三维水平井钻井地质设计中标志点的求取技术

作者：卢志罡

作者机构：大庆油田有限责任公司采油工程研究院黑龙江大庆163000

来源：中国化工贸易

ISSN：1674-5167

年：2014

卷：000

期：024

页码：175-176

页数：2

正文语种：chi

关键词：三维水平井;着陆方式;标志点;投影方位

摘要：水平井轨道与油层顶面的交点是水平井钻井地质设计中的标志点，在钻井过程中，它提示井眼轨迹已进入油层。能够准确预测该点位置，对于实钻控制着陆和准确命中靶区具有重要的意义。本文依据井口偏移方位和地层倾向关系，建立了三维水平井的着陆模型，给出标志点的求取方法。

水平井钻井技术及其在石油开发中的应用

水平井钻井技术及其在石油开发中的应用经济的快速发展使人们对石油的需求急剧增加以及对环境保护意识的日益增强，如何高效，清洁，经济地开采地下能源已经成为目前继续解决的问题。在此情况下，水平井钻井技术应运而生。它是起源于20世纪80年代并在石油，天然气开发中得到广泛应用的一项综合技术。水平井钻井技术的发展对油井产量提高已经油田采收率提高都起到了只管重要的作用，水平井钻井技术的出现是石油钻井技术方面重大的突破。水平井技术作为油气田开发的一项成熟，适用技术，在油气田开发中日益得到推广应用，近几年来，随着水平井工艺技术的突破性进展，综合钻井成本逐年下降，经济效益的显著提高，水平井在许多不同油气藏开发中逐步得到广泛应用。本文介绍了水平井的优点及应用范围，论述了水平井的施工技术，并结合钻井工程实例，详细说明了水平井钻井技术在石油开发中的应用，最后点出了水平井钻井技术的应用效果和存在的问题。并得出了相应的结论。关键词：水平井，钻进工艺，攻关目标水平井钻井技术存在的问题，井眼轨迹控制，随钻测量。

第1章绪论现在，随着经济的发展，人们对石油的需求越来越大，水平井钻井技术成为最重要的钻井技术之一。在此情况下，水平井钻进技术应运而生。它是起源于20世纪80年代并在石油、天然气开发中得到广泛应用的一项综合性技术。其目的主要是提高石油的产量，降低采油成本。并且随着MWD (随钻测量仪)、PDC (聚晶金刚石复合片钻头)和高效导向螺杆钻具的应用，水平井技术已日趋完善。总的来说。21世纪水平井钻井技术发展的趋势是向自动化，智能化，轻便化和经济化的方向发展。传统的公关领域，主要是为钻井施工提供实用心情的工艺技术和装备，目的是提高钻井速度，降低钻井成本。水平井是未来钻井队的主要作业方式，对水品经的研究和发展将成为我们今后的最重要的课题之一，一定要重视和完善。

水平井钻井技术经验概述

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）

10．井眼尺寸不受限制 11．可以测井及取芯 12．从一口直井可以钻多口水平分枝井 13．可实现有选择的完井方案（4）．短曲率半径水平井的优缺点优点缺点 1．井眼曲线段最短1．非常规的井下工具 2．侧钻容易２．非常规的完井方法 3．能够准确击中油层目标３．穿透油层段短（120—180米）4．从一口直井可以钻多口水平分枝井４．井眼尺寸受到限制

5．直井段与油层距离最小５．起下钻次数多 6．可用于浅油层６．要求使用顶部驱动系或动力水龙头 7．全井斜深最小７．井眼方位控制受到限制 8．不受地表条件的影响８．目前还不能进行电测第三节定向井的基本术语解释 1）井深：指井口（转盘面）至测点的井眼实际长度，人们常称为斜深。国外称为测量深度（MeasureDepth）。 2）测深：测点的井深，是以测量装置率是井斜角度（α）对井深（L?）的一阶导数。 dα Kα＝─── dL 井斜变化率的单位常以每100米度表示。 8）井深方位变化率：实际应用中简称方位变化率，?是指井斜方位角随井深变化的快慢程度，常用KΦ表示。计算公式如下： dΦ ＫΦ＝─── dL

水平井工程设计及轨迹控制

水平井钻井工程设计及轨迹控制一、水平井的概述：八十年代中期以来，水平井技术在世界范围内取得了突飞猛进的进展，为提高勘探效果，提高单井产量和油层采收率，开辟了一条新的途径，给石油工业的发展带来了新的革命，胜利油田从1990年9月开始，以埕科1井为起点，展开了水平井研究与应用，针对各种类型油藏，如整合油藏、不整合油藏、稠油砾石油藏、低渗透块状砾石油藏、砂岩油藏、石炭系砂岩油藏、古潜山漏失型油藏等进行攻关研究。“八五”期间组织了六个油田、五个院校，762名科技人员，在水平井钻井的设计技术、轨迹控制技术、钻井液技术、完井技术及测井射孔技术的五个方面共31个专题进行了四年的攻关，在理论研究、实验技术、软件技术、工具仪器研制和工具方法等方面，取得了重大技术突破，包括了16项重大科技成果在内的30项技术成果，形成了一整套水平井钻井、完井技术，截止1995年7月项目提交国家鉴定时，胜利油田完成各类水平井30口。“八五”攻关计划完成后，水平井技术迅速转化为生产力，很快形成了大规模推广应用的局面。到1996年底我国陆上已完成水平井94口，推广面积达到13个油田，六种类型的油气藏。仅投产的47口科学实验水平井增产原油78吨，新增产值9.52亿元, 获直接经济效益6.46亿元。到98年底全国陆上油田已钻成水平井204口，其中胜利油田所钻井和以技术服务形式在外油田所钻水平井共计119口。更重要的是，“水平井是增加原油产量、提高采收率和开发特殊油藏最有效的手段之一”这一观点，得到了广大勘探开发工作者的共识，从而带动了与水平井有关的地质、油藏、采油工程等相关技术的发展，推动石油的科技进步。自项目推广应用以来，应用的油藏类型逐步扩大，完成的水平井类型逐步增多。除本油田以外，先后应用到塔里木、长庆、吐哈、青海、中原、江汉、河南、大港、玉门、江苏等油田，以及江苏省洪泽县非石油行业的芒硝矿开采，完成了以水平探井、阶梯水平井、连通式水平井等为代表的12种类型水平井，其经济效益十分显著，所完成的开发井稳定产值为同地区直井的3倍，其投资仅为直井投资的1.8倍左右，1997年《石油水平井钻井成套技术》被列为国家”八2五”国民经济贡献巨大的十大攻关成果。在油田的整体开发建设中显示出巨大的优越性：

