吉林油田钻井技术
水平井钻井施工过程轨迹控制技术
40目前，我国大多数油气田均进入了开采后期，钻探过程十分复杂，而水平井技术可以提高油气井的开采效率，因此，水平井钻探逐渐成为最为流行的钻探技术。
但是在水平井钻探技术的应用过程中也暴露出众多的问题，其中轨迹控制困难最为突出。
在钻井过程中，对轨迹进行精确的控制，不但可以提高油气资源的开采效率，还可以防止发生各种油气开采事故，对于水平井钻探过程而言十分重要[1]。
1 水平井钻井概述水平井钻探过程所面对的对象不仅有直井段，也需要对地下的斜井段进行钻探，因此技术实施难度较大。
在水平井钻探过程中，对轨迹进行精确的控制，可以防止发生井眼倾斜，才能满足实际开采的需求。
在实际的水平井施工过程中，要达到轨迹控制的目的，也需要对钻具进行优选，在一定条件下，可以采用多种钻具相组合的措施，针对不同的地质条件和不同的井段，所采用的钻具组合方式各不相同[2]。
在另一方面，要做到轨迹控制，必须提高钻头的转速，这种情况下，若钻具选择不合理，可能会导致卡钻事故，从而影响钻探轨迹，一般情况下，针对直井段采用小直径的钻头效果更佳。
通过此分析发现，钻具的选择为轨迹控制带来了极大的难度。
2 水平井钻井轨迹控制特点水平井钻井过程中的轨迹控制包括导向靶进入井内到完井的各个过程，导向靶进入井内之后将直接和地层的缝隙系统相接触，导向靶的精确控制是轨迹控制的基础，因此，水平井钻井过程中的轨迹控制具有两大特点：（1）轨迹控制受主客观因素影响严重水平井钻井轨迹控制过程中的影响因素分为两个方面，分别是主观因素和客观因素。
主观因素主要包括地下地质状况、钻探井的结构、钻井轨迹、钻井所采用相关设备的参数以及现场的事故条件；客观因素主要包括油气储层的特征及井下摩阻。
轨迹控制虽然也受客观因素影响，但是实际的轨迹控制筹划都是根据主观因素来完成，从而保障钻井过程的顺利进行[3]。
（2）沿油气储层进行轨迹控制的质量十分重要本文中所提出的沿油气储层进行轨迹控制指的是根据油气走向和倾角变化进行轨迹控制，从而使整个井下轨迹保持平整，同时也可以使轨迹沿储层方向延伸。
吉林油田浅层丛式水平井井眼轨迹控制技术
ｗｅｌ ａｔ ｒ ｎ ｒ ｄ ｃｉｎ ｒ ｔ ， ｎ ｈ ｒｊｃｏ ｙ ｃ ｎ ｒ ｌｉ ｔ ｅｋ ｙ ｔ ｃ ｎｑ ｅ Ｏｎ ｔ ｅｂ ｓｓｏ ｈ ｉｌ ｌ ｐ ｔｅ ｎ ａ ｄ ｐ ｏ ｕ ｔｏ ａ ｅ ａ ｄ ｔ ｅｔａｅ ｔ ｒ ｏ ｔｏ ｓ ｈ ｅ ｅ ｈ ｉｕ ． ｈ ａ ｉ ｆｔ ｅｆｅｄ
Ｚ 等 。 并利 用 该技 术 在扶 余 城 区 １ － － ２号 丛 式 水 平 井组 顺 利 实施 ３ ２口 井 （ 中水 平 井 ２ 其 ３口 ， 大位 移 定 向 井 ８口 ， 井 直
１口） 创 下 国 内单 个 平 台水 平 井数 量 最 多 的 纪 录 。现 场 应 用 表 明 ， 层 丛 式 水 平 井 技 术 可 成 功 解 决 因井 场 征 地 困 ， 浅
摘 要 ： 浅层 丛 式 水 平 井 技 术 是 吉 林 油 田 扶 余 地 区 完善 井 网 、 效 开 采 的 有 效 手 段 ， 浅层 丛 式 水 平 井 的 井 眼 高 而 轨 迹 控 制 是 其 成 功 实施 的 关键 技 术 。通 过 对 吉 林 油 田扶 余 城 区 １ ２号 丛式 水 平 井 组 井 口 间 距 小、 浅 、 多 等技 术 井 井
