5--大港--井身结构优化
川东北元坝区块井身结构优化设计

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修 订 日期 :2 1 —0 —0 00 1 6 l(9 9一) { I7 J j ,坝 L r 帅 .从 市 钻 外 r 没 汁攻科 研 ,
44 / a rl a e h ooy N t a G s c n lg u T
总第 2 期 1
天然气技术 ・ 井工 程 钻
层 ,砂 泥 岩互 层 频 繁 ,软 硬 交错 变 化 大 ,砂 岩 胶 结 致 密 、硬度 大 、研 磨 性 强 。雷 口坡 组 及 以下 为 海 相
地层 ,可 钻性较 好 。区块 内所钻 井普遍 发生过 溢 流 、井漏 、垮 塌 等复 杂 事 故 ,机 械 钻 速低 ,施 工 周
期长。
2 0钲 01
天 然 气 技 术
Nau a sTe h oo y t r lGa c n l g
Vo . N O. 14. 3 J n2 1 u .0 0
第4 ・ 3 卷 第 期
文章 编号 :6 3 9 3 (0 0 0 — 0 4 0 1 7 — 0 5 2 1 )3 0 4 — 4
其 主要 目的层 。上 三叠 统 须 家河 组 及 以上 为 陆相 地
压 一 常 压 ,沙 溪 庙 组 包 括 千 佛 崖 及 以 上 地 层 为 常
压 ,千佛崖组有气层 。自流井 一 须家河组有异常高 压 ,气藏特征分析认 为是高压低渗 ,多为裂缝性气 藏 ,压力 窗 口窄。雷 口坡组 四段部分井可能存在高
元坝 区块影 响钻 井 的层位 主要有 3 :一 是上 沙 套 溪J 且匕 部的微 出水层 ,承压不高,密度超过 1 Og c . / m 9 时 易漏 ;二 是 上 沙溪 庙 组 底部 存 在 垮 塌层 ,空 气 钻 井 难 以实 施 ;三是 自流 井 组 一 须 家河 组 复 杂地 层 ,
东部地区超深井钻井技术难点与对策

1 超深 井钻 井技 术研 究
1 1 井 眼 轨 迹 及 井 身 结 构 优 化 .
新港 1井是 中石 油 的一 口风 险探 井 , 于天 津市 滨海新 区天津港 东疆 港 区 , 位 构造位 置 为黄 骅 凹陷新 港潜 山构 造带 。设计 井深 67 6 m, 1 目的层 奥 陶系峰 峰组 、 上马 家沟 组 。本 井采 用三 段制剖 面 , 造斜段 选 在东 营组 , 井斜 角 为 2 .5 , 4 5 。 满足 常规井 斜角 选择 在 1 。 6 之 间的要 求 , 井剖 面设 计见表 1 7 ~2 。 钻 。
关 键 词 : 井 ; 深 井 ; 点对 策 ; 港 油 田 钻 超 难 大
中 图 分 类 号 :E 4 T 25
文 献标 识码 : B
文 章编 号 :0 894 ( 0 2 0 - 3 - 10 —4 Байду номын сангаас 2 1 ) 30 50 0 4
Te h e lDife te nd Co n e m e s r s o iln e nia f uli s a u t r i a u e f Drli g
S upe d e e li s e n Re i n r e p W l n Ea t r g o
S UN i g t o,W ANG — u ,D0U n — i Jn —a Lih i To g we ,YU n Ga g,L i IHu ,YANG Yi ( erlu n ie rn s ac nt ueo g n led,D g n 0 2 0,Ta jn hn ) P toe m E gn eigRee rh I s tt fDa a gOi l i i f a a g3 0 8 ini ,C ia