水平井要求

关于水平井地质录井调整建议及资料报送要求目前碎屑岩油藏开发力度加大，大批三叠系等层位碎屑岩油藏开发水平井部署上钻，使得中新生界（三叠系、白垩系）碎屑岩地层划分、对比（包括小层的精细对比）、目的层深度的预测、轨迹调整与控制等工作十分重要，部分录井队伍在实际工作中出现了许多质量问题。针对出现的问题，结合水平井地质录井实际情况，需改进和加强以下几方面的工作：一、重点控制工作在现有工程技术条件下，跟踪预测目的层顶深、及时指导入靶角度和轨迹，以保证避水高度及井眼平滑稳定，满足后期下套管、筛管等完井要求，达到最佳采油气效果。在整个钻井施工过程中由录井、钻井、定向技术服务、泥浆等多家单位配合完成，其中录井是主导，这是录井队必须明确且坚持的工作信念，并切实履行自己的职责；同时要求钻井队、定向技术服务方等施工队伍应积极配合，以确保上述目的的实现。二、调整建议及资料报送格式 1、调整建议报送时间及内容： A、直导眼完钻后。及时收集校深后的测井曲线、测井解释数据表（测井所配合提供，录井队在现场完井资料验收后交回测井所）等资料做好实钻地层（段）、油气层、油水界面、与设计及邻井的对比表，分析它们的深浅、厚度变化规律并结合构造（构造图、地震剖面图）变化趋势进行分析预测斜井段钻遇地层井深；若与设计出入较大，则提出轨迹调整建议，由现场监督签字确认后，上报主管部门、勘探开发研究院，经主管部门批复后按批复意见进行轨迹调整设计和下步施工。 B、斜井段重要层段揭开后。及时做好实钻地层（段）、油气层、油水界面、与设计及邻井的对比表，分析它们的深浅、厚度变化规律并结合构造（构造图、地震剖面图）变化趋势进行分析预测目的砂层顶深、以软着陆最佳井斜角进入目的砂层为目标（进入砂层后能以最

钻井地质基础数据有哪些

1、钻井地质基础数据有哪些？勘探项目井号井别井型地理位置构造位置测线位置大地坐标(设计)大地坐标(实测) 地面海拔(设计)地面海拔(实测) 设计井深完钻层位目的层 2、碳酸盐岩分析用纯样还是用混合样，如何作？挑纯样研粉后称1g，加入5％的盐酸5ml，放入反应器皿中封紧，工作曲线最后呈平直状5-6分钟，得出结果。 3、井漏、井喷、井涌收集哪些资料？井漏时收集： 1、漏失井段、层位、岩性、起止时间、漏失量、漏失钻井液的性能及漏失前后的泵压、排量和钻井液性能、体积的变化及井筒内的静止液面。 2、井口返出情况，返出量，有无油气水显示和放空。 3、井漏处理情况，堵漏时间，钻头位置，堵漏类型，泵入量，压井过程中钻井液性能及泵压变化。有无返出物。 4、井漏的原因分析(地质因素、工程因素和人为因素)。井喷时收集：

A.井涌或井喷的井深、层位、岩性、起止时间、喷势并及时取样。 B、井涌或井喷过程中，记录涌、喷高度或射程，喷出物中含流、气体情况。气体组分、泵压、钻井液性能的变化情况。 C压井过程、时间、钻具位置、压井液数量和性能。 D井涌或井喷的原因分析，如异常压力的出现，放空井涌，起钻抽吸等。 4、录井过程中检查哪些综合录井资料？如果组分中没有C2对不对，试举例说明？色谱记录原图、注样检查等。人为原因：1.气测进机的色谱：采集数据线没有与C2峰对齐。标定时C2出峰时间与实际出峰时间不一致。2.气测不进机的色谱，衰减不及时或不正确。 5、三角图板的应用答：烃三角图版在一定区域是不同的，本区所用的三角图版是跟据此区油气特征而设定的图版，图版中给出了生产区（S 区），和非生产区两部分。将气测录井烃参数，输入计算机就会给出解释三角（倒、正）图形及M点在图版上的位置，与生产区、非生产区的关系，来评价地层流、气体性质及储层性质的做法叫三角形解法。 6、塔里木盆地有几坳、几隆？三隆：塔北隆起、中央隆起、塔南隆起等。四坳：东南坳陷、西南坳陷、北部坳陷、库车坳陷

