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

我国定向井钻井技术发展情况

表二

第二节水平井钻井技术简介

所谓水平井,是指一种井斜角大于或等于86°,并保持这种角度钻完一定长度水平段的定向井;

1．水平井钻井技术发展概况

1863年,瑞士工程师首先提出钻水平井的建议；

1870年,俄国工程师在勃良斯克市钻成井斜角达60°的井；

瑞典和美国研制出测量井眼空间位置的仪器,1888年俄国也设计出了测斜仪

器；

1929年,美国国加利福尼亚州钻成了几米长的水平分支井筒；

30年代,美国开始用挠性钻具组合在垂直井内钻曲率半径小的水平井分支井眼；

1954年苏联钻成第一口水平位移；

1964年—1965年我国钻成两口水平井,磨—3井、巴—24井；

自来80年代以来,随着先进的测量仪器、长寿命马达和新型PDC钻头等技术的发展,水

平井钻井大规模高速度的发展起来;

我国水平井钻井在90年代以来也取得了很大发展,胜利油田已完成各种类型水平井百余口,水平井钻井水平和速度不断提高;

水平井的类型及各种类型水平井的特点

1．水平井的类型：

根据水平井曲率半径的大小分为：

长曲率半径水平井小曲率水平井；

中曲率半径水平井中曲率水平井；

短曲率半径水平井大曲率水平井;

2．不同曲率水平井的基本特征及优缺点

1．不同曲率水平井的基本特征表

2．长曲率半径水平井的优缺点

优点缺点

1．穿透油层段最长可以>1000米 1．井眼轨道控制段最长

2．使用标准的钻具及套管２．全井斜深增加最多

3．“狗腿严重度”最小３．钻井费用增加

4．使用常规钻井设备４．各种下部钻具组合较长

5．可使用多种完井方法５．不适合薄油层和浅油层

6．可采用多种举升采油工艺６．转盘扭矩较大

7．测井及取芯方便７．套管用量最大

8．井眼及工具尺寸不受限制８．穿过油层长度与总水平位移比最小３．中曲率半径水平井的优缺点

优点缺点

1．进入油层时无效井段较短 1．要求使用MWD测量系统

2．使用的井下工具接近常规工具２．要求使用加重钻杆或抗压缩钻杆3．使用动力钻具或导向钻井系统

4．离构造控制点较近

5．可使用常规的套购及完井方法

6．井下扭矩及阻力较小

7．较高及较稳定的造率

8．井眼轨迹控制井段较短

9．穿透油层段较长1000米

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Measure Depth;

2测深：测点的井深,是以测量装置

Angle Unit的中点所在井深为准

3井斜角：该测点处的井眼方向线与重

力线之间的夹角见图;•井斜

角常以希腊字母α表示,单位为度;

4•井斜方位角：是指以正比方位线为始

边,顺时针旋转至井斜方位线所转过

的角度见图;•井斜方位角常

以希腊字母Φ表示,单位为度;实际西磁偏角

应用过程中常常简称为方位角; • A地

图磁偏角示意图

5磁方位角：磁力测斜仪测得的井斜方位角是以地球磁北方位线为准的,称

磁方位角;

井口

图井斜角示意图图井斜方位角示意图

6磁偏角：磁北方位线与真北方位线并不重合,两者之间有一个夹角,这个夹角称为磁偏

角;磁偏角又有东磁偏和西磁偏角之分,当磁北方位线在正北方位线以东时, 称为东偏角；当磁北方位线在正北方位线以西时称为西偏磁偏角;•进行磁偏角校正时按以下公式

计算：

真方位角＝磁方位角＋东偏磁偏角

真方位角=磁方位角－西偏磁偏角

7•井斜变化率：是指井斜角随井深变化的快慢程度,常以Kα表示,•精确的讲井斜变化率是井斜

角度α对井深L•的一阶导数;

dα

Kα＝───

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＝───

井斜方位变化率的单位常以每100米度进行表示;

9全角变化率狗腿严重或井眼曲率：从井眼内的一个点到另一个点,井眼前进方向变化的角度两点处井眼前进方向线之间的夹角,•该角度既反映了井斜角度的变化又反映了方位角度的变

化,通常称为全角变化值;•两点间的全角变化值γ相对与两点间井眼长度ΔL变化的快慢及

为全角变化率;用化式表达如下：

Ｋ＝───

ΔL

实际钻井中,井眼曲率的计算方法：目前计算井眼曲率的方法有很多;有公式法、查表法、图

解法、查图法和尺算法五种;后四种办法皆来源于公式法;计算井眼,曲率的公式计有三套：

第一套公式：对于一个测点：K＝SQRKα2＋KΦ2sin2α

对于一个测段：K＝SQRΔα／ΔL2＋ΔΦ／ΔL2SIN2αc

ΔΦ

Δa

图第一套公式的图解法

第一套公式的图解法参见图：

1．作水平射线OA；

2．作∠BOA＝αc两测点平均角；

3. 以一定长度代表单位角度,量OB＝ΔΦ两测点方位角差；

4．自B点向OA作垂线,垂足为C点；

5．按步骤3中的比例,量CA＝Δα；

6．连接A、B,并量AB长度,按步骤3比例换算成角度,此角度及狗腿角γ;