ａ ｐｌｃ ｔｏ ｕ ｍａ ｙ ａ ｄ ｃ ｍｐｒ ｈ ｎｓｖ ｎａ ｙ ｉ ｈｅ ｄ ｆｉ ｕ ｔｅ ｎｃ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｓ ｍ ｒ ｎ ｏ ｅ ｅ ｉ ｅ ａ ｌ ｓｓ ｏｆｔ ｉｆｃ ｌｉ ｓ ｅ ｏｕｎ ｅ ｅ ｎ Ｆｕｙ ２ ｈ ｃ ｕ ｔ ｒ ｈ ｉ ｔｒ ｄ ｉ ｕ １ ｔ ｌ ｓ ｅ ｏｒ—
吉 林 油 田浅 层 丛 式 水 平 井 井 眼轨 迹控 制技 术
吴 宏 均 令 文 学。 初 永 涛 ， ，
（ ．中 国石 油 大 庆 钻 探 工 程 公 司 钻 井 四公 司 ， １ 吉林 松 原 １ ８ ０ ；．中 国 石 化石 油 工 程 技 术 研 究 院 ， 京 １ ０ ０ ） ３００２ 北 ０ １ １
吉林油田浅层丛式水平井钻井技术
吉林油田浅层丛式水平井钻井技术张立春1,陈洪亮1,曾庆锋2,郭建勋1(1.吉林油田钻井工艺研究院;2.大庆钻探钻井六公司) 摘 要:随着浅层定向井和浅层水平井钻井配套技术的成熟,为浅层丛式水平井钻井技术的成功应用提供了技术保障。
在老井密集的吉林油田扶余区块进行浅层丛式水平井钻井施工,不但有效地解决了受地面条件限制的地下资源开发问题。
而且可以大幅度降低钻井成本。
大组丛式水平井技术对开发市区油田有广阔的应用前景。
关键词:丛式水平井;浅层;钻井 中图分类号:T E243(234) 文献标识码:B 文章编号:1006—7981(2010)02—0095—04 吉林油田扶余地区是储量上亿吨的老油田,该油田油藏埋藏浅,埋深仅为330-470米,开发目的层为下白垩系泉头组的扶余油层,油层平均孔隙度为23%,平均渗透率为120×10-3 m2。
扶余油田近1/ 3的面积被城区、江河、道路、工业园区等覆盖。
作为老油田很多生产井,经多年开发使用,大部分因套变、套返、高含水等原因报废、封井,导致井网极其不完善,地质储量得不到正常开发。
由于处在市区加上井眼密集,井位难找,利用常规井无法充分开发剩余油藏,采用丛式水平井不但可以高效开发扶余地区剩余油藏,而且丛式水平井技术具有投资少,见效快,便于集中管理等优点,是提高油田采收率和采油速率的经济有效手段。
目前为止已圆满完成超过8口井的丛式井组9个,其中已施工的中38区块3号丛式井组达到18口井,正在施工的平台12井数达32口井,水平井23口。
1 技术难点分析及解决对策1.1 技术难点分析1.1.1 由于征地面积受限、考虑后期修井施工作业,同时为使地下储量尽可能多得到有效开发,尽可能多布井,同一方向甚至布置3口水平井,开发3个不同层位。
当平台井数超过20口,为防止相邻井眼相碰及保证下部井段井身轨迹的控制,从整体平台设计考虑,钻井平台规划及井口合理排布难度大。
1.1.2 该地区油层埋藏浅,目的层垂深仅为330-470m,井眼曲率大,井壁摩阻大,且地层松软,严重影响水平井的造斜率,施工难度大;1.1.3 由于油藏埋深浅,能够提供下行力的垂直井段短、水平位移段相对较大、直井钻机不具备加压能力等,由此带来了大尺寸套管的安全下入问题。
钻井基础知识1-2
• 钻井目的
– 确切地了解地下地质情况，正确判断储油构造，为油田开发 方案提供第一手资料。钻井过程中，可以通过岩屑录井、取 心、电测得到地层分层、岩性、岩石的物理化学性质、含油 气情况。 – 开采油气，提高油气采收率 • 形成油气到地面通道。 • 油田开采后期钻注水或注气井。