储气库水平井井身结构优化技术及应用

149提速提效是钻井技术发展的趋势,通过技术攻关切实解决油田勘探开发面临的难题,从而为油田高效开发保驾护航[1-4]。
随着全球能源结构的不断变化和天然气需求量的不断增加,储气库的建设越来越受到人们的关注,而储气库水平井作为一项新兴技术,具有储层渗透性好、储气能力强、钻井周期短等优点,在储气库建设中得到了广泛应用。
储气库水平井井身结构的设计是一项复杂的工作,需要考虑多种因素,如储层的地质条件、储气能力、钻井设备、材料强度等[5]。
因此优化储气库水平井井身结构,提高储气能力和钻井效率,是当前储气库建设中的一项重要任务。
1 技术研究背景储气库水平井井身结构优化技术应用价值非常高,能为我国能源工业的发展和进步做出重要贡献。
首先,优化后的井身结构,可以更好地适应储气库的地质条件和生产环境,避免传统受到外部因素干扰导致产能下架的弊端,进一步储气库的储气能力。
同时由于结构得到优化,干扰因素减少,钻井效率提高,这对于提高储气库的经济效益和社会效益具有重要意义[6]。
其次,保护储气库的地质环境。
优化后的井身结构能减少对储气库的地质环境的破坏,避免出现渗漏、坍塌等问题,减少对地层的破坏和污染,便于储气库水平井可持续发展[7]。
最后,满足储气库产能扩大的需求。
优化后的井身结构得到稳固,储气能力和储气效率显著提升,满足日益增长的储气量需求,对于保障国家能源安全和能源战略的实施具有重要价值。
2 储气库钻井技术介绍随着技术的革新换代,如今储气库水平井井身结构优化技术已经演化出很多技术分支。
2.1 套管钻井技术套管钻井技术是指在套管中钻井,减少钻井液对储层的污染和破坏,提高储气库的储气能力。
该技术适用于储层较稳定、地层压力较高的储气库。
在套管钻井过程中,使用套管作为钻井的支撑结构,能够避免钻井渗漏的情况产生,降低污染和能源浪费,保证生产安全[8]。
2.2 欠平衡钻井技术欠平衡钻井技术是指钻井在钻进过程中,保持欠平衡状态,通过控制钻井液的压力,使其低于地层压力,减少对储层的压力和破坏,优化储气库的地质环境,确保安全生产。
大港油田大位移井钻井实践和技术最新进展

钻 具 组 合 优 化 设 计 、井 身结 构 优 化 设 计 以及 钻 井 液 技 术 等 方 面 分 析 了 大港 油 田 大 位 移 井 钻 井技 术措 施 ,并 从 摩 阻 扭
矩 分 析 、轨 道 设 计 方 法 、井 眼 清 洁 及 参 数优 选 、 钻 井 液体 系研 究 、 井 下 工具 研 制 和 计 算 软 件 开 发 等 方 面 介 绍 了大 港 油 田 大位 移 井钻 井技 术 的 最 新 进 展 情 况 ,对 大港 油 田 及 环 渤 海 地 区 的 大 位 移 井 钻 井 施 工 具 有 一 定 的借 鉴 意 义 。
维普资讯
第3 4卷 第 4期
20 0 6年 7 月
石
油
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
钻
探
技
术
Vo1 4. No. .3 4
PE TR(I ) EUM DRI II TE I NG CH NI E QU S
J 1 2 0 u.. 0 6
钻 井 与完 井
1 )造 斜 点 的 选 择 。造 斜 点 应该 选 在 成 岩 性 好 、 岩层 比较稳 定 的地层 ,从 而有 利于较 快地 实现 造斜 并 确保 井眼 稳定 。由于 平原 组地 层属 于软 泥 、流 沙和 不 成岩 地层 ,因此 应尽 量避 免在 平原组 地层 造斜 。同时 应 尽量加 深造斜 点 ,以缩 短斜 井段 的长 度 ,达 到 降低