第二套公式：由于误差较大,现场使用少略

第三套公式：γ＝SQRα12＋α22－2α1α2COSΔΦ

a2 γ

1．选取一定比例,经一定长度代表单位角度,作线段OA,使其长度代表α1；

2．作OB线段,使∠BOA＝ΔΦ；

3．按步骤1的比例,量OB＝α2；

4．连接A、B,并量邓AB的长度,按步骤1的比例换算成角度,既为γ．

10垂深垂直井深：即某测点的垂直深度,以H表示;•是指井身任意一点至转盘面所在平面的距离;

11水平投影长度：是指自井口至测点的井眼长度在水平面上的投影长度;以S•表示;

12水平位移：简称平移,是指测点到井口垂线的距离;在国外又称为闭合距 Closure Distance;

13平移方位角：又称为闭合方位角Closure Azimuth,常用θ表示,•是指以正北方位线为始边顺针方向转至平移方位线上所转过的角度;

14视平移：又称为投影位移,井身上的某点在垂直投影面上的水平位移;在实际定向井钻井过程中,这个投影面选在设计方位线上;所以视不移也可以定义为水平位移在设计线上的投影;

15高边：在斜井段用一个垂直于井眼轴线的平面于井眼这时的井眼不能理解为一条线,而是一个具有一定直径的圆相交,由于井眼是倾斜的故井眼在该平面上有一个最高点,最高点与井眼圆心所形成的直线及为井眼的高边;

16工具面：工具面就是造斜工具弯曲方向的平面;

17磁性工具面角：造斜工具弯曲的平面与正北方位所在平面的夹角;

18高边工具面角：造斜工具弯曲方向的平面与井斜方位角所在平面的夹角;

19装置角：造斜工具弯曲方向的平面与原井斜方向所在平面的来夹角,通常用ω•表示;

20反扭矩：在用井底动力钻具钻进时,都存在一个与钻头转动方向相反的扭矩,该扭矩被称为反扭矩;

21反扭角：使用井底动力钻具钻进时,都存在一个与钻头转动方向相反的扭矩,由于该扭矩的作用,使得井底钻具外壳向逆时针方向转动一个角度,该角度被称为反扭角;

22 贮层顶部：水平井段控制油层的顶部

23)贮层顶部：水平井段控制油层的底部

24)设计入口角度：进入储层顶部的井斜角度

25)着陆点：井眼轨迹中井斜角达到90°的点

26)入口窗口高度：入靶点垂直方向上下误差之和

27)入口窗口宽度：入靶点水平方向左右误差之和

28)出口窗口高度：出靶点垂直方向上下误差之和

29)出口窗口宽度：出靶点水平方向左右误差之和

30)着陆点允许水平偏差：着陆点允许水平方向前后的误差

31)单弯动力钻具：动力钻具壳体上具有一个弯曲角度的动力钻具,特点是造斜率较弯接头组合

高,钻头偏移较小

32)双弯动力钻具：同向双弯,动力钻具壳体上具有两个弯曲方向相同的弯曲角度的动力钻具,

具有比单弯动力钻具更高的造斜率

33 DTU动力钻具异向双弯：动力钻具壳体上具有两个弯曲方向相反的弯曲角度的动力钻具,

钻头偏移最小,不仅可以导向钻进,而且可以配合转盘钻进；附：常用单弯动力钻具、双弯动力钻具、DTU异向双弯造斜率表;

第四节定向井、水平井基本施工步骤简介

1定向井井位的确定

井位坐标要求：基本数同一般直井;丛式井坐标需一同下发,以便作出丛式井整体设计;注明各中靶点的坐标及垂直深度,提供最新井位构造图;

2地面井口位置的选择

工程、地质设计及测量人员根据井位坐标和地面实际条件确定井口位置和井架整托方向丛式井;井口位置选择尽量利用地层自然造斜规律;多目标井井口位置在第

一靶点和最后一个靶点联线的延长线上;井架立好后需要进行井口坐标的复测;

3定向井设计

地质设计在坐标初测后提出初步设计,在坐标复测后提出正式设计;地质设计除包括一般井内容外,在工程施工中要求必须说明靶点相对与井口的位移和方位,多

目标井说明靶点之间的稳斜角度;附最新井位构造图、油藏剖面图、设计轨迹水平投

影图和垂直投影图;

