用丝扣保护膜。钻头过套管头时，防止碰坏牙齿。 ④起下钻操作要平稳，严禁猛刹猛放，下钻时严格控制下放速度。
特别注意井眼轨迹曲率变化大的井段起下钻阻卡情况，确保MWD、LWD仪器安全。 ⑤下钻遇阻不得硬压，应在畅通井段开泵正常后划眼修整井壁，注意划眼方式，6"井眼严禁用动力钻具划眼。 ⑥起钻遇卡不得硬拔，以少提多放为主，严禁多提，若多次活动钻具仍不能通过，则下钻至畅通处，开泵倒划眼起出。在后期施工中，应在起钻时低速起过造斜段，若发现有遇卡现象，应少提多放，配合转动起出钻具。在键槽的井段，下入键槽破坏器消除键槽。避免下入直径略大于钻杆接头外径的钻具，以防止键槽卡钻。 ⑦为确保仪器正常工作，下钻过程中每下25柱必须向钻杆内灌一次泥浆，灌泥浆时一定要放入钻杆滤清器，并保证灌满。 ⑧下钻到底后，转动转盘，破坏掉泥浆的静切力，钻头离井底5－10米开泵，排量由小到大，先用单凡尔开泵，返出正常后再开两个凡尔和三个凡尔，防止蹩泵或堵水眼。待泵压、仪器正常，摆好工具面后方可钻进。 ⑨严格坐岗制度，座岗人员要注意泥浆的灌入和返出情况，起下钻时认真测量油气上窜速度。 ⑵钻进 ①钻井过程中，立足于一次井控，加强坐岗，调整液面报警器的间隙，保证液面报警器灵活好用，认真测量好液面，发现异常情况要加密测量。加强入井钻具检查（水眼、公扣、母扣、本体、台肩面），保证入井钻具的入井质量，钻杆上钻台时震击，把钻杆内的铁锈及杂
水平井钻井完井关键技术
水平井钻井完井关键技术 摘要：随着新技术的不断发展，水平井完井技术作为连接钻井和石油开采而 又相对独立的一门科学技术，为我国油气开发开辟了一种新的途径，并迅速在石 油开采行业得到了广泛的推广和应用。但是，目前水平井完井中存在的技术难点，仍然制约着该技术的进一步发展。针对开采现场条件、设备的变化对水平井完井 关键技术进行了探讨，以期为相关工作者提供一定的借鉴。 关键词：水平井；钻井；完井；关键技术 引言 我国石油产业近几年的规模不断扩大，为我国经济的发展提供了充足的石油 能源。但由于石油开采量的逐年增加也导致石油的产油量逐渐下降。同时石油开 采的地理环境也更加复杂，对石油开采的技术水平提出了更高的要求。因此，我 国石油企业为了解决这些问题，开始不断提高自身的钻井技术，从而保证油田的 产油能力。 1水平井完井技术简介 水平井完井技术于20世纪80年代开始用于石油工业勘探开采领域，我国于 20世纪90年代引进、推广、应用，为我国提高油气开采效率和开采质量发挥了 巨大的作用。完井作业作为钻采过程的最后一道工序，同时又是采油的开始，为 国内外油气田开采带来了巨大的社会效益和经济效益。水平井完井技术是指水平 裸眼井在钻井时，一旦达到设计井深，就应具有以一定结构将井底和油层联通的 工艺过程，这样建立起来的水平井能为油层提供更多关于油层储藏的信息，对丰 富人们对油藏的认识具有极大的作用。完井方式的优选、完井工具的开发以及完 井质量的好坏直接关系到探井能否顺利实施、油井能否长期稳定使用，并最终影 响到油田的经济效益。因此，在进行水平井完井作业时，必须严格遵守一定的原则，保证完井顺利进行。
水平井钻井液技术
水平井钻井液技术 水平井钻井液技术 水平井技术是当代油气资源勘探开发的重点技术之一.从80十九 世纪末期开始，为了勘探提高钻探开发综合经济效益，全世界各油公 司掀起了水平井的热潮，在生产中所取得了重大经济效益，断定了水 平井“少井高产”的突出优点，取得了减少油田勘查勘探开发费用， 加快资金回收，少占土地减少和环境污染等一系列经济效益和社会效益。 由于水平井催化裂化在钻井过程中井转角从0°~90°变化，因而 水平井与直井钻井工艺有较大的差别，为了确保水平井的钻成井保护 好油气层，对水平井的钻井液完井液提出了特殊要求，必须解决井眼 净化、井壁稳定、摩阻控制、防漏堵漏和保护储层堵漏等症结。 一、井眼净化 井眼净化是水平井钻井工程的一个主要组成部分，井眼雾化不好 会导致摩阻和扭矩增加、卡钻；下能影响下套管和固井作业正常进行。 （一）影响井眼净化的因素 1、井斜角：环空岩屑或临界流速随井斜角的增加而变大，而清洁 率则随之下降 2、环空返速：其大小直接影响环空岩屑的运移方式、状态和环空 岩屑浓度。提高环的空运速： 环空岩屑浓度降低，井眼减低净化状况得以改善；岩屑侵蚀床厚 度降低或被破坏，井眼下侧不形成明显的岩屑床。 3、环空流型：完全一致态的携屑效果基本相同。通过调整钻井液 流变性能，改变层流速度剖面的平板程度来取代紊流，使钻井液在环