页岩气水平井钻井技术

页岩气水平井钻井技术摘要当前我国页岩气水平井钻井施工整体表现出成本高、周期长、复杂事故多等问题。针对这些问题，本文对国内页岩气井进行了技术跟踪，归纳了当前我国页岩气水平井钻井过程中所面临的轨迹优化及控制、井壁稳定、摩阻扭矩、井眼清洁以及固井技术等难点问题。关键词页岩气水平井轨迹控制井壁稳定摩阻美国页岩气资源的规模化开发和商业化利用，正在改变着世界能源格局，而同为世界能源进口大国的中国，同样拥有丰富的页岩气资源。政策以及相关支持政策的陆续出台，不但表明了我国政府大力发展页岩气资源的决心，而且正在积极推进我国页岩气产业的全面、快速发展。页岩气是指赋存于富有机质泥页岩及其夹层中，以吸附或游离状态为主要存在方式，在一定地质条件下聚集成藏并具有商业开发价值的非常规天然气。与常规天然气藏相比，页岩气储层孔隙度主体小于10％，储层孔隙为0~500nm，孔喉直径介于5~200nm，渗透率极低，一般多采用水平井并经水力压裂技术改造后进行开发。当前，公认的具备商业开采价值的页岩气藏需具备以下条件：①页岩气储集层厚度大于100ft（30m）；②富有机质页岩有机质丰富，TOC > 3 %；③成熟度Ro在1.1-1.4之间；④气含量>100ft3/t；⑤产水量较少，低氢含量；⑥黏土含量小于40 %，混合层组分含量低；⑦脆性较高，低泊松比、高杨氏弹性模量；⑧围岩条件有利于水力压裂控制。页岩气藏作为典型的连续型油气聚集，往往分布在盆地内厚度大、分布广的集“生-储-聚”为一体的页岩烃源岩地层中。页岩作为粘土岩常见岩石类型之一，是由粘土物质经压实、脱水、重结晶作用后形成的，其成分复杂，除包含高岭石、蒙脱石、水云母、拜来石等粘土矿物外，还含有诸如石英、长石、云母等碎屑矿物和铁、铝、锰的氧化物与氢氧化物等自生矿物，页岩层理构造发育，多呈页状或薄片状（图1左），并沿层理发育有大量裂隙和微裂隙（图1右），脆性高、易碎，外力击打作用下易裂成碎片，且吸水膨胀性强，长时间裸露浸泡后极易引起井壁缩径、垮塌、掉块等复杂事故。例如，四川威远-长宁构造完成的3口页岩气水平井，水平井段钻进过程多次遭遇井壁垮塌、掉块等复杂，引发卡钻、报废进尺等事故，并导致3口水平井储层段40%进尺作业占总作业时间70%以上。同时，页岩气水平井井壁失稳问题频发，不但严重影响到钻井周期、钻井成本等问题，还直接导致井身质量差、固井难度大、储层污染严重等问题，这些问题都给后续开发带来极为不利的影响。据不完全统计，截止2012年初，四川威远、长宁及云南昭通页岩气产业化示范区完钻的4口水平井，平均井深3357米，平均钻井时间118天，而北美地区井深4000~5000米，水平段1500~2000米的页岩气井钻井周期通常在15~20天，水平段钻井时间仅为5~8天。由此可见，我国相对落后的页岩气水平井钻井技术，已经成为制约我国页岩气工业快速发展的重要瓶颈。

水平井油藏地质设计技术规范

《水平井油藏地质设计技术规范》地方标准编制说明一、工作概况水平井技术是目前技术条件下油田开发的高效手段之一，尤其是能实现本地区低渗-超低渗透油藏的有效开发，而水平井油藏地质设计是油田水平井开发技术的基础和前提。专业技术人员在水平井油藏地质设计过程中，涉及油藏精细描述、开发动态分析、产能预测等多方面专业技术，编制油藏地质专业图件、关键设计参数表格等大量复杂的专业技术图、表。尤其是油藏地质特征认识要求极高，只有正确认识油藏，才能为科学高效开发油藏提供重要依据。水平井开发与常规井开发有所不同，由于是对单油层开发，对油藏描述的准确性要求更高，更注重精细地质研究、井位筛选和整体部署、轨迹要求和参数优化、产能预测和效益评估等。同时，由于水平井单井投资大（超过1000万元）、井段长（水平段达1000米以上）、风险高，在油藏描述、地质模型建立、井位优化、实施规范等方面必须更加严格要求，才能保障水平井实施的成功率和经济效益。科学制定水平井油藏地质设计技术规范的地方标准有利于形成油田开发新技术业务制度、提高油田开发水平和利用效率，有利于加强矿产资源综合利用，同时为本地区油田开发提供技术保障，对于油田开发技术起到积极地推动作用。因此，该标准的制定，在技术规范、安全环保、经济效益、可持续发展等诸多方面均具有重大意义。前期调研发现，国内仅有胜利油田《水平井单井地质设计技术要求》（Q/SL1321－1997）有相关企业标准，中国石化集团在其基础上编写了《水平井地质设计技术要求》（Q/SHSLJ1321-2002）和《水平井油藏地质设计技术规范》（Q/SH 0084-2007）。但是其适应的油藏类型、水平井井网等与鄂尔多斯盆地差异较大，不符合陕西省油田开发需求，无法引用作为陕西省水平井开发的规范。随着低品位油气资源的有效开发，陕西省石油产出量快速增长，不但成为石油能源输出大省，而且产生了国内油气开发的龙头企业，为中国能源供需平衡做出了巨大贡献。省内石油钻井工作量巨大，有必要结合国内石油行业常用设计流程和本地区开发实践认识，通过建议性标准规范每年上千口水平井开发流程，简明扼要、重点突出的指导和优化水平井油藏地质设计。