另外 ,采用 大 尺寸钻 杆 ,可降低 钻具组 合 内循环
压耗 ,提 高环 空钻 井液返 速 ,从而 提高钻 井液 携岩 能
力。
收 稿 日期 : 2 0 — 1 1 ; 改 回 日期 :2 0 —4 0 0 51 7 0 60 5
大位移井井壁失稳原因分析及对策

大位移井井壁失稳原因分析及对策作者:刘天恩来源:《中国化工贸易·中旬刊》2017年第05期摘要:大港油田沙河街组地层存在大段泥页岩,钻井过程中易出现坍塌,尤其是大位移井,安全密度窗口窄,部分井甚至丧失安全密度窗口,造成井下复杂等事故给安全钻井带来严重挑战。
因此对大港地区大位移井井壁失稳原因进行分析,制定相应的针对性措施,对于大位移井安全钻进,加快油气资源开发具有重要意义。
关键词:造大位移井;井壁失稳;窄密度窗口大位移井窄密度窗口安全钻井问题是钻井中的一大难题,窄密度窗口所带来的问题很多,包括井壁坍塌、井漏、事故复杂多发、严重的导致多次侧钻,无效进尺多,钻井速度慢和钻井成本高等问题。
大港滩海地区河街组地层存在大段泥页岩,地层坍塌压力高,使得钻井过程中井壁失稳严重,制约着该地区钻井的安全钻进,进一步影响勘探开发效果[1]。
因此开展了大港地区大位移井井壁失稳原因分析,制定相应的针对性措施,保证大位移井安全钻进。
1 井壁失稳原因分析1.1 密度窗口窄导致钻井事故复杂频发由地层三压力精细预测结果来看,滩海钻井安全密度窗口窄是引发井下复杂事故的主要原因之一,入图1所示,埕海二区钻井施工中当井眼与最大水平主应力一致时,安全钻进密度窗口仅为0.14,滨海一区的大位移井如果沿着水平最大主应力方位即北偏东75°方位钻井,坍塌压力会超过1.50,而破裂压力则会低于1.40,当井斜角超过50°后,大斜度井很可能丧失安全密度窗口。
从完钻井的复杂事故类型也验证了滩海钻井面临的窄密度安全钻进问题。
从实钻过程中发生事故的诱因也可反应出滩海大位移钻井存在窄密度窗口的难题;埕海二区2008年至2010年总共完成16口井,其中2008年完钻7口井,2009年完钻7口井,2010年完钻2口井。
平均井深4066.84m,垂深2923.27m,平均水平位移2391.43m,完钻层位多为沙二段,平均钻井周期53.50d,平均机械钻速13.52m/h。
陆海一体化打造滩浅海油气开发“大港品牌”

一、前言大港油田滩浅海位于渤海湾西部,北起涧河,南至泗女寺河,海岸线长146公里,水深0~5米,矿权面积2758平方公里,自南向北依次为埕海油田、滨海油田和新港油田。
其中,于2007年1月开发的埕海油田位于河北黄骅海域,面积396.75平方公里,上报石油探明储量1.33亿吨,天然气三级储量78.9亿立方米。
埕海油田滩浅海油气资源开发面临着水深较浅、淤泥厚、承载力低、稳定性差、回淤严重、潮差大、风暴潮频繁、冬季冰情严重等复杂环境条件,其效益开发需要系统性管理创新,以有效破解其技术、项目管理、运营管理难题。
面对困难,大港油田公司坚持自主研究、自主设计、自主建造、自主运营的“四个自主”总体工作思路,科学谋划,大胆创新,精心组织,建立起自主开发工程技术管理体系、项目管理体系和高效的运营管理模式,成功实现效益开发,油气产量逐年递增,已发展成为中国石油开发海洋油气资源的成功典范。
(如图1所示)陆海一体化打造滩浅海油气开发“大港品牌”创造单位:中国石油大港油田分公司第四采油厂主 创 人:周立宏 王宏伟创 造 人:高志勇 边 锋 陈长伟 马晓东[摘 要]当前,加大油气资源勘探开发和增储上产力度,已成为深入推进能源革命、确保我国能源安全的重要举措。