空处于平板型层流，从而达到改善井眼净化旌善线的目的；55°~90°紊流比层流携屑效果好 4、钻井液密度：钻井液电阻率的提高，这有利于钻屑的携带 5、钻柱尺寸：当井身结构中已确定，随着钻杆尺寸柱塞的增大环空返速增加，有利于携屑 6、转速：钻柱的旋转，对沉积的岩床起搅动指导作用，有利于床面岩屑的离去；转动钻柱可以限制钻柱的偏心效应，从而改善井眼净化；提高转速可防止钻井液在井壁周围形成不流动，从而不断提高井眼净化；钻柱除了自转外，还围绕井眼周界作圆周运动，因而利于岩屑的携带 7、钻柱的偏心度：随着井斜角的增大，钻校的偏心度对环空岩屑的影响较大；环空岩屑浓度随钻柱偏心度的增大而增大8、钻井速度和岩屑尺寸：当钻速过高时，会造成环空钻屑浓度过大，岩屑床内径增加；岩屑尺寸大小亦会对井眼净化效果带来影响(二)技术措施 水平井的井眼清洗在现场经常采用机械清洗和水力清洗相结合的措施来解决，实现水平井净化的技术措施可归纳为以下几个方面： 1、增强环空返速； 2、选用合理流型与钻井液流变参数； 3、改变下部钻具组合 4、适当增加钻井液密度； 5、转动钻具或上下大范围活动； 6、使用钻杆扶正器； 7、压制钻进速度； 8、采改采高转速金刚石钻头； 9、倒划眼二、井壁稳定 井壁稳定是钻井工程中最常见的井下复杂情况之一。酿成井壁不稳定的原因可归纳为力学因素与物理化学因素，但最终均归结为井壁岩石所受的应力超过其自身强度风速造成岩石发生捏切破坏，井眼钻开前，地下岩石在上覆地层压力、水平地应力及地层孔隙压力的作用下，继续保持应力平衡状态，井眼被钻开后，井筒内的钻井液柱压力取代了所钻岩石对井壁的支撑，惹起引起井壁邻近的应力重新分布，当井筒的液柱压力小于地层坍塌压力时，井壁周围的岩石所受的远远
水平井钻井工艺技术研究
水平井钻井工艺技术研究 一、引言 水平井钻井工艺技术是一种在油气勘探开发中广泛应用的高新技术，它是指井眼的倾 角大于90°，且是沿特定方向钻井而成的井眼。水平井的诞生使得原来平面上只能钻几米的传统井变成了可钻上千米的井，因此大大提高了油田开发的效率和产能。本文将对水平 井钻井工艺技术进行研究，探讨其在油田开发中的应用及发展趋势。 二、水平井钻井的概念 水平井是指油气田开发中为了提高油气采收率而进行的一种特殊的井眼钻井方式。水 平井有两种类型，一种是水平井，即整个井眼的倾角大于90°，另一种是井眼部分水平井，即整个井眼的部分段倾角大于90°。水平井的应用有很多，比如提高地层的暴露程度，提高油气的采收率，减少地层压力，提高油气产能等。 三、水平井钻井的工艺流程 水平井钻井的工艺流程主要包括：确定水平井井位，设计水平井井眼，进行井眼测量，进行驱油试验，设计建井方案，进行水平井钻井，进行水平段加密，完成水平井钻井。确 定水平井井位是通过特殊的勘探技术来确定水平井的位置，设计水平井井眼是为了确定水 平井的钻井方向和倾角，进行井眼测量是为了保证水平井钻井的准确性，进行驱油试验是 为了保证井段的油气产出，设计建井方案是为了保证钻井的安全和效率，进行水平井钻井 是通过特殊的钻井设备和技术来完成钻井作业，进行水平段加密是为了提高水平井的产能，完成水平井钻井是为了保证整个水平井钻井作业的顺利进行。 四、水平井钻井的关键技术 水平井钻井是一项复杂的工程技术，其中既包括传统的垂直井钻井技术，也包括了水 平井特有的钻井技术。在水平井钻井的过程中，需要运用一些关键技术来保证井眼的准确 性和完整性，这些关键技术包括：井位测量技术、勘探技术、测井技术、完井技术、水平 导向技术、钻井液技术、防漏技术、井下作业技术、运输技术等。 井位测量技术是通过地面勘探设备对特定地点进行勘探，以确定水平井的位置；勘探 技术是通过特殊的勘探手段对水平井的油气储层进行勘探，以确定井眼的设计；测井技术 是通过特殊的测井手段对水平井的地层进行测量，以确定地层介质和结构；完井技术是通 过特殊的完井手段对水平井的井眼进行完善，以保证油气的产出；水平导向技术是通过特 殊的水平导向手段对水平井的井眼进行导向，以保证钻井方向的准确；钻井液技术是通过 特殊的钻井液手段对水平井的井眼进行液体循环，以保证钻井作业的稳定；防漏技术是通 过特殊的防漏手段对水平井的井眼进行封堵，以保证钻井作业的安全；井下作业技术是通
水平井钻井技术概述