工程设计必须符合地质设计要求;井身轨迹设计数据表,特殊工艺技术措施;井身结构及分段钻具组合和钻井参数等;

4设备要求钻机

根据定向井垂直井深、水平位移、井身结构和井眼曲率选择设备类型;推荐设备标准使用于位移／垂深〈的定向井：

垂深〈2800米、水平位移〈600米,选用3200米钻机；

垂深〈3500米、水平位移〈1200米,选用4500米钻机；

垂深〈4500米、水平位移〈2000米,选用6000米钻机；

垂深〈4500米、水平位移〉1500米,选用7000米钻机;

5定向井靶区半径标准

不同井深靶区半径要求总公司标准：

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

浅析油田水平井钻井技术现状与发展趋势

浅析油田水平井钻井技术现状与发展趋势油田水平井钻井技术是一种通过在地下水平方向钻取井眼来开采油田油气资源的技术。相较于传统的垂直井钻井技术，水平井钻井技术具有钻效率高、井眼长、开采能力强等优点，已经成为目前常用的油田开采技术之一。本文将就该技术的现状和发展趋势进行简要分析。目前，全球范围内水平井钻井技术已经相对成熟。在美国、加拿大、沙特等油气资源丰富的国家，已经大规模应用水平井钻井技术，有效提高了油气开采量。在中国，由于拥有丰富的页岩气、致密油等非常规油气资源，水平井钻井技术被广泛应用于非常规油气井的开采。四川盆地、塔里木盆地和长江口盆地已经成功应用了水平井钻井技术，取得了显著的经济效益。水平井钻井技术的发展趋势主要体现在以下几个方面：技术装备的不断改进和升级。随着水平井钻井技术的广泛应用，相关技术装备也在不断升级，以提高钻探效率和钻井质量。钻头材料的研发，可以提高钻头的耐磨性和抗硬层性能；钻进液的研发，可以提高冲击力和清洁井壁的能力。自动化钻井装备和智能化管理系统的研发也成为发展的重点，以提高钻井作业的安全性和效率。增强油气储层评价和导向技术。水平井钻井技术的关键是在目标油气储层内准确钻造井眼，因此开发先进的储层评价和导向技术是发展的重点。通过利用地震、测井、岩心分析等技术手段，提高对储层的认识和预测能力，从而准确钻制井眼。通过开展物性评价、油气储层分布预测和导向技术优化等研究，可以进一步提高油气开采效益。优化水平井复杂井眼和完井技术。水平井钻井作业中，复杂井眼和完井技术是实现高效开采的关键。通过研发新型钻井工具和技术，可以有效解决水平井钻井中的钻眼控制、井眼质量和井眼稳定性等问题。通过优化完井技术，例如水平井侧钻完井、多段压裂完井等，可以提高油气井的产能和产能维持时间。水平井钻井技术在油田开采领域中具有广阔的应用前景。随着技术的不断进步，水平井钻井技术将会进一步提高油气开采效率和产能，为保障能源供应和经济发展做出重要贡献。还需要加强对环境保护和安全管理等方面的研究，确保水平井钻井技术的可持续发展。

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

页岩气水平井钻井技术与难点分析

页岩气水平井钻井技术与难点分析页岩气水平井钻井技术应用受到了地质特点的影响，存在着一定难点，为了顺利进行钻井施工，需要对钻井技术进行合理应用。本文介绍了页岩气井的钻探的含义，分析了页岩气水平井钻井难点，阐述了水平钻井技术在页岩气井中的应用，提出了加强钻井技术效果的措施，使页岩气水平井钻井的进行更加顺利，为页岩气资源开采提供了便捷的条件。标签：水平井钻井;页岩气;难点引言页岩气作为一种天然气，是重要的资源，在勘测中受到了多种因素的影响，开采可能会遇到问题。由于我国的页岩气勘探及开发还处于发展过程中，钻井技术水平还没有达到较高的程度，这使勘测的进行受到了影响。应结合页岩气的特点，分析水平井钻井技术的应用难点，页岩气的开采效果，使页岩气开发能够有效实现，为我国的能源供应带来帮助。一、页岩气井的钻探概述同时采用压力控制和钻井平衡测量凿岩的技术，解决施工中遇到的重大技术难题。对于非传统天然气资源的页岩气来讲，我国储量非常丰厚，但是开发难度系数较大，需要进行科学、系统的分析和研究，并采取措施改善井内钻井技术，解决工作中遇到的各种问题，提高页岩气和天然气的利用率和质量，并延长页岩气的使用期限，满足人们的需求。在开展页岩气水平钻井工作的过程中，一般常用井眼轨迹控制技术进行作业，并且借助井的地质钻井技术导向使用，使钻探过程中的井眼轨迹问题得到了解决，为钻探工作带来相应的支持。二、页岩气水平井钻井难点通过对某地区的地质构造情况进行分析，该地区的地质构造属于纵向上孔隙、裂缝发育，在结构中易产生钻井口的出口失返或者漏水问题，对钻井作业造成了影响，钻进水平井的过程中可能会产生更多的问题，导致周期延长。由于地表的沉岩性比较差，易产生垮塌的问题或者掉块问题。井壁切向应力等多种因素的作用下，水平井以及大斜度井中可能会出现井壁垮塌的问题。同时，该地区的地层构造中可钻性比较差，地层中的夹层较多，对钻头有着较高的要求，一般使用单只钻头进行施工，避免对钻井效果产生不良的影响。此外，页岩气藏中的资源回收时间比较长，产能较少，应对生产工艺进行有效改善，将页岩气水平段的钻井装备进行完善，使采收的效率提高，同时能够降低钻井作业的成本，使页岩气的开发效率提升，能够达到钻探的实际要求，为页岩气开发提供帮助。三、水平钻井技术在页岩气井中的应用