大港油田以滩浅海油气资源开发为着力点,坚持“自主研究、自主设计、自主建造、自主运营”的总体工作思路,科学谋划,统筹协调陆海资源,制定先滩涂、后浅海“两步走”开发战略,通过创新构建“人工岛+海洋平台”的陆海一体化模式,有效破解了开发技术、项目建设和运营管理三大难题,成功打造了滩浅海油气资源效益开发“大港品牌”,实现了滩浅海油气开发“从0到1”的突破,为我国滩浅海油气资源开发提供了可借鉴、可复制、可推广的经验模式。
[关键词]油气勘探开发;滩浅海油气资源;增储上产;能源安全图1 滩浅海油气田开发建设历史进程特稿SPECIALS国企管理2024.236二、实施背景(一)保障国家能源安全的自觉行动2004年以来,我国石油对外依存度开始逐年攀升,国家能源安全形势愈加严峻。
大港油田深层钻井提速提效关键技术研究刘恩山

大港油田深层钻井提速提效关键技术研究刘恩山发布时间:2021-07-29T02:31:25.299Z 来源:《中国科技人才》2021年第12期作者:刘恩山[导读] 大港油田部分区块油藏目的层埋藏深、井身结构复杂,沙河街地层含有泥岩和油页岩,易坍塌掉块,特别是孔一段存在大段石膏层,实钻中易发生各种事故复杂,钻头选型不合理,严重影响了钻井周期,钻井液体系选择不合理,引发了事故复杂较多等突出问题,针对存在的问题,通过简化井身结构、进行地层可钻性分析、优选个性化 PDC 钻头,优选钻井液体系等措施,在现场施工过程中取得了较好的效果,有效提高了机械钻速,大大降低了钻井周期,有效降低了钻井成本。
刘恩山中国石油大港油田分公司第五采油厂天津 300280摘要:大港油田部分区块油藏目的层埋藏深、井身结构复杂,沙河街地层含有泥岩和油页岩,易坍塌掉块,特别是孔一段存在大段石膏层,实钻中易发生各种事故复杂,钻头选型不合理,严重影响了钻井周期,钻井液体系选择不合理,引发了事故复杂较多等突出问题,针对存在的问题,通过简化井身结构、进行地层可钻性分析、优选个性化 PDC 钻头,优选钻井液体系等措施,在现场施工过程中取得了较好的效果,有效提高了机械钻速,大大降低了钻井周期,有效降低了钻井成本。
前言通过对大港油田某区块的年完钻井数据进行统计发现部分探井钻井过程中其事故共损失时间多大数百小时,占钻井总时间的5%左右,影响了钻井时效。
因此减少事故复杂率,并形成适合大港油田深层油藏综合配套的钻井提速增效关键技术,对提高钻井速度尤为重要。
1 大港油田深层油藏影响钻井速度的难点分析1.1 目的层深,井身结构复杂对于大港油田一般目的层为孔一段的探井来说,垂深普遍在3200m以上,一些井斜深达 3700 m 左右。
而该地区完钻的井均为三开井身结构,更影响了钻井速度和钻井周期。
1.2 地层岩性复杂目标区沙河街地层含有泥岩和油页岩,易坍塌掉块,孔一段含有大段石膏层易发生石膏侵,因此施工中极易发生各种复杂事故,制约了钻井速度的提高。
大港油田井下作业模拟井喷井组设计论文

大港油田井下作业模拟井喷井组设计研究【摘要】为了适应井控教学要求,模拟井喷井组的建立已成为各油田培训员工井控水平的必备设施,大港油田井下作业公司为建立科学合理的井喷模拟设施,通过理论计算研究优选出了最佳方案。
计算优选了试验井套管结构、井深、管柱结构,计算优选了气包井套管结构、井深,为工程的施实奠定了理论基础。
【关键词】井控;井身结构;模拟井喷;设计研究0 引言为了适应井下作业公司修井系统整体发展步伐,加快人才队伍建设,搞好人力资源储备,为井控培训、安全培训、修井队新增人员培训和原有职工分层次、按岗位进行规范化实际操作训练搭建平台,尤其是提高井控培训的有效性和针对性,提高井控培训效果以及应急实战能力,有效防止井喷及井喷失控事故的发生,为实现集团公司科学发展、和谐发展、安全发展、清洁发展奠定坚实基础,建立井下作业井控综合培训教学实验井。