第一章定向井水平井钻井技术概述 第一节定向井、水平井的基本概念 1．定向井丛式井发展简史 定向井钻井被英T ．A．英格利期定义为：“使井筒按特定方向偏斜,钻遇地下预定目标的一门科学和艺术;”我国学者则定义为,定向井是按照预先设计的井斜角、方位角和井眼轴线形状进行钻进的井;定向井相对与直井而言它具有井斜方位角度而直井是井斜角为零的井,虽然实际所钻的直井它都有一定斜度但它仍然是直井; 定向井首先是从美国发展起来的,在十九世纪后期,美国的旋转钻井代替了顿钻钻井;当时没有考虑控制井身轨迹的问题,认为钻出来的井必定是铅垂的,但通过后来的井筒测试发现,那些垂直井远非是垂直的;并由于井斜原因造成了侵犯别人租界而造成被起诉的案例;最早采用定向井钻井技术是在井下落物无法处理后的侧钻;早在1895年美国就使用了特殊的工具和技术达到了这一目的;有记录定向井实例是美国在二十世纪三十年代初在加利福尼亚享廷滩 油田钻成的; 第一口救援井是1934年在东德克萨斯康罗油田钻成的;救援井是指定向井与失控井具有一定距离,在设计和实际钻进让救援井和失控井井眼相交,然后自救援井内注入重泥浆压死失控井; 目前最深的定向井由BP勘探公司钻成,井深达10,654米； 水平位移最大的定向井是BP勘探公司于己于1997年在英国北海的Rytch Farm 油田钻成的M11井,水平位移高达1,0114米; 垂深水平位移比最高的是Statoil 公司钻成的的33/9—C2达到了1:； 丛式井口数最多,海上平台：96口；人工岛：170口； 我国定向井钻井技术发展情况 我国定向井钻井技术的发展可以分为三个阶段,50—60年代开始起步,首先在玉门和四川油田钻成定向井及水平井:玉门油田的C2—15井和磨三井,其中磨三井总井深1685米,垂直井深表遗憾350米,水平位移米,最大井斜92°,水平段长160米；70年代扩大实验,推广定向井钻井技术；80年代通过进行集团化联合技术攻关,使得我国从定向井软件到定向井硬件都 有了一个大的发展; 我国目前最深的水平井是胜利定向井公司完成的JF128井,井深达到7000米,垂深位移比最大的大位移井是胜利定向井公司完成的郭斜井,水平位移最大的大位移井是大港定向 井公司完成的井,水平位移达到2666米,最大的丛式井组是胜利石油管理局的河50丛式井组,该丛式井组长384米,宽115米,该丛式井平台共有钻定向井42口; 2．定向井的分类 按定向井的用途分类可以分为以下几种类型： 普通定向井 多目标定向井 定向井丛式定向井 救援定向井 水平井 多分枝井多底井 国外定向井发展简况 表一
完井(含中完)技术措施
完井（含中完）作业技术措施 一、前期准备： 1、通井及钻井液处理措施 ①下套管前认真做好井眼准备工作，水平井通井时根据井眼轨迹曲率大小，采用逐步增加钻具刚性（增加扶正器数量）修整井壁，确保安全下入套管。 ②带扶正器下钻通井，下钻过程注意防卡，遇阻井段不得硬压，通井扩眼方式修整井壁，下钻到底（或短起下）测后效，后效测量要准确。 ③通井到底采用性能稳定的钻井液大排量洗井，先进行一次稠浆携砂，用好固控设备，严格控制固相含量和坂含，调整好钻井液性能，要求泥饼摩阻小于0.08，并具有良好的流变性，确保下套管固井顺利。 ④通井时特别注意遇阻卡不正常井段需反复多拉、多划，通过短起下消除井壁岩屑床，确保井壁稳定、摩阻小、无漏失现象，要达到井眼畅通、井壁干净、井下情况正常的要求。 ⑤通井起钻前在下部裸眼井段和井斜大于50度井段，打入一定数量的塑料小球和液体润滑剂。起钻时要灌好钻井液，校核替代量和灌入量。 ⑥联系固井施工单位对现场施工水样、水泥样及外加剂样品进行水泥浆性能试验并达到施工和质量要求。 2、套管准备措施和设备保障措施
①套管到井场后及时清点数量、准确丈量（必须进行复测）、通径、编号、清洗丝扣、检查，摆放整齐合理，编号、钢级、壁厚等数据和检查记录齐全。 ②套管丝扣必须清洗见本色，在场地上均匀涂上标准的丝扣密封脂，严禁在井口涂抹，并在场地上进行通径。 ③根据下达的数据提前做好预算，保证下入深度和长度准确，入井序号和根数不得有误，阻位、稳定器、短套管等位置符合要求，认真测量所有入井工具和管串的尺寸，绘制其示意图，并标明相应的尺寸。 ④钢性扶正器位置要提前标明并上好卡箍。 ⑤油层套管固井时须更换上相应套管尺寸的封井器芯子，为固井的需要作好准备。 ⑥下套管前对全部的设备进行检修保养，特别是动力、传动和ⅠⅡ档链条，保证下套管过程中设备正常运转。 ⑦进行安全设施检查，对底座和井架的销子别针及各种绳索进行全面检查，确保证下套管过程的安全作业。 二、下套管技术措施和循环措施 ①专人负责记录入井套管，严格按顺序下入，如更换应作好记录，并及时向技术员汇报，下完套管及时清点地面剩余套管，核实入井套管数量。 ②为保障固井质量，在保证安全的前提下，按要求安放扶正器
水平井完井工艺流程及注意事项