长水平段水平井钻井技术研究

长水平段水平井钻井技术研究随着石油勘探与开发不断深入，长水平段水平井钻井技术得到了越来越广泛的应用。该技术可以极大地提高油气井的产能及采收率，因此备受关注。本文将从以下几个方面进行研究：一、长水平段水平井的定义长水平段水平井是一种井筒方向与地层走向垂直或接近垂直的井，其井身包括一段水平井段，表现为一段长水平井段与一段垂直井段的复合井，有时也称为定向水平井。长水平段水平井的优点在于能够增加油藏的联系面积，提高采收率，降低储层损伤等。 1. 钻井复杂：长水平段水平井需要进行多次水平钻进，涉及井身弯曲和跨度大的地层导向，钻井难度大；井壁稠油层和地层深部钻井时会出现高温高压等问题，需要钻井工艺和技术措施来解决。 2. 油藏稳定：长水平段水平井钻井会对油藏造成挤压和应力影响，需要科学调整油井完井方案，采用防塌和防漏措施，保持油藏的稳定。 3. 井壁保护：井壁稠油层和高压地层钻井时，会产生毛细作用，导致井壁稳定性差，容易出现井壁崩塌、漏泄等问题。为保证井壁的完整性，需要采用高效钻井液、防漏措施等手段，加强井壁的保护。 1. 钻井液技术：长水平段水平井钻井中最重要的一项技术研究是钻井液技术。钻井液需要满足对流性能好、高温高压稳定性好、防污染等要求。国内外钻井液研究的主要方向是环保型钻井液研究、高温高压稳定性研究和水基钻井液研究等。 2. 地质条件研究：长水平段水平井钻井的成功与否离不开地质条件研究。地质条件研究包括岩心、地震、地质资料及井壁稳定性等，常规地球物理勘探技术和非常规技术也为长水平段水平井钻井提供了更加准确的地质信息。 3. 钻井技术应用：钻井技术的应用关乎到整个钻井质量和钻头采收率。常见的钻井技术有旋转钻进、立式冲击钻、旋转喷射钻、液压驱动钻具等。 1. 钻井液技术向高温、高压方向发展 2. 钻井技术逐步实现数字化 3. 推广高效断层导向技术 4. 变频钻柱、高温高压密封及钻井锚固等装备技术逐步成熟

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摘要：水平井钻井技术在石油开发中具有广泛的应用，它通过在一定深度下延伸钻井井筒形成水平井段，与传统的垂直井钻井方式相比，具有独特的优势和应用价值。本文首先介绍了石油开发中水平井钻井技术的基本概述，其次分析石油开发中水平井钻井技术存在的问题，最后指出水平井钻井技术在石油开发中的具体应用，旨在为促进我国石油工程钻井技术的创新发展提供参考。关键词：水平井钻；石油开发；应用一、石油开发中水平井钻井技术的基本概述水平井是石油开发中一种重要的钻井技术，它在钻井平台中能够维持一定长度的水平井段，使井筒在石油开发过程中保持近似水平的状态。通常情况下，水平井的井斜角度约为90°。通过水平井钻井技术，可以有效地开发石油层中的底水油藏或低渗透气顶，实现石油资源的高效开采。二、石油开发中水平井钻井技术存在的问题（一）相关专业人员素质水平较低水平井钻井技术是一项复杂而专业的工作，需要工程师和技术人员具备高水平的技术能力和专业知识。然而，在实际应用中，有时会面临专业人员素质水平不足的情况。水平井钻井技术要求对岩石力学、井筒工程、油藏地质等多个领域有深入的理解和掌握。但是，一些专业人员可能缺乏足够的培训和学习机会，导致对这些关键领域的理解不够深入，无法应对复杂的井下情况和技术难题。（二）没有相应工艺基础作为支撑虽然国内对水平井钻井技术的研究已有数十年的历史，但是无论是在机械装备上，还是在施工技术上，都没有进行有效的协调和配合。这导致在石油水平井钻井作业中仍然存在一