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二、钻井工程主体设备及工具
钻机的分类（使用地区）
陆地钻机 陆地（包括沙漠、沼泽等）使用的钻机
海洋钻机
自升式钻井平台 半潜式钻井平台 钻井固定平台 钻井船
各种类型的钻机
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二、钻井工程主体设备及工具
钻机的组成及功能
1、起升系统
2、旋转系统
3、循环系统
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一、钻井基础概论
连续管钻井法(柔杆钻井法)
钻头、加压装臵、动力机
连续管 下放至井底 为动力机提供动力 循环洗井液 钻头旋转，破碎岩石 清洗井底 延伸井眼
图6－3 连续管钻井示意图
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一、钻井基础概论
连续管钻井法(柔杆钻井法)
特点：
(1)连续管钻井实现了起、下钻的连续机械化，节省了时间和劳 动量；
2008年仅中国石油年钻井数达到 19229口，进尺3545万米，井数居 美国、加拿大之后，进尺已经超 过加拿大，居世界第二位。
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1960-1978年：发展阶段
1979年-现在：提高阶段
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一、钻井基础概论
2008年中国石油钻井数与世界主要国家对比
70,000
60,032
大位移钻井关键技术探讨及在吉林油田的应用
＋ ’＝
１ ． ２ 国 外 发 展 现 状
９ ０年 代 以 来 ， 美 国、 英 国等 发 达 国家 每年 都 钻 成 很 多大位 移井 。具有 代 表性 的有 ： １ ９ ９ ８年 １月 Ｂ Ｐ 公 司完钻Ｍ １ １井 ， 总井 身 １ ０ ６ ５ ８ ｍ， 垂 深１ ６ ０ ５ ｍ， 水 平 位 移达 １ ０ １ １ ４ ｍ。１ ９ ９ ９ ， 英 国 Ｂ Ｐ 公 司 在 英 国 南 部 Ｅｙ ｔ ｃ ｈ Ｆａ ｒ ｍ 油 田Ｍ １ ６井 创 造 了 大 位 移 井 记 录 ， 测 量 深度 １ １ ２ ７ ８ ｍ， 水平位 移 １ ０ ７ ２ ８ ， 位 移 与垂 深 比值 ６ ．
一
种。
外， 影 响 大位 移 井 可 钻 深 度 的 主 要参 数还 有 ： 造 斜 点、 造 斜率 、 稳 斜 角 和 斜 井 眼 长 度 等 剖 面 参 数 。 吉 林
油 田一 般 采 用 直 一 增 一 增 一 稳 的 双 增 剖 面 类 型 ， 造 斜 点 选 择 在 地 层 比较 稳 定 的 松 软 层 段 ， 有利于造 斜 。 表 １ 吉 林 油 田大 位 移 井 的造 斜 点 和 造 斜 率选 择
从 表 中可 以看 出 ， 吉 林 油 田大 位移 井 的造 斜率 都 比较大 ， 一 般采 用 １ ． ５度 和 ０ ． ７ ５的 螺 杆 钻 具 ． 套 平
５井 造 斜 率 特 别 高 ， 这就 要求 本井 表 套 内定 向 。 应 用 １ ． ７ ５度 螺 杆 钻 具 ， 本井于２ ０ ０ ８年 成 功 完 钻 。 如 果 要