水平井完井工艺流程及注意事项 1、完钻后短起下到直井段，到底测准后效（小于20m/h），起钻完甩掉定向仪 器，配通井钻具。 注：工程准备好欠尺寸扶正器（小于210mm）、短套管、与井下联系刮削器（下刮）送现场、钻分级箍钻头及小工具、115通井规。 2、通井钻具为牙轮钻头+欠尺寸扶正器+158钻铤双根+钻杆+加重钻杆+钻 杆。 注：组织套管、筛管、封隔器、分级箍、短套管到井，与甲方联系落实完井管柱，各种管材、工具由井队丈量，华油负责管串配接，召开固井协作会，协作会要求固井另送常规吊卡两只下筛管用。 3、通井到底后大排量循环泥浆，并再次测后效，清洁井眼后起钻。 4、下完井管柱。 注：完井管柱由华油、工程、地质三家盯好下入顺序，下完盲板后每下10根常规套管要灌满泥浆一次，最后20-25根下完后一次灌满，防止分级箍由于压差作用反向打开，灌泥浆时注意活动好套管，在下入分级箍、封隔器、盲板时要涂好锁固脂，防止钻塞时倒开。 5、下完套管采用水泥车胀封封隔器打开分级箍，顶通泥浆，顶通正常后采用 大泵循环处理泥浆。 注：下完套管前通知固井提前到井一台水泥车。 6、固井施工 注：固井碰压后采用水泥车直接打压到20MPa，对套管进行试压。联系小钻杆到井时间、电测声幅预约、换73mm闸板心子听信上井及套管头厂家到井服务（坐井口）时间。 7、候凝、整井口
注：预约试油协调会时间；完井井口预留20cm套管桩（从套管头面算起）其中3cm做成喇叭口，便于工具下入。 8、测声幅 注：声幅在那里遇阻就测到那里。 9、下小钻杆钻分级箍及盲板 注：钻进钻压不超过4吨，一档，单凡尔钻进。钻穿后分别在分级箍和盲板处反复划眼30分钟以上，确保其光滑无阻卡现象。修整完后停泵静止观察3-4小时后，开泵循环测后效，确认井下正常后起钻。起下钻过程中严防井下落物，起钻灌好泥浆。现场准备洗井用水，水量由华油定，并保证水罐清洁。 10、下起刮削管柱 注：刮削器在地面必须上紧，在分级箍及盲板处反复刮削3-4次后起钻（不循环），起钻时灌好泥浆，严防井下落物，钻具卸扣时严防钻具倒转，防止刮削器倒开落井。提前联系井下人员、工具到井时间。 11、下通井管柱 注：下到洗井回压阀以上2-3m，充分循环泥浆，并测准后效，确认井下正常后起钻。起下钻过程中严防井下落物，起钻灌好泥浆。预定试压车到井时间。联系华油洗井用华工料到井时间。 12、拆钻井封井器装井下封井器（由钻井远程控制台控制井下封井器）。 注：严防井口落物 13、下酸洗管柱，换装采油井口，连接洗井管汇。 注：洗井用油管由井下负责丈量，管串组合及下入顺序由华油负责，井队只负责游车及井口、场地操作配合。洗井管汇连接由井下负责。井下准备防喷工具及管线。下酸洗管柱严格控制下放速度，每小时小于25个单根，并且要向环空灌好泥浆，遇阻不要擅自处理，及时与华油联系，由华油制
水平井钻井完井关键技术解析
水平井钻井完井关键技术解析 摘要：本文阐述了水平井钻井完井的重要性，介绍了水平井钻井完井的四项关键技术，同时提出了水平井底水脊进、低渗底层分段压裂完井两个技术难点及未来研究方向建议。 关键词：水平井；钻井；完井技术 1水平井钻井完井技术概述 1.1水平井钻井完井技术简介 水平井完井技术于20世纪80年代开始用于石油工业勘探开采领域，我国于20世纪90年代引进、推广、应用，为我国提高油气开采效率和开采质量发挥了巨大的作用。完井作业作为钻采过程的最后一道工序，同时又是采油的开始，为国内外油气田开采带来了巨大的社会效益和经济效益。水平井完井技术是指水平裸眼井在钻井时，一旦达到设计井深，就应具有以一定结构将井底和油层联通的工艺过程，这样建立起来的水平井能为油层提供更多关于油层储藏的信息，对丰富人们对油藏的认识具有极大的作用。 1.2水平井钻井完井的重要性 水平井完井是建立在对油、气储集层的地质结构、储油性质、岩石力学性质和流体性质分析的基础上，研究井筒和生产层的联通关系，追究在井底建立有全井最小的油气流阻力，使一口井有最大的油气产量和最长的寿命这一目标，从而达到一口井有最大开采效益。它是钻井工作最后一个重要环节，又是采油工程的开端，与以后采油、注水及整个油气田的开发紧密相连。而油井完井质量的好坏直接影响到油井的生产能力和经济寿命，甚至关系到整个油田能否得到合理的开发。 2水平井钻井完井关键技术