定的问题。水平井钻井作业对专业的钻机、测井设备、地质解释软件等设备有着高要求，但我国在相关设备的研发和生产方面与发达国家相比还存在一定差距。这导致在实际作业中，可能会面临设备性能不稳定、操作不便捷等问题，影响作业的效率和质量。（三）水平井钻井工艺稳定性有待提高在水平井钻井作业过程中，由于钻井设备陈旧，造成了水平井站井作业的安全性和稳定性较差。这一问题对相关企业造成了不少负面影响，比如需要大量的人力资源和物力资源，用于对水平井站井设备进行维修，进而影响到了企业的经济效益。老旧的设备在使用过程中容易出现故障和失效，这给作业人员的安全带来潜在威胁。同时，设备的性能和精度可能不足以满足现代水平井钻井作业的要求，限制了作业的效率和质量。三、水平井钻井技术在石油开发中的具体应用（一）有助于石油开采中下套管工作顺利完成下套管是指在钻完水平井段后将套管沿井壁下放至设计位置的过程。下套管工作的顺利完成对于石油开采的成功至关重要，而水平井钻井技术在此过程中提供了多种优势。通过精确的钻井计划和控制手段，水平井段可以保持在设计的水平位置，使得下套管的作业更加精准和可控。相比传统的直井钻井，水平井的井段更加平稳，降低了下套管的难度和风险。传统的直井钻井难以实现长水平段的钻探，而水平井钻井技术通过合理的钻井工艺和工具选择，可以实现较长的水平井段。这为下套管工作提供了更大的操作空间，使得套管能够完整地覆盖目标层段，确保石油开采的有效进行。水平井段的钻探相对于斜井和直井来说，地层钻井风险和井壁稳定问题较少。这对于下套管工作非常重要，因为在下套管过程中，井壁的稳定性是确保套管顺利下放的关键因素之一。（二）水平井钻井技术可净化井眼水平井钻井技术在石油开采中的一个重要应用是井眼净化。当石油钻井平台的井段角度保持在一定范围内（通常在45°至60°之间）时，钻井过程中会产生大量的岩石碎屑。这些碎屑会对钻井平台的施工带来影响，因此需要施工人员进行井眼净化工作。通过水平井钻井技术，可以科学地设置钻井液的流速和压力，有效清除井眼区域的岩石碎屑。钻井液在钻井作业中具有流动性，可以将岩石碎

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。

小井眼水平井钻井技术

小井眼水平井钻井技术摘要：小井眼开窗侧钻井工艺技术的运用，分析小井眼侧钻井实际固井作业中存在的问题，针对难点，提出解决小井眼开窗侧钻井固井工艺技术存在问题的重要措施。本文对小井眼水平井钻井技术进行分析，以供参考。关键词：小井眼；水平井；钻井技术引言国内多数油田进入开发后期，在长时间的开发生产中由于套管变形、损坏、井下落物施工、井下水锥、气锥各方面影响导致油井已经不能正常生产，为降低钻井成本，开发油田潜力，国内开始广泛研究推行小井眼开窗侧钻井。 1小井眼水平井技术简介小井眼水平井技术是指用直径小于等于6″的井眼穿过目的层，井斜不小于86°，并保持这一角度直至打完水平段的一种钻井技术。具有小井眼井和水平井的双重优点，具有机械钻速高、钻井成本低、环境污染物排放量少等优势，在老油田加密井开采剩余油、老井和报废井改造再利用，以及特殊油气藏资源的开采中得到广泛应用。小井眼钻井技术在国外研究起步较早，20世纪50年代美国就开始使用该项技术，节约了钻井成本，20世纪60年代前后是国外小井眼技术发展的高峰期，世界上各石油公司共钻超过3200口小井眼井，取得了较高的经济效益。进入21世纪前后，国际油价居高不下，小井眼技术未得到足够重视，技术也未取得实质性突破。直到近10年来，各老油田开发进入后期和国际油价的下跌，小井眼技术和小井眼水平井技术再次进入高速发展阶段，除了在1000m以内浅井中得到应用，在垂深超过3500m的深井中也得到较大范围应用，并取得了良好效果。 2小井眼水平井钻井优势 2.1技术发展迅速