钻探设计说明书

钻探设计说明书第二章钻探设计说明书第一节钻探的地质概况本区地表大部被第四系风积砂与黄土覆盖，基岩仅在沟谷中零星出露，根据前期的地质踏勘可知，钻探区的的地层由新至老特征如下：第四系全新统的风成层和冲积层、中间的本区没有见到，在就是三叠中统二马营（T2er ）（准格尔旗中部如沙和屹堵、德胜西、暖水等地）为中粒砂岩、三叠下统的和尚沟组（T lh）泥岩假中粒砂岩、刘家沟组（T lL ）砖红色粗粒砂岩、二叠上统的石千峰组（P2sh ）以砂岩为主和上石盒子组（P2s ）以泥岩与砂岩互层为主，二叠下统下石盒子组（P lx ）为长石石英砂岩、下二叠统山西组（P lS）砂岩为主、上石炭统太原组（C2t ）砂岩煤层为主和本溪组以砂岩灰岩和山西式铁矿层、页岩、，中下奥陶统（0）灰岩为主。第二节钻孔位置根据前期大的踏勘及周边钻孔对本区的地质情况的揭露，在加上对前人得研究成果。本钻探区属于华北地台的鄂尔多斯古陆上，由于在喜马拉雅山隆起的使得底层抬升分化剥蚀，使得三叠纪的地层长期出露地表，导致了现在的地貌特征。

本区施工地属于准格尔旗管辖范围，距离原准格尔旗旗政府所在地沙屹堵的纳林镇的黄布拉格的塔上。如图: 根据《岩心钻探规程DD2010-01》编写第三节单孔钻探技术设计一钻进方法和钻具组合为了达到理论的钻探效果，不考虑其经济因素，只考虑地质上及钻进技术等方面因素，达到最优的钻进规程我们采用了金光石钻进，并用绳索取心的方法。二钻孔结构设计本区为煤炭地质勘探，勘探煤层厚度及其他特征，根据准格尔旗综合柱状图：设计孔深1400米，采用金刚石钻进，地质剖面包括以下层位：（1）0至10米为可钻性为1级的第四纪的冲击层及卵石层，该段全漏水不循环，需下套管；（3）10至1080米为可钻性1至6级的稳定砂岩为主（4）1080至1400 要求地质取样，主要煤层和灰岩，（5）地质取样要求以59mm终孔。试确定该钻孔结构。［分析］从已知条件，自160米至终孔适于一径到底，不下套管；分析地质剖面，该钻孔下孔口管和一层套管即可；为封闭漏失层，套管下放深度为20-30米，管鞋伸进稳定层5至10米，套管直径为73mm，因此该孔段须

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1０,654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１：3.1４；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

定向井钻井参数设计

定向井钻井参数设计刘嘉中石油胜利石油工程有限公司钻井技术公司摘要：科技的发展，人口的剧增，造成了对能源的巨度消耗。这迫使人类去寻找更多的能源来满足这样的消耗，而石油便是其中之一。在脚下的土地中，蕴含着大量的石油能源需要去勘探，这边需要有先进的开采技术，若是因开采方式的不当而造成对能源的大量浪费，便是得不偿失了。一、定向井钻井技术概述定向井技术是当今世界石油勘探开发领域最先进的技术之一，也是如今使用的越来越频繁的技术。采用定向井技术开采石油，不仅可以在地下环境条件的严格限制下经济而有效的开发石油资源，在大幅度提高油气产量的同时，又不会对自然环境造成污染，是一项具有显著的经济效益的技术手段。 1.定向井：定向钻井是使井眼沿盂县设计的井眼轴线（井眼轨迹）钻达预定目标的钻井过程。 2.定向井的分类：按照井型的不同，可将定向井分为常规定向井（即最大井斜角在60°以内的定向井）、大斜度定向井（最大井斜角在60°到90°之间，也成为大斜度井）、水平井（最大井斜角保持在90°左右的定向井）、分支井、联通井。二、定向井的设备介绍 1.泥浆马达：以泥浆作为动力的一种螺杆状的井下动力钻具，主要由旁通阀总成、马达总成、万向轴总成、驱动轴总成和放掉总成等部分组成。 2.扶正器：在钻井过程中起支点作用，通过改变其在下部钻具中的位置可以改变钻具的受力状态，从而达到控制井眼轨迹的目的。 3.非磁钻铤：在钻具组合中使用非磁钻铤可以有效的放置由于钻具本身所带来的磁干扰，减少测量过程中的误差，使测量结果真实、有效。 4.浮阀：一个用来防止泥浆倒流损害井下工具及防止钻头水眼被堵的工具。 5.定向接头：为定向仪器提供稳定性的工具，便于准确了解马达等井眼下工具的方向，从而能够为下不作业的顺利进行提供保障。三、定向井参数设计：

页岩气钻井地质及工程设计要点

页岩气钻井地质及工程设计要点一、封面页首写构造：大地构造单元名称。井别：参数井（或调查井）、压裂井等。井型：直井等。页首下写项目名称：××省××页岩气××井地质及工程设计页倒二行：编制单位。页末：编制日期（出稿时年月日）。二、扉页页首：项目设计名称。页中：项目名称、承担单位、编制单位、项目负责、设计人、参加人员、单位负责、审核等。页末：编制日期（出稿时年月日）。三、责任表及目录责任页表：井号、井别、井型、主管单位、项目名称、承担单位、项目负责、设计人、参加人、项目组意见、专家论证意见（右下角签字、日期）、主管单位（右下角签字、日期）。目录：可按二级大纲级别设置目录及章节所在页码。以上一至三项无须页码。四、正文 1 目的和任务扼要说明本项目的主要目的和任务。 2 井区位置概况 2.1 井区位置和交通叙述井位所在区主要的行政隶属（省、县、乡或镇、村）地理位置、地理坐标、铁路、公路干线及要道、井场进出公路相通等情况。附交通位置示意插图（图内外框、坐标数据、比例尺、井位位置等）。 2.2 井区自然地理 1. 地形地貌：主要阐述井位及其附近的地形（平缓或宽阔、土地、植被、井位标高、高差、平坝面积等。 2. 水源、电力、通讯：重点叙述井位处钻探工程用水距离、水量及其保障等情况，扼要叙述电力和通讯情况。