我国目前常用的水平井完井关键技术主要有四种，即砾石充填完井技术、射 孔完井技术、裸眼完井技术、割缝衬管完井技术。 2.1砾石充填完井技术 随着应用油藏类型的增多，在绝大多数油田开发的不同阶段，对于地层砂分 选性差、泥质含量高的砂岩油藏，往往容易造成滤砂管堵塞或出砂。这种情况主 要采用管内砾石充填防砂技术和水平井裸眼砾石充填防砂完井技术。其技术方案 是精密复合滤砂管裸眼完井，管外进行逆向砾石充填。该技术水平段采用逆向环 空充填，工艺简便，安全性高；双精度结构的防砂筛管，可抗堵塞。 2.2射孔完井技术 固井射孔完井技术由于研究到位，积累了一定的现场经验，目前在我国油气 田开发中应用较为成熟。它由套管和尾管来实现固井作用，同时套管的使用可以 避免夹层水的影响，尾管的辅助又能增加对开采油层的保护，大大提高了完井的 效率和水平。 2.3裸眼完井技术 裸眼完井技术指套管下至生产层顶部进行固井，生产层段裸露的完井方法。 该方法仅能适用于岩层坚硬致密，无含水夹层，无易坍塌夹层的单一油气层或一 些油气层性质相同、压力相似的多层油气层，不适于有不同性质、不同压力的多 油层。 2.4割缝衬套完井技术 割缝衬管完井技术是将割缝衬管悬挂在技术套管上，依靠悬挂封隔器封隔管 外的环形空间的完井方法。割缝衬管要加扶正器，以保证衬管在水平井眼中居中。该完井方式简单，既可防止井塌，还可将水平井段分成若干段进行小型措施，操 作简单成本低，在一些出砂不严重的中粗砂粒油层中广泛使用。但是由于割缝衬 管内需充填支撑剂进行压裂作业，衬管应在需要裂缝处进行射孔，但是对于具有 长的割缝井段来说强化液的充填是不可能的。
水平井钻井技术概述
第一章定向井〔水平井〕钻井技术概述第一节定向井、水平井的根本概念 1．定向井丛式井开展简史 定向井钻井被〔英〕T ．A．英格利期定义为：“使井筒按特定方向偏斜，钻遇地下预定目标的一门科学和艺术。〞我国学者那么定义为，定向井是按照预先设计的井斜角、方位角和井眼轴线形状进展钻进的井。定向井相对与直井而言它具有井斜方位角度而直井是井斜角为零的井，虽然实际所钻的直井它都有一定斜度但它仍然是直井。 定向井首先是从美国开展起来的，在十九世纪后期，美国的旋转钻井代替了顿钻钻井。当时没有考虑控制井身轨迹的问题，认为钻出来的井必定是铅垂的，但通过后来的井筒测试发现，那些垂直井远非是垂直的。并由于井斜原因造成了侵犯别人租界而造成被起诉的案例。最早采用定向井钻井技术是在井下落物无法处理后的侧钻。早在1895年美国就使用了特殊的工具和技术到达了这一目的。有记录定向井实例是美国在二十世纪三十年代初在加利福尼亚享廷滩油田钻成的。 第一口救援井是1934年在东德克萨斯康罗油田钻成的。救援井是指定向井与失控井具有一定距离，在设计和实际钻进让救援井和失控井井眼相交，然后自救援井内注入重泥浆压死失控井。 目前最深的定向井由BP勘探公司钻成，井深达10，654米； 水平位移最大的定向井是BP勘探公司于己于1997年在英国XX的Rytch Farm 油田钻成的M11井，水平位移高达1，0114米。 垂深水平位移比最高的是Statoil 公司钻成的的33/9—C2到达了1:3.14； 丛式井口数最多，海上平台：96口；人工岛：170口； 我国定向井钻井技术开展情况 我国定向井钻井技术的开展可以分为三个阶段，50—60年代开场起步，首先在玉门和XX油田钻成定向井及水平井:玉门油田的C2—15井和磨三井，其中磨三井总井深1685米，垂直井深表遗憾350米，水平位移444.2米，最大井斜92°，水平段长160米；70年代扩大实验，推广定向井钻井技术；80年代通过进展集团化联合技术攻关，使得我国从定向井软件到定向井硬件都有了一个大的开展。 我国目前最深的水平井是胜利定向井公司完成的JF128井，井深到达7000米，垂深位移比最大的大位移井是胜利定向井公司完成的郭斜井，水平位移最大的大位移井是大港定向井公司完成的井，水平位移到达2666米，最大的丛式井组是胜利石油管理局的河50丛式井组，该丛式井组长384米，宽115米，该丛式井平台共有钻定向井42口。 2．定向井的分类 按定向井的用途分类可以分为以下几种类型： 普通定向井 多目标定向井 定向井丛式定向井 救援定向井 水平井
钻井完井新技术 钻井技术2010级
第一章水平井 一：水平井的概念 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。 二：水平井的优缺点： 2.水平井的分类？ 根据造斜井段的曲率半径分为（1）长半径水平井——造斜曲率2—6度/30米，曲率半径305-914米（2）中半径水平井——造斜曲率7—50度/30米，曲率半径38-213米（3)段半径水平井5—10度/米，曲率半径6-12（4）超短半径水平井—水力直接造斜，水平段长50-60米。 3.水平井的使用范围？ 长半径水平井：用于地面障碍，远距离位置；海洋；油层位于城市下；底层遮挡；中半径水平井：生物焦；裂缝性地层；减缓气锥；减缓水锥； 短半径水平井：盖层为复杂地层；复杂油层；薄油层； 超短半径水平井：松软地层；浅砂地层；沥青砂油层； 4.