目前，国内外针对小井眼钻井技术的研发进展飞速，从小井眼钻井钻机、配套工具（井口、防喷、井下动力钻具）到小井眼钻井的整套技术（井控技术、固井技术以及钻井液优化等），都获得了快速的发展，促进了小井眼钻井技术安全高效地发展。 2.2环保压力减小国内外对钻井过程中的环境问题非常重视，常规钻井过程中会产生大量的钻屑、废油、泥浆以及钻井液，还有噪声污染、空气污染等，都对环境造成了污染。这些问题，采用小井眼钻井后，得到了有效解决。小井眼钻机小，相对常规井眼钻井来说，井径小了一半，占地面积随之减少，钻井液的使用量以及岩屑排放量大约降低了百分之七十。 3配套技术及工艺小井眼水平井技术的成功应用，井身结构设计必须合理，设计原则是首先要保护好油气层，其次是要杜绝漏、喷等井下复杂发生，确保钻井顺利进行；然后是确保钻井液液柱压力能够有效平衡井内压力，不能将套管鞋处裸露地层压裂，还要能够平衡地层压力；最后优化设计套管层次和下入深度，确保裸眼井段的长度即为两相邻套管下入深度之差。对钻井周期和成本、井深和造斜点位置、裸眼段长度、完井方式和地层三项压力，以及钻遇地层不同岩性特征等多因素进行综合考虑，确定最佳井身结构。套管层次：深部地层岩性较为稳定，根据以往该区块设计经验和水平井钻井经验，通过优化套管与钻头尺寸配合，采用三层套管设计方案形成10-3/4″→7″→4-1/2″井身结构系列，当出现复杂后每层之间可以加放一层非标套管。二开的井控和井壁稳定问题，可以通过提高钻井液密度平衡地层压力来解决，从而缩短钻井周期、降低钻井成本。 4促进小井眼固井质量提高的策略 4.1使用套管扶正器沿着Φ101.6mm套管周边进行六个扶正器的焊接，使他们均匀的分布在同一圆周上，通过一根套管可以进行1到2组的安装具有较大斜度的井段可以提高扶

水平井钻井技术介绍

水平井钻井技术介绍水平井钻井技术第一章绪论水平井钻井技术是20世纪80年代国际石油界迅速发展并日臻完善的一项综合性配套技术，它包括水平井油藏工程和优化设计技术，水平井井眼轨道控制技术，水平井钻井液与油层保护技术，水平井测井技术和水平井完井技术等一系列重要技术环节，综合了多种学科的一些先进技术成果。由于水平钻井主要是以提高油气产量或提高油气采收率为根本目标，已经投产的水平井绝大多数带来了十分巨大的经济效益，因此水平井技术被誉为石油工业发展过程中的一项重大突破。第一节水平井的分类及特点水平井是最大井斜角保持在90°左右，并在目的层中维持一定长度的水平井段的特殊井。水平钻井技术是常规定向井钻井技术的延伸和发展。目前，水平井已形成3种基本类型，如图1—1所示。(1)长半径水平井(又称小曲率水平井)：其造斜井段的设计造斜率K＜6°／30m，相应的曲率半径R＞286.5m。(2)中半径水平井(又称中曲率水平井)；其造斜井段的设计造斜率K=(6°～20°) ／30，相应的曲率半径R=286.5～86m。水平井剖平面示意图(3)短半径水平井(又称大曲率水平井)：其造斜井段的设计造斜率K＝(3°～10°) ／m，相应的曲率半径R＝19.1～5.73m。上述3种基本类型水平井的丁艺特点和各自的主要优缺点分别列于表l—l和表1—2。大斜度井、水平井和多井底井技术的应用都有一个共同的目的．这就是降低综合成本和提高油层的开采量。对于同一尺寸的井眼，直井由于出油(气)面积比较小、其几何条件所提供的效率就比较低．而水平井几何条件所提供的效率达到最高，如图1—2和图1—3 所示。大斜度井(井斜角大于60°的井)主要适用于层状油藏。多井底井(在一个井眼内钻几口井)主要用于很厚的垂直渗透油层(具有低孔隙率和垂直裂缝的块状石灰岩)或者短半径横向引流类的井。1．天然垂直裂缝在垂直裂缝油藏中，油气完全处在裂缝中，裂缝之间的非生产底层一般为6~60m 厚，所以垂直井可能只钻到一个产层．也可能一个产层也钻不到，而水平井可以与产层垂直相交，横向钻穿若干个产层裂缝．这样就比垂直井的开采量要高得多。2．水锥和气锥1)水锥水平井可以在油层的中上部造斜，然后在生产层中钻一定长度的水平井段。水平井不仅减少水锥的可能性如图1—4 所示。2)气锥水平井的井眼全部在油砂中有助于避免气锥问题。并可以控制采收率，不致于使气锥的压力梯度过高。水平井成功地减少了水锥、气锥等有害影响。3．低渗透性地层由于固井的影响，石灰岩油藏的孔隙度和渗透率即使在短距离内也可能有相当大的变化。与此相似．砂岩油藏中内部岩层构造倾角的变化也能造成孔隙度和渗透率的变化，这些油藏水平相交可以提高产量。4．薄油层对于薄油层．通过在油层的上下边界之间钻个水平井段可以大大地增加井与油层的接触表面积。对于厚的油层则可以优先选择成本较低的直井完井方法，或者考虑应用多底井的可能性(见图1—5)。5．不规则地层平钻井已经成功地应用产开发不规则油藏。这种含油地层互不关联，孤立存在，地震测量也难以指定其准确位置．所以钻直井或常规定向井很难钻到这类油藏。然而短半径水平井可以从现有直井中接近油藏的位置进行造斜．并且可以避免可能的水锥和气锥问题。6．溶解采矿很多矿藏当今采用溶解采矿法进行开采，水平井可以提高这些矿藏开采的经济效益。7．边际构造、丛式井和加密井水平井可能适用于边际构造，为了在短期内增加总的开采量可以钻从式水平井组(见图1—6)。8．层状油层水平井采油获得的产量增量取决于油层垂直渗透率的值。在垂直与水平渗透率之比值较低的情况下，如水平纹理的油层，大斜度井的效率要远高于水平井的效率。如图1—7。9．重油产层在重油产层中、水平钻井技术具有提高产量的能力。横穿油藏的水平井既可以作为生产井也可以作为注水井。水平井具有如下的优点和应用：(1) 开发薄油藏油田，提高单井产量。水平井可较直井和常规定向井大大增加泄油面积，从而提高薄油层中的油产量，使薄油层具有开采价值。(2) 开发低渗透油藏，提高采收率。(3) 开发重油稠油油藏。水平井除扩大泄油面积外，如进行热采，还有利于热线的均匀推进。(4) 开发以垂直裂缝为主的油藏。水平井钻遇垂直裂缝的机遇较直井大得多。(5) 开发底水和气顶活跃的油藏。水平井可以减缓水锥、气锥的推进速度，延长油