3 基本数据列表说明页岩气钻井地理位置、构造位置、井口坐标（经纬、直角）、井口标高、设计井深、目的层位、钻探目的、设计目的、完井方式、录井情况、随钻实验情况等。 4 钻探设计依据及目的 4.1 设计依据根据有关资料或报告简要阐述页岩气厚度、地层、构造、测试结果、页岩气稳定情况、相关结论等。 4.2 钻探目的简要叙述钻探所达到的目的：目的层系、获取岩芯地层、了解的地层、获取地层厚度、有机质含量、岩石力学特征、页岩储集能力、页岩含气量系列参数等，为××提供地质依据。5 井区地质概况 5.1 区域地层简述区域由老到新有关主要的地层（系、统、组）。5.2井区地层由老到新详细阐述井区钻井遇地层及其上下地层系、统、组、段的岩性、厚度、接触关系，附相关地层插图。5.3区域构造简述区域大地构造位置及构造轮廓，与本井区有关的褶曲、断裂并加以综述。附区域构造插图。 5.4井区构造先综述井区构造基本形态：地层志向、倾向、倾角极值及一般值、发育断裂和褶曲条数、长度、断距。分述有关褶曲、断裂具体情况。5.4构造演化特征综述沉积环境、沉积相、构造运动及其演化情况等。

地质钻探施工方案

地质钻探施工方案 1、地盘平整根据地质设计钻孔的方位、顶角，使用木桩确定孔位和方位角，并用水泥砂浆固定，修建10×10m2的平整地盘，钻塔底座填方部分不得超过塔基面积的四分之一，孔深大于600米时塔基不许安装在填方部位上，地基靠山坡一边的坡度要适当。岩石坚硬、稳固时，坡度不得大于80度；地基松散不稳定时，坡度不得大于45度，并要除掉活石，必须保证边坡稳定。 2、钻探设备的安装（1）在安装钻塔时必须在技术人员的指导下，找正方位使塔底的轴线与之重合，根据顶角计算出前后车的距离，确定钻机立轴的准确位置，使天车中心、立轴中心线与孔位在同一直线上。（2）安装钻塔时，必须在机长的统一指挥下进行，所有参与安装人员都必须戴安全帽。在塔上工作时必须系牢安全带，穿平底的橡胶鞋，工具、螺栓放在工具袋内，塔下人员不得与塔上人员同时工作。（3）机枕下面要挖平夯实，塔柱下面要垫上硬木板，保证塔座稳固周正，塔身的构件要齐全，螺栓紧固，拉好绷绳，披上塔衣，并要安装好避雷针，且测得电阻符合要求，钻机要安装牢固，顶角测定准确。（4）夜间或刮六级以上的强风以及雷雨、雪、雾天气时，禁止安拆钻塔。同时要做好防洪、防风、防火工作。 3、钻进方法及钻孔结构的选择根据岩石的可钻性、研磨性、完整程度，我们决定使用金刚石绳索取芯，孕镶金刚石钻头和扩孔器的钻进方法。 18个钻孔中有2个钻孔穿过断层，预计断层深度为100米到400米之间，约900米，一定程度上给钻探施工造成漏水、坍塌等施工困难。为确保钻孔能顺利钻进，我们确定钻孔结构采用三级结构二级套

管，开孔口径110毫米；钻进一定深度后，根据现场施工实际情况，先下φ108毫米井壁管，然后改用φ91毫米的口径，钻进到完整基岩后，然后下φ89毫米的井壁管。最后改用φ75毫米口径钻进至终孔。钻孔结构大样图如下：钻孔结构大样图 ×××××××× ×××××φ110 mm×××××× ××××××××××× ×××××××× + + + + + + + + + + + + + + + φ91 mm + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + φ75 mm 4、开孔钻进开孔前先将孔口的松散层挖一个1立方米的坑，再用水泥打平，待水泥凝固后方可开钻。（1）使用膨润土配制优质泥浆，在配制时加入2%的纯碱，搅拌30分钟，然后测试泥浆性能，使其达到如下要求：比重：1.10-1.20 泥皮厚度：小于1毫米失水量：小于5毫升/分钟