影响井眼轨迹的因素及控制方法？ 1.因素：底部钻柱的力学性能；地层岩石状态以及钻头与岩石的相互作用；钻井工艺参数及其它参数的影响； 2.方法： （1）用以往的经验合理选用钻进工具，合理设计各种底部钻具组合（增斜，降斜，稳斜），以尽量减少实钻轨迹与理论设计轨迹之间的误差，这是现场过去普遍采用的方法； （2）用钻头测向力（指钻柱给钻头的横向力）定性测算井斜趋势；（3）用钻头合力方向作为实际钻进方向； （4）把最终是钻头测向力为零的井眼曲率定位钻井曲率。 （5）把钻头轴线方向作为预计的钻进方向 （6）用岩石—钻头相互作用模型决定钻进方向。 5.水平井的完井方式以及适应的底层条件？ 1）裸眼完井： （1）岩石坚硬致密，井壁稳定不坍塌的储层 （2）不要求层段分隔的储层 （3）天然裂缝性碳酸盐岩或硬质砂岩 （4）短或极短曲率半径的水平井 2）割缝衬管完井： （1）井壁不稳定，有可能发生井眼坍塌的储层 （2）不要求层段分隔的储层 （3）天然裂缝性碳酸盐岩或硬质砂岩储层 3）带ECP的割缝衬管完井： （1）要求不用注水泥实施层段分隔的注水开发储层 （2）要求实施层段分隔，但不要求水力压裂的储层 （3）井壁不稳定，有可能发生井眼坍塌的储层 （4）天然裂缝性或横向非均质的碳酸盐岩或硬质砂岩储层 4）射孔完井：
关于水平井地质导向的难点分析及技术关键
关于水平井地质导向的难点分析及技术关键 随着中国油田的不断开发，油田的产量一直处于压力之下。然而，水平井的勘探和开发极大地提高了油田的泄油面积，使得油田产量得以提高。因此，本文主要针对水平井地质导向的难点进行分析，并从两个方面阐述了关键技术，为提高井身质量提供参考。 标签：水平井;技术关键;难点分析 引言：水平井本身具有相对复杂的井身结构和特殊的钻井工艺，而在实际开采油田的过程中，给企业带来较大的工作困难。然而，在开采石油的过程中，为了更好的提高石油开采产量，确保石油稳产高产，我们需要不断分析水平井地质导向工作中的难点，并进行分析，最大程度优化水平井技术。而运用水平井技术进行钻井工作中，地质导向发挥着重要的作用。 一、水平井地質导向的难点 （一）录井数据缺乏准确性 与常规钻井相比，水平井的井身结构更加复杂，使得我们在录井阶段难以识别岩屑以及对建立底层剖面的工作开展难度较大。由于录井资料无法确保其准确性，使得相关人员在应用水平井进行钻井工作时，带来不必要的麻烦，并且在一定程度上影响水平井地质导向的精准。与此同时，由于地表含油层处于不断变化的阶段，地层结构产生相变，大大降低了水平井录井数据的真实性，然而砂泥岩互层的薄油层需要精准的数据来支持，缺乏录井资料的准确数据，为日后对录井地质导向工作带来不便。除此之外，在开采油田的过程中，利用水平井进行钻井工作会产生一定的摩擦力，这时，我们利用钻井液减少水平井地质导向中的摩擦力，并加入有机添加剂，虽然减少了摩擦力，但由于钻井液中的物质会影响气测数据，从而导致我们无法根据水平井地质导向来判断含油级别。 （二）着陆点难以控制 目前，在水平井钻井工作中，需要有效控制着陆点来提高钻井质量。由此可见，着陆点对水平井钻井工作有着至关重要的影响，对后期的油田开发也有着重要影响，因此，我们需要加强对着陆点的控制。但是，由于地层结构复杂多变，在钻井过程中需要考虑邻井的具体信息，如果邻井的信息不清楚或不准确，将会对设计靶心的深度和井筒的实际深度造成很大的误差。一般会出现以下几种情况，其一是当实际靶心的深度提前，会使得钻井的倾斜角度发生变化，角度变小，使得钻头易钻出油层;其二是当实际靶心深度过后，将影响水平井的水平阶段油层的钻井距离，由于钻井距离缩短导致无法达到规定标准。此时，我们可以将入窗角度控制在离地层倾斜角度的4-5度，如果实际靶心深度的误差过大，则只有在灌满井后才能进行侧钻。
水平井国内完井主要技术
国内常用水平井完井技术 水平井完井技术是水平井技术中的一个重要环节。早期，水平井基本上是采用套管固井射孔方式完井，该方式优点是工艺比较成熟、应用范围广、后期措施技术配套，但缺点是完井成本高，且易造成油层损害，影响水平井的产能。“九五”以后，通过进一步研究水平井完井技术由过去单一的固井射孔完井技术发展成为一套适合多种油藏类型、保护油气层、提高水平井产能及采收率的综合完井工艺技术，常见的有以下五种： 1、固井射孔完井技术 包括水平井套管固井完井技术、水平井尾管固井完井技术、水平井射孔工艺及定向射孔技术。90% 左右的水平井采用了固井射孔完井方式，该技术为成熟技术。缺点是完善程度低。