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

胜利油田首口小井眼长水平段水平井钻井技术

胜利油田首口小井眼长水平段水平井钻井技术一、引言介绍论文的背景和意义，阐述该技术的研究意义和应用前景。二、首口小井眼长水平段水平井概述 1.首口小井眼长水平段水平井的定义和特点 2.首口小井眼长水平段水平井的分类与应用三、首口小井眼长水平段水平井钻井技术 1.首口小井眼长水平段水平井成钻技术概述 2.首口小井眼长水平段水平井钻井工艺及钻具组合设计 3.首口小井眼长水平段水平井液压学行为研究四、钻井过程中的难点及解决方案 1.首口小井眼长水平段水平井钻井过程中的难点 2.针对钻井难点的解决方案五、结论与展望 1.结论总结 2.展望未来首口小井眼长水平段水平井钻井技术的发展前景。第一章：引言胜利油田地处中国东北地区，是国内最大的陆上油田之一。胜利油田钻井技术一直处于国内领先地位，但随着油藏逐渐开采深入，储量耗散，提高采收率的技术需求越来越迫切，对新型钻井技术的开发研究也日益重要。胜利油田通过不断探索和研究，发现首口小井眼长水平段水平井钻井技术可以有效提高油

藏储量，改善采油效率。本文就围绕该技术展开介绍研究。第二章：首口小井眼长水平段水平井概述 1. 首口小井眼长水平段水平井的定义和特点首口小井眼长水平段水平井是一种将井眼钻至油层水平方向并延伸一定长度的油井，这种井型具有井壁面积大、水力阻力小、产出能力强、高效节能等特点。首口小井眼长水平段水平井经测算，能够提高采收率30%以上，同时减少钻井机械尺寸或水平段的数量、缩短钻井时间，具有明显的经济效益。 2. 首口小井眼长水平段水平井的分类与应用首口小井眼长水平段水平井按照区域分布可分为水平井与斜井，按照水平段长度可分为500m以下和500m以上的水平井。针对不同的地质条件和勘探对象，可以灵活选择首口小井眼长水平段水平井的类型和长度。应用于油气储层勘探生产中，该技术可以有效改善油气储量，降低钻井成本，提高效率，提高采收率。第三章：首口小井眼长水平段水平井钻井技术 1. 首口小井眼长水平段水平井成钻技术概述首口小井眼的钻井是一项复杂的工序，包括成钻前的井眼加固和井口整平，完成井眼预加固后，需要在小径段井壁挖掘一定长度，进而将钻头从水平状态转换到扶斜钻进状态，开始钻进