水平井

水平井是最大井斜角保持在90°左右,并且在目的层中维持一定长度的水平井段的特殊井井斜角井眼轴线上任一点的切线与铅垂线的夹角造斜率指钻井过程中单位进尺的井斜变化的角度着陆控制由直井段末端的造斜点(kop)到钻至靶窗的增斜井段，这一控制过程水平控制在靶体内钻水平段这一控制过程称为水平控制靶窗水平井井眼轨道控制设计示意图，矩形a1b1c1d1为靶体的前端面即为窗口导向螺杆钻具的选型原则1.根据井眼尺寸确定钻具的公称尺寸2.根据井身设计造斜率确定工具造斜率3.根据钻头水眼压降确定传动轴类型4.根据排量要求选择转子类型5.根据井底温度确定定子材料耐温级别6.根据破岩力矩选择马达类型和参数7.根据造斜率选择螺杆钻具的结构型式. 着陆控制技术要点1.略高勿低2.先高后低3.寸高必争4.早扭方位5.稳斜探顶6.矢量进靶7.动态监控水平控制的技术要点 1.钻具稳平2.上下调整3.多开转盘4.注意短起5.动态监控6.留有余地7.少扭方位水平井的设计思路和基本方法目的层油藏地质设计—产量预测—完井方法选择—水平段设计—目的层以上的剖面设计—套管程序设计—井下工具、测量方法选择—水力参数设计与地面设备选择—经济评价。简而言之，水平井设计是一个“先地下后地面，自下而上，综合考虑，反复寻优”的过程。水平井造斜井段曲率半径长半径水平井中短超短. 水平井完井方法裸眼完井筛孔、割缝衬管完井法筛孔、割缝衬管带管外封隔器完井衬管注水泥固井射孔完井法. 水平井常用动力钻具按功能可分为造斜动力钻具组合, 稳斜动力钻具组合，分别用于造斜段钻进和水平段钻进. 按导向结构型式可分为弯壳体动力钻具弯接头加短直动力钻具及偏心稳定器加直动力钻具. MWD 信号传输方式泥浆压力脉冲和电磁波泥浆压力脉冲分正脉冲负脉冲连续波 × 当实钻水平段曲线''B A 在靶心设计平面同侧，波动全高是指靶上、靶下的最大波动全高的绝对值之和 × 弯接头加短直钻具结构，其弯接头度数一般小于2°，其下的直动力钻具要求很短，一般在5m 以下。 × 直螺杆钻具的万向轴壳体有结构弯角。 × 径向轴承组用来承受钻具在各种工况下产生的轴向力。 √ 导眼法选择稳斜点的基本原则是不宜过迟，油顶提前出线，下一段要求的造斜率很高，甚至找不到合适的造斜工具。如图所示，井斜角1?为0°，A 点的井斜角H ?为90°，造斜点与A 点垂深增值为286.5m ，求造斜率K ，A 点水平位移A S 曲率半径R 及弧长L ，试分析属于什么类型的水平井。解：由题可知：5.2869001=?=??=?H H ，， ()m H K H 3065 .2861719sin sin 17191?==?-?= ()m K S H A 5.2866 1719cos cos 17191==?-?= m K R 5.2866 17191719=== ()()m H L H H 4501 3.57905.286sin sin 3.5711=??=?-??-?= 所以造斜率K 为m 306?，A 点水平位移m S A 5.286=，曲率半径m R 5.286=，弧长m L 450=，属于中半径水平井。

阶梯水平井钻井技术

阶梯水平井钻井技术冯志明　颉金玲 (大港油田集团公司定向井技术服务公司,天津大港　300280) 摘要　阶梯水平井是在水平井完成第1水平靶区后,通过降斜、稳斜、增斜段的调整,进入并完成第2水平靶区井段的水平井钻井技术。该技术将水平井技术又推上了一个新的高度。使水平井的应用扩展到常规油气层,连续薄油层、断块油层等复杂油气田。文中从施工难点、优化工程设计、井眼轨迹控制3方面论述了阶梯水平井的钻井技术。列举了TZ406井、YX2P1井、LN61-H1井3口阶梯水平井的施工数据。针对TZ406井施工经过、施工要点、施工技术措施,对阶梯水平井的设计、轨道控制技术、施工难点经验、体会和认识,做了全面的论述。现场应用表明:阶梯水平井显著地增加了产量,大幅度地提高勘探开发的综合经济效益,必将成为油气田开发的重要手段之一。主题词　水平井　导向钻井　井眼轨迹　工程设计　钻具组合作者简介　冯志明,1966年生。1987年毕业于重庆石油学校钻井工程专业,工程师。　颉金玲,1945年生。毕业于华东石油学院,现任副经理,高级工程师。阶梯水平井是指在一个井眼中连续完成具有一定高度差的两个或者多个水平井段,形成具有两个或多个台阶的井眼轨迹,用一个井眼开采或者勘探两个或多个层叠状油藏、断块油藏的水平井井型。利用阶梯水平井连续在这两个油层中水平延伸一定长度,节约了重复钻井的投资,增加了单井产量,可取得最佳的开发效果。一、施工难点 1口成功的阶梯式水平井,能实现取代2口或多口水平井的开发目的,既节约投资,又能获得好的效益。常用于阶梯式水平井开发的区块具有以下特点:(1)层叠式或不整合薄油藏;(2)断块油藏;(3)上部油层断失或尖灭,存在下部可供开采的油藏。 1.目的层油层薄,区块复杂,井眼轨迹拐点多,不平滑,不利于送钻和钻压传递,控制和调整井眼轨道工作量大。着陆、阶梯过渡段控制困难。 2.对钻井装备、钻井液净化设备要求高,井眼的净化和携砂难度大,大斜度井段易形成岩屑床,造成井下复杂情况发生,需要有足够的动力,配套齐全的净化设备。 3.钻具组合、监测仪器等针对性强,技术含量高,钻柱受力复杂。二、优化工程设计 1.优化井身剖面设计　阶梯水平井的地质设计,通常只给定AB段、CD段两个阶梯水平段的入窗窗口和目标靶区,工程设计则需要满足以下3个方面的条件。(1)满足地质对轨迹控制的要求:即中靶要求。(2)井下专用钻具、工具、仪器装备能满足设计井眼轨迹控制的要求。(3)完井电测、下套管、固井等完井工艺技术水平须满足开放要求。阶梯式水平井,与普通水平井不同的是怎样依据地质要求,对第1水平段终点到第2水平段终点间的井身剖面进行设计。 2.优化井身结构　根据TZ406井、YX2P1井和LN61-H1井的施工技术,结合国内外其它地区阶梯水平井的施工经验、油层特点和完井方式,一般认为技套必须封固目的层以上的异常高压以及易垮塌、破碎带等不稳定地层,以保证水平井安全、快速地钻井和完井。三、井眼轨迹控制技术 1.合理的钻具组合设计　分析近年来完成的数十口水平井资料,总结出几套适合于常规水平井和阶梯水平井施工,目前国内工艺技术和装备又能够实现的钻具组合结构。 (1)侧钻钻具组合。钻头+螺杆钻具+定向接头+无磁钻铤+MWD短节+钻铤+钻杆。该钻具组合常用于回填导眼后的侧钻井段和第1造斜井段的施工,平均造斜率达10～12(°)/30m。 (2)钻盘微转增斜钻具组合。钻头+稳定器+无磁钻铤+MWD短节+无磁钻挺+稳定器+钻铤+ 22石油钻采工艺　2000年(第22卷)第5期DOI:10.13639/j.od pt.2000.05.006