2、钻孔/割缝衬管完井工艺技术 可以解除钻井泥饼对地层油流通道及衬管的堵塞，通过替浆和酸洗，彻底清洗裸眼井壁，然后再充以完井保护液。 3、套管＋水平段衬管，套管外封隔器完井技术 套管顶部注水泥完井,筛管分段使用管外封隔器。特点是它既可以封固油层以上的复杂井段,又可以使油层免遭水泥污染。同时便于后期对水平井段分段采取措施。
4、筛管顶部注水泥完井技术 特点是它既可以封固油层以上的复杂井段,又使油层免遭水泥污染，同时，消除了射孔对套管的破坏。一定的防砂作用。 5、水平段多级封隔器注水泥完井技术 适用低渗透油藏、多产层油藏、底水油藏、裂缝性油藏。 上部套管 完井套管 膨胀式封隔器 水层 油层 分级箍 筛管
如胜利油田针对上述的各种完井技术，研制了以下几种完井工具：新型尾管悬挂器、长胶筒管外封隔器、新型分级箍、定位器、内管膨胀工具等。 在水平井完井技术应用上，应针对不同的油藏类型采用不同的完井技术。 水平井生产管柱及配套采油工艺 产能研究及系统优化技术、防砂技术、酸化工艺技术、修井技术等。 水平井在射孔投产前要采取通井、替浆、试压、刮管等措施，在投产时采取负压射孔、抽吸、混排、酸洗、电加热、注蒸汽等措施。常用采油方式有有杆泵采油、电泵采油、自喷采油并辅以油管加热清蜡技术。为防止落物掉入水平段，在造斜点坐封空心桥塞，下部接筛管和丝堵。
油田页岩气水平井钻井关键技术分析
油田页岩气水平井钻井关键技术分析 本文在研究中以油田页岩气水平井钻井关键技术为核心，列举工程案例，分析油田页岩气水平井钻井关键技术，明确该技术的应用效果，钻井效率高、成本低，值得被广泛应用，并为相关研究人员提供一定的借鉴和帮助。 标签：油田页岩气;水平井;钻井技术 一、工程概况 某油田页岩气水平井钻进施工中，基于导眼井实施水平井侧钻，以“导管+四开制”为主进行布设，完工后井深为5179m，施工周期为45.38天，机械钻进均速为7.19m/h。如图1为井身结构。导眼井属于直井型，以“导管+三开制”为主进行布设，运用导管钻进，完工后井深为3433m，施工周期为74.33天，机械钻进均速为4.59m/h。 二、油田页岩气水平井钻进关键技术 （一）旋转导向钻井技术 当前，旋转导向钻井技术应用中，具有较大的应用优势，技术水平比较先进，大多应用在特殊油藏的高难度定向井、大位移井、水平井、超深井以及水平分支井。在实际应用中，旋转导向钻井技术主要通过远端计算机，在计算机界面输入工具参数值，由脉冲传至井底仪器，优化工具面角，以实现井眼轨迹的控制。相比于传统螺杆导向钻井方式而言，旋转导向钻井技术具有极强的准确性和及时性，可以实现经验轨迹控制的最大精度，保证导向钻井中的持续性旋转，实现摩阻扭矩的控制。 （二）固井技术 通过对本油田页岩气水平井钻进难点的分析，参考国内外固井技术，选择双凝双密度水泥浆，配置比例為 1.38：1.88=低密度缓凝水泥浆：髙胶结弹性防气窜水泥浆，二者配合使用，不仅可以降低水泥浆液柱压力，还可以提高下部产层固井质量，避免固井中出现水泥浆泄露问题。且由于髙胶结弹性防气窜水泥浆具有极强的胶结能力与防气窜能力，便于后续压裂施工，提高固井综合质量。 （三）激进式钻井技术 为了环节环空压耗较高的问题，本钻进工程中选择激进式钻井技术，在设置钻井水力参数中，将钻井参数和水力参数的实际值都超出其设计值。与此同时，必须对现有钻井设备进行升级，把原有35MPa地面高压管提高到52MPa，根据井深大于5000m的水平井应用大功率F-2200型钻井泵，符合激进式水力参数要求。选择Landmark软件进行岩屑床厚度和井斜角关系进行模拟，发现若井斜角
水平井完井技术及其应用
水平井完井技术及其应用 摘要近年来，随着油气开采技术的不断提高，国内各类岩性油气藏基本上都采用了水平井完井技术，并且采取的水平井完井方式和方法也存在着一定的差异性。目前国内水平井完井技术中还存在着两个难点，即如何使水平井实现均衡排液，并提高其开采效益；如何对低渗透砂岩油气藏水平井进行多段压裂改造。本文将对水平井完井技术进行分析，并在此基础上对其实际应用情况进行研究，以供参考。 关键词水平井；完井技术；应用 从实践来看，作为当前浅层油气资源开发的一项重要技术手段，浅层稠油水平井可有效地增加油层的裸露面积、进一步扩大蒸汽热驱的实际范围，同时还可以大幅度地提升单井的采收效率，从而实现预期的经济效益。但需要注意的是对于埋深较浅的一些稠油油藏而言，采用常规的直井钻机钻浅层稠油水平井进行开采，可能会因为地面距离目的层的垂直井一段太短，导致钻井完井工艺难以真正的实现。实践中，为有效地实现水平井技术的经济效益，开发相对比较成熟的采油工艺技术，首先应当改变的就是原有的斜井钻机钻浅层稠油水平井方式，使用常规的直井钻机方式。 