合 理 的 井 眼 剖 面 设 计 是 大 位 移 井 取 得 成 功 的关 键之 一 。 国外在 大位 移 井 中 ， 推 荐 悬 链 曲 线 轨 道 剖 面 ， 在 实 际实践 上通 常采 用准悬 链 线轨道剖 面 。 近 期 对 大位 移井 理论 研 究 表 明 ． 悬 链 线 和 准 悬 链 线 并 非 是 大位 移井 的最 优 剖 面 曲线 ， 除 井 眼 剖 面 曲 线 类 型
吉林油田伊通地区PDC钻头个性化设计与应用
吉林油田伊通地区PDC钻头个性化设计与应用何军\王宽、李隆承2,高磊1(1.中国石油吉林油田分公司钻井工艺研究院，吉林松原138001;2.渤海石油装备(天津）中成机械制造有限公司，天津300280)摘要：分析吉林油田伊通区块地层特点、岩石可钻性、前期钻头磨损特点，从PDC钻头切削齿空间结构、钻头冠部结构、排屑槽和 保径部位的设计、复合片选择等方面，对PDC钻头进行个性化设计。
设计钻头在伊22-9-9井试验获得成功，实现了直井段、造斜段 分段一趟钻，水平段二趟钻=钻井周期较前期缩短了 30%,为吉林油田伊通地区非常规油藏高效开发提供了技术支撑。
关键词：PDC钻头;个性化设计;钻头磨损分析中图分类号:TE921 文献标识码：B DOI：10.16621/ki.issn1001 -0599.2021.05 D.110引言伊通地区油藏埋深3100~3300 m,上部奢岭组地层稳定性 差，前期钻井采用三开井身结构，2019年通过攻关强抑制强封 堵钻井液等技术，保障井壁稳定，伊22-15-丨5井实现了二开完 井，但钻井工期长达55 d,无法满足快速效益建产需求。
为此，攻关伊通地区二开水平井个性化PDC(Polycrystalline Diamond Compact,聚晶金刚石复合片）钻头设计，进一步提高该地区水平 井钻井速度，提高油藏开发经济效益。
1伊通地区岩石特性分析伊通地区地层属于松辽盆地南部中央坳陷区，目的层为双 阳组，全井钻遇地层为岔路河组、齐家组、万昌组、永吉组、奢岭 组、双阳组。
其中双阳组=段及三段以上主要为泥岩，双阳组二 段地层岩性上部为大段灰黑色泥岩，顶部发育一层灰白色粉砂 岩。
中下部为深灰色泥岩、泥质粉砂岩、粉砂岩组成不等厚互 层、储层为含砾粉砂岩。
水平段所钻(储层）双阳组二段主要岩 性以中砂、粗砂岩为主，岩石成分主要为石英、长石、岩屑，其中 部分样品变质程度高，多见高岭石化、方解石化以及长石溶蚀 现象。
吉林油田钻井井控实施细则
石油与天然气钻井井控实施细则第一章总则第一条根据《中国石油天然气集团公司石油与天然气钻井井控规定》（中油工程字[2006]247号）等相关文件及石油天然气行业相关标准，结合吉林油田钻井井控实际制定本细则。
第二条本细则适用于吉林油田自营区及合资合作区域石油与天然气钻井井控管理。
第三条井控工作是油气勘探开发过程中的系统工程，主要涉及勘探、开发、钻井、技术监督、安全环保、物资供应、装备、培训等部门。
第四条井控工作包括井控设计、井控装备、钻井及完井井控作业、井控技术培训及井控管理制度等。
第二章井控设计第五条根据吉林油田地质特点，将油区各区块分为A、B、C三类风险区，并在地质设计中标明。
根据各区块井控风险分级，结合施工工艺情况对施工井进行的风险评估，按照危害级别从高到低分别为Ⅰ类井、Ⅱ类井、Ⅲ类井，并在工程设计中标明。