【精品】浅层大位移水平井钻井技术

浅层大位移水平井钻井技术董国昌张嵇南何军 (吉林石油集团公司钻井院）【摘要】为使吉林油田扶余地区地面受限、位移达到800米以上的浅油藏得到高效开发,研究应用了采用修井机进行浅层大位移水平井开发的偿试，取得了显著效果。本文结合扶余浅油藏特点，分析了浅层大位移水平井钻井完井难点，提出了解决措施及对策，通过现场三口井的实践，初步形成了浅层大位移水平井钻井技术。【关键词】浅层大位移水平井井眼轨迹控制井身结构钻井液完井吉林油田扶余地区中14、15队区块位于松原市城区内,主力油层为扶余油层泉四段3＋4、7、9+10＋11＋12号层，砂体连片分布,油层空气渗透率为180×10—3μm2，孔隙度为24％，适合利用水平井开采。由于油层厚度较大,因此分两套层系开采，分别为3—7号小层和9-12号小层，油藏埋深为380～460m之间，地面受限位移达800m以上，需采用浅层大位移水平井技术进行开发。而浅层大位移井垂深比较浅，位移和垂深之比相对较大，钻井和下套管过程中井眼摩阻大，如何克服钻进和下套管中的摩阻问题，就成为浅层大位移水平井钻井需要解决的关键问题，因此需要研究适合浅地层钻井的大位

移水平井钻井工艺技术,现已成功钻成3口井，初步形成了一套适合于扶余油藏开发特点的浅层大位移井钻井技术。具体指标见表1。表1扶余浅层大位移水平井技术指标 1浅层大位移水平井钻井技术特点及难点（1）造斜点浅（170～210m)，直井段钻柱重量轻,大斜度段和水平段施加钻压困难；（2）地层松软,工具实际造斜率难于确定，而且浅层大位移井都位于城镇等地面受限、地下井位稀少的地方，相对于扶余其它区块地下情况落实比较差，要求井身剖面调整性强，能够对垂深误差进行一定的调整，从而使井眼轨迹控制难度进一步增大；（3）由于直井段短，套管下入重力小,而水平位移比较大,因此下套管困难，为减小套管下入阻力,要求井眼轨迹控制要平滑，水平段波动幅度尽可能小；（4)钻井液要综合考虑润滑、携岩、井壁稳定和油气层保护以及钻井成本等多项问题，给钻井液优选增加了难度; （5）为降低钻井成本，达到水平井钻井预期开发效益，少下或不下技术套管，从而增大了水平井钻进摩阻。 2技术措施与对策 (1)采用单圆弧井身剖面，尽可能降低造斜点，增加直井段长度；（2)利用摩阻分析软件，进行浅层水平井井眼摩阻分析，同时设计60°以下井段采用不同的倒装

(完整word版)水平井剖面设计(第二章)

第二章水平井剖面设计第一节水平井剖面的设计内容 1、水平井剖面设计原则水平井剖面的设计一般依据下面的几点： ● 根据地质提供的入靶点止靶点三维坐标数据，计算水平段长，水平段稳斜角及设计方位角； ● 确定剖面类型，考虑是否需要第一稳斜段，并考虑第一次增斜角的范围； ● 确定水平井钻井方法及造斜率，选择合适的靶前位移； ● 初步计算井身剖面分段数据，根据水平井剖面设计中可供选择的五个基本参数(即造斜点，第一稳斜角，第一稳斜段长度及第二造斜率)，选择其中的任意三个，求出其它两个参数后，再进行井身剖面分段数据计算； ● 对初选剖面进行摩阻、扭矩计算分析，通过调整设计的基本参数，选取摩阻及扭矩最小的剖面； ● 根据初定剖面的靶前位移及设计方位角，计算出井口坐标，并到施工现场落实井位； ● 复测井口坐标，对设计方位角及剖面数据进行微调，完成剖面设计。 2、水平井剖面设计的原理和方法 2.1 水平段的数据计算假设水平段入靶点为A 点，止靶点为B 点，X 为南北坐标（纵标)，Y 为东西坐标（横标）,A 点垂深为H a ,B 点垂深为H b (以转盘面为基准),地质提供的三维坐标可表示为A 点坐标（X a ,Y b ,H a ）,B 点坐标(X b ,Y b ,H b ) ● 水平段垂深(H ?)的计算 H ?=H b 一H a 若H ?>0,说明水平段井斜角?90max πα。油藏程—完井方法若H ?=0,说明水平段井斜角?=90max α。井身结构—井笛剖面—钻具组合若H ?>0,说明水平段井斜角?90max φα。地面情况（钻机） ● 水平段平增(S ?〉的计算 ()()22a b a b Y Y X X S -+-= ?