1 水平井完井技术 对于水平井完井技术而言，早在上世纪六十年代就开始了，当时在四川省完成的磨3井是国内最早的水平井，同时也使我国水平井完井技术位列世界第三位。“十五”规划以后，石油钻井技术发展可谓突飞猛进，施工成本也在逐渐的降低，尤其在世界原油价格不断上涨趋势的带动下，使水平井完井技术得以迅速发展。从当前我国钻井实践来看，无论砂岩、火成岩、碳酸盐岩，还是变质的岩层，所有的油气田基本上都引入了水平井。目前来看，常规水平井完井实践过程中，基本上不存在什么技术性的难题，但现在唯一的两个技术难题是水平井如何进行均衡排液，以及怎样开发经济效益；基于此，笔者以以下两种完井技术为例，进一步对其进行阐释。 1.1 井下找堵水和分层完井 实践中为有效的解决上述问题，相关的关企业和部门已经开发出了新型井下找堵水和分层完井措施，该项技术主要适用于出水或分段完井水平井。它是继射孔分段完井和裸眼分段完井之后的一种新型找堵水技术。实践中我们可以看到，当前油田的主要找水和堵水方法有封隔器找水堵水技术、井下液压开关调层找水堵水技术、产液剖面测试找水堵水技术以及井下电动开关调层找水堵水技术。但从实践来看，这些技术多少会受到相关因素的严重影响（比如井下情况的不确定性、施工成本以及施工周期等因素）。实践证明，利用井下智能开关设备及封隔设备相互配合的策略，不仅可严格按照事先预设的时间顺序完成自动控制，而且还能够在地面上对开关状态进行实时远程控制。通过这一技术，一方面可以降低油井的找水与堵水造价成本管理，另一方面还可以实现油井的分层开采与降水增油。就当前我国油田开发实践来看，该技术有效地将智能化的现代微电子技术应用在了生产管柱之中，可对油井采取选层开采的方式，直接获取油井中的分层压力、受污染和损坏系数以及渗透率等数据信息，从而可以为油田进一步的开发提供一些比较真实而又准确的监测资料信息。 1.2 水平井均衡排液完井技术
定向井(水平井)钻井技术概述
第一章定向井<水平井）钻井技术概述 第一节定向井、水平井的基本概念 1．定向井丛式井发展简史 定向井钻井被<英）T ．A．英格利期定义为：“使井筒按特定方向偏斜，钻遇地下预定目标的一门科学和艺术。”我国学者则定义为，定向井是按照预先设计的井斜角、方位角和井眼轴线形状进行钻进的井。定向井相对与直井而言它具有井斜方位角度而直井是井斜角为零的井，虽然实际所钻的直井它都有一定斜度但它仍然是直井。 定向井首先是从美国发展起来的，在十九世纪后期，美国的旋转钻井代替了顿钻钻井。当时没有考虑控制井身轨迹的问题，认为钻出来的井必定是铅垂的，但通过后来的井筒测试发现，那些垂直井远非是垂直的。并由于井斜原因造成了侵犯别人租界而造成被起诉的案例。最早采用定向井钻井技术是在井下落物无法处理后的侧钻。早在1895年美国就使用了特殊的工具和技术达到了这一目的。有记录定向井实例是美国在二十世纪三十年代初在加利福尼亚享廷滩油田钻成的。 第一口救援井是1934年在东德克萨斯康罗油田钻成的。救援井是指定向井与失控井具有一定距离，在设计和实际钻进让救援井和失控井井眼相交，然后自救援井内注入重泥浆压死失控井。 目前最深的定向井由BP勘探公司钻成，井深达10，654M； 水平位移最大的定向井是BP勘探公司于己于1997年在英国北海的Rytch Farm 油田钻成的M11井，水平位移高达1，0114M。 垂深水平位移比最高的是Statoil 公司钻成的的33/9—C2达到了1:3.14； 丛式井口数最多，海上平台：96口；人工岛：170口； 我国定向井钻井技术发展情况 我国定向井钻井技术的发展可以分为三个阶段，50—60年代开始起步，首先在玉门和四川油田钻成定向井及水平井:玉门油田的C2—15井和磨三井，其中磨三井总井深1685M，垂直井深表遗憾350M，水平位移444.2M，最大井斜92°，水平段长160M；70年代扩大实验，推广定向井钻井技术；80年代通过进行集团化联合技术攻关，使得我国从定向井软件到定向井硬件都有了一个大的发展。 我国目前最深的水平井是胜利定向井公司完成的JF128井，井深达到7000M，垂深位移比最大的大位移井是胜利定向井公司完成的郭斜井，水平位移最大的大位移井是大港定向井公司完成的井，水平位移达到2666M，最大的丛式井组是胜利石油管理局的河50丛式井组，该丛式井组长384M，宽115M，该丛式井平台共有钻定向井42口。 2．定向井的分类 按定向井的用途分类可以分为以下几种类型： 普通定向井 多目标定向井 定向井丛式定向井 救援定向井 水平井 多分枝井<多底井）