具体分级原则见附件1。
第六条油气井井位设计应符合以下条件：（一）距高压线及其它永久性设施不小于75m。
（二）距民宅不小于100m。
（三）距铁路、高速公路不小于200m。
（四）距学校、医院、油库、河流、水库、人口密集及高危场所等不小于500m。
（五）若安全距离不能满足上述规定，由建设方组织相关单位进行安全、环境评估，按评估意见执行。
第七条钻井地质设计应包括以下主要内容，但不仅限于以下内容：（一）对井场周围一定范围内的居民住宅、学校、厂矿（包括开采地下资源的矿业单位）、国防设施、高压电线、水资源情况和风向变化等进行勘察和调查，并在地质设计中标注说明；特别需标注清楚诸如煤矿等采掘矿井坑道的分布、走向、长度和距地表深度；江河、干渠周围钻井应标明河道、干渠的位置和走向等。
（二）提供全井段预测地层孔隙压力、地层破裂压力、地层坍塌压力，地层岩性剖面数据，浅气层资料，邻井资料，油气水显示及井涌、井喷、井漏等复杂情况。
（三）在已注采开发区钻井，应提供邻近注采井分层动态压力数据、注采关系、套损等情况。
开钻前应采取相应的停注、泄压和停抽等措施。
陀螺测井技术在吉林油田的应用及研究
不够完善， 陀螺测井仪器的探管为机械式设计， 测井精 度不高、 故障率频繁 ， 因而没有得到广泛应用 。为解决 定 向井测 井 以及老 井 开窗 射 孔等 问题 ， 一代 陀 螺 仪 新 器逐步发展起来， 同时该仪器也解决了在套管井内连 续测量井斜 、 方位的问题。其特点是采用先进的计算 机实时处理 技术 及航 天技术 。 目前 主要应 用于石 油钻
井 中的大 斜度井 、 向井 及 水平 井 的监 控 ， 定 能够 准 确 、
方位、 井斜等数据的研究分析 ， 我们已经形成了一套完 整 的解释 思路 ， 掌握 了陀螺测井方 法 。 该仪 器主要测 量技术 指标 ： 方位角 ： ０～３０ ， ６￣误差 ≤１ ｏ
井 斜精 度 ：±０ １ｏ ．５
行井 眼轨迹测 量 ；２ 侧 钻定 向井 ， 老井 或 已 完井 段 （） 在
螺所测的井斜、 方位分别为 ４ ９。３２ １。而连斜所 ．２、０ ．６， 测井斜 、 位为 ４ ８ｏ３３ １ｏ略有 区别 。１００／处 方 ．７、０ ．６， ５ １ １ 方位相 同， 但斜 度 陀 螺 为 ４ ． １， ０ １。 连斜 为 ３ ． １ ９ １。 。
维普资讯
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３ ・ ４
石 油 仪 器 Ｐ Ｔ Ｏ Ｅ Ｍ Ｓ Ｒ ＭＥ Ｔ ＥＲ ＬＵ Ｉ Ｔ Ｕ ＮＳ Ｎ
２０ ０ ７年 １ ２月
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方法研 究 ・
陀螺测井技术在吉林油 田的应用及研究
郭志强 王 雪峰 富伟平
（ 吉林 油 田测井公 司 摘 吉林 松原 ）
处姿态下 的重力矢 量在 三 个轴 上 的分 量 ， 以测 量倾 斜
２０ 年 ３月份 完 钻 的海 Ｓ ０６ ４一ｏ ２井 ， 过 将 连 续 通 测 斜资料 与陀螺 测井 资料 进 行对 比 ， 证 了连 斜 仪 器 验 所测 数据 的准确 性 ， 同时也为在套 管井取得 井斜 、 方位 等数据 掌握 了第 一 手资 料 ［。表 １表 ２分 别 是 陀螺 ２ Ｊ 、