第一章定向井(水平井)钻井技术概述

第一章定向井（水平井)钻井技术概述定向井、水平井的基本概念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ＲyｔｃｈＦarm 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１:3．14；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

(完整版)坑内钻探地质操作手册

坑内钻探地质操作手册

（3）钻孔在地表确定，必须考虑到技术施工的可能性，要求孔位平坦（避开陡崖、水塘和易于发生山洪瀑发和泥石流的地段。（二）钻探施工前的地质工作要点严格执行地质设计，认真编写好钻孔地质技术指导书，签订好施工合同（1）根据地质设计，在矿区地质图或勘探剖面图上量出设计钻孔坐标，下达钻孔定位通知书。测量人员根据设计钻孔的坐标，用仪器到实地实测，下达钻孔机械安装通知书，由施工单位负责平整机场，设计钻孔若为斜孔，测量人员必须在勘探线设计钻孔孔位前后各测一个方向桩。（2）认真编制钻孔地质技术指导书根据设计地质确定钻孔理想柱状图，再根据设计任务书的要求提出钻孔质量要求及施工注意的要点。交钻探技术人员进行钻探技术设计（含施工工艺、钻孔结构、技术措施）。钻孔地质技术指导书一式四份。（3）开钻前各项验收工作及钻孔地质结构介绍，地质、测量和机长共同参加验收钻孔位置、方位、倾角、岩心箱、岩心牌等工具情况经合格后，下达开孔通知书和详细介绍该孔地层岩性、见矿层位、以及技术要求。（三）机场施工管理与指导加强现场施工管理工作，是提高钻探质量的着急也是获得最佳地质成果的重要手段。加强现场施工管理有如下工作：（1）检查核对钻探班报表记录重点检查回次进尺、回次采心、岩心编号、累计进尺，孔深累计有无差错、检查岩矿心洗干后装入岩心箱，是否按顺序，对上叉口扣紧，依据编号回次记录牌是否班报表数据一致、岩心箱中隔板是否正确。（2）重点丈量矿层采取的矿芯长度，计算回次采取率，这项工作是提高钻探质量关键，若发现含矿岩层，矿层以及顶底板围岩的采取率达不到规范要求时，立即下达工作联系单，要求机台采取果断措施，提高采取率，确保矿层采取率达到技术要求。（3）及时检查及督促测量人员，按设计要求及时测量钻孔方位角及倾角。根据测斜结果计算钻孔弯曲测量及改正表。在设计剖面，确定钻孔偏移轴线，检查钻孔方位角，倾角是否达到设计要求。若钻孔方位角或钻孔倾角漂移过大，达不到原设计要求，及时提出纠斜措施，或提供报废意见。项目负责同公司领导意见决定，否则重新开孔。（4）检查孔深

2014.05.10黄金坝YS108H6丛式水平井组钻井地质设计

滇黔北昭通国家级页岩气示范区黄金坝YS108井区四川台坳川南低陡褶带罗场向斜带建武向斜南翼 YS108H6水平井组钻井地质设计中国石油天然气股份有限公司浙江油田分公司二Ｏ一四年五月

滇黔北昭通国家级页岩气示范区黄金坝甜点区 YS108H6水平井组钻井地质设计井别: 开发井井型: 水平井设计单位: 斯伦贝谢长和油田工程有限公司设计人: 晋喜林技术负责: 徐继先审核人: 何勇批准人: 梁兴总经理: 陈勇中国石油天然气股份有限公司浙江油田分公司 2014年5月

目录 1 井区自然状况 (1) 1.1地理环境 (1) 1.2交通、通讯 (2) 1.3气象、水文 (2) 1.4矿产资源 (3) 1.5灾害性地理地质现象 (3) 2 基本数据 (3) 2.1基本数据 (3) 2.2轨迹设计 (3) 2.3轨迹数据 (11) 3 区域地质简介 (12) 3.1构造概况 (12) 3.2地层概况 (16) 3.3页岩气地质特征 (17) 3.4邻井钻探成果 (20) 3.5构造形态分析 (22) 3.6地质风险分析 (22) 4 设计依据及钻探目的 (23) 4.1设计依据 (23) 4.2钻探目的 (23) 4.3完钻层位及原则、完井方法 (23) 4.4钻探要求 (24) 5 设计地层剖面及预计油气层、特殊层位臵 (24) 5.1地层分层 (24) 5.2分组、段岩性简述 (25) 5.3油气层、特殊层简述 (28) 5.4靶点参数校正 (28)

6 工程要求 (29) 6.1地层压力 (29) 6.2钻井液类型及性能使用原则 (31) 6.3井身质量 (31) 6.4井身结构要求 (31) 6.5完井质量要求 (32) 6.6防碰 (32) 7 资料录取要求 (33) 7.1岩屑录井 (33) 7.2综合录井 (34) 7.3钻井液录井 (37) 7.4特殊条件下地质录井 (38) 8 地球物理测井 (38) 8.1测井项目 (39) 8.2地质目标导向 (40) 9 微地震裂缝监测 (40) 10 健康、安全与环境管理 (41) 11 设计及施工变更 (42) 11.1设计变更程序 (42) 11.2目标井位变更程序 (42) 12 技术及资料上交要求 (42) 12.1技术要求 (42) 12.2资料上交要求 (43)