浅层水平井钻井技术探讨

浅层水平井钻井技术探讨一、浅层水平井钻井技术的技术特点 1.低渗透油藏的有效开发浅层水平井钻井技术可以有效地开发低渗透油藏，提高油藏的产能。由于低渗透油藏的地质特点，传统的垂直井开采方式难以有效开发，而采用水平井钻井技术可以有效地开采低渗透油藏，提高油田的产能。 2.油水层分离效果好水平井钻井技术可以在油层和水层之间形成明显的分离层，提高油井的开采效率。采用水平井钻井技术可以在低渗透油藏中形成良好的分离层，从而提高采油效率，延长油田寿命。 3.有效降低钻井成本相比于传统的垂直井钻井技术，水平井钻井技术可以有效地降低钻井成本。采用水平井钻井技术可以减少钻井长度，降低钻井成本，提高采油效率。浅层水平井钻井技术在石油勘探开发领域中的应用范围越来越广泛，已经在国内外得到了广泛的应用。目前，浅层水平井钻井技术主要应用于低渗透油藏的开发、油水层分离和提高油田开发效率等方面。很多石油勘探开发企业都已经开始采用浅层水平井钻井技术，取得了良好的经济效益和社会效益。随着石油勘探开发技术的不断改进和发展，浅层水平井钻井技术也在不断地完善和创新。未来，浅层水平井钻井技术的发展趋势主要体现在以下几个方面： 1.技术创新和不断完善未来，浅层水平井钻井技术将会不断进行技术创新和不断完善，以适应新的勘探开发需求。在井设计、钻井工艺、井壁完井和油藏开采等方面都会进行不断的技术创新，提高浅层水平井钻井技术的适应能力和应用水平。 2.数字化技术的应用 3.环保和安全问题的重视未来，浅层水平井钻井技术将会更加重视环保和安全问题，推动石油勘探开发工作实现可持续发展。在钻井液循环系统、井壁完井技术和油藏开采工艺等方面将会更加注重环保和安全问题，推动浅层水平井钻井技术朝着更加可持续的方向发展。

定向井和水平井钻井核心技术简介

定向井和水平井钻井技术简介第一节定向井井身参数和测斜计算一．定向井剖面类型及其应用定向钻井就是“使井眼按预定方向偏斜，钻达地下预定目的一门科学技术”。定向钻井应用范畴很广，可归纳如图9－l所示。定向井剖面类型共有十各种，但是，大多数常规定向井剖面是三种基本剖面类型，见图9－2，称为“J”型、“S”型和持续增斜型。按井斜角大小范畴定向井又可分为：常规定向井井斜角＜55° 大斜度井井斜角55～85° 水平井井斜角＞85°（有水平延伸段）大位移井指总水平位移与总垂深之比n≥2井，对n≥3大位移井称为超大位移井。二．定向井井身参数实际钻井定向井井眼轴线是一条空间曲线。钻进一定井段后，要进行测斜，被测点叫测点。两个测点之间距离称为测段长度。每个测点基本参数有三项：井斜角、方位角和井深，这三项称为井身基本参数，也叫井身三要素。 1．测量井深：指井口至测点间井眼实际长度。 2．井斜角：测点处井眼方向线与重力线之间夹角。 3．方位角：以正北方向线为始边，顺时针旋转至方位线所转过角度，该方向线是指在水平面上，方位角可在0—360°之间变化。当前，广泛使用各种磁力测斜仪测得方位值是以地球磁北方位线为准，称为磁方位角。磁北方向线与正北方向线之间有一种夹角，称磁偏角，磁偏角有东、西之分，称为东或西磁偏角，真方位计算式如下：真方位＝磁方位角十东磁偏角

或真方位＝磁方位角一西磁偏角公式可概括为“东加西减”四个字。 4．造斜点：从垂直井段开始倾斜起点。 5．垂直井深：通过井眼轨迹上某点水平面到井口距离。 6．闭合距和闭合方位（l）闭合距：指水平投影面上测点到井口距离，普通指靶点或井底位移，而其她测点闭合距离可称为水平位移。（2）闭合方位：指水平投影响图上，从正北方向顺时针转至测点与井口连线之间夹角。7．井斜变化率和方位变化率：井斜变化率是指单位长度内井斜角度变化状况，方位变化率是指单位长度内方位角变化状况，均以度／100米来表达（也可使用度／30米或度／100英尺等）。 8．方位提前角（或导角）：预测造斜时方位线与靶点方向线之间夹角。三．全角变化率（狗腿严重度）狗腿严重是用来测量井眼弯曲限度或变化快慢参数（以度／100英尺表达）。可用解析法、图解法、查表法、尺算法等来计算狗腿严重度k。全角变化率按(9-1)式计算: 式中：Ｇab－测量点a和b间井段全角变化率，(°)/30m；Ｌab－测量点a和b间井段长度，m； αa－测量点a处井斜角，(°)； αb－测量点b处井斜角，(°)； Φab－测量点a和b间方位角变化量•（a和b两测量点方位角Φa和Φb终边夹角，(°)。

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多分枝井（多底井）