1 问题提出及实现的功能1.1 搭建井控模拟井控现场培训平台,实验井经过打压储能后,可进行井喷模拟。
1.2 模拟井喷教学井,配置全套井控装置和模拟井喷装置。
模拟井喷为:气侵——溢流——井涌——井喷等不同状态,模拟井喷高度10-15m、持续时间5-10min。
1.3 可实现的具体功能(1)演示井控作业的全过程,即发现溢流——按程序关井;(2)压井、节流管汇的功能设置及正确操作训练;(3)控制系统的检查、功能设置和特殊情况下关井的操作训练;(4)可演练一定条件下的特殊井控作业,如强行起下油管等;(5)对现有井控装置的质量、性能进行测试;(6)对部分工具或仪器进行试验。
2 方案设计思路及优选2.1 设计思路预先确定喷高和喷时,喷高—喷速—排量—模拟井容量—模拟井深度—钻井设备。
喷高—喷速—喷压—气包井最高压力、气包井容量—选择压风机。
通过调研分析,选择大环空注气,小环空井喷方案,具体工作原理见下图1所示。
另外,本方案亦可以实现从钻杆内注气,小环空井喷!3 理论基础及设计计算3.1 实验井油管(钻柱)长度的计算(1)如果从环空中喷出,气井工作压力18mpa若认为井太深,空气压缩机压力大,成本高,可以采用增加钻柱配重的办法,在钻柱底部增加钻挺,降低井深。
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大港油田公司
分油田区块主体井身结构情况
采油厂
油田区块
开次 二开 三开
主体井身结构(mm) 339.7+139.7 339.7+244.5+139.7
主体井身结构占 总井数百分比%
66
34 70 30 56 44 82 77 76
段六拨
枣园
二开
三开 二开 三开 二开 二开 三开 二开
(339.7+273+244.5)+139.7
定向井
水平井 总井数
73
1 144
63
1 119
104
0 214
139
0 243
133
0 230
116
1 196
101
6 188
149
4 218
146
19 205
161
48 249
由于受地面条件和地下靶点的限制,井位选择越来越困难,定向井的比列呈上升趋势; 为达到“少井高产”,改善开发效果的目的,加大了水平井的应用规模;
主体井身结构占 总井数百分比%
84 52 48 74 100 100 100
王徐庄
扣村 四厂 板桥
二开
二开 二开 三开
(339.7+244.5)+139.7
339.7+139.7 (339.7+244.5)+139.7 339.7+244.5+139.7 (508+339.7)+(339.7+244.5)+ (244.5+177.7)+(139.7+127) (339.7+273+244.5)+139.7 339.7+139.7 (339.7+273+244.5)+139.7
平均下 深(m) 1600.89 1420.96
常规井
二开
38 35
/
/
/
N80*7.72
三开
二开 三开
3
10 2 1
339.7
339.7 244.5 339.7
J55*9.65
J55*9.65 J55*8.94 J55*9.65
277.6
382.47 425.76 608.25
244.5
/ / 273.0
大港油田公司
2、井身结构优化及套管使用情况
100 80 60 40
二开井比例 三开井比例 四开井比例
占 总 井 数 比 例
74.3%
(%)
20
0
22.1%
3.6%
98年 99年 00年 01年 02年 03年 04年 05年 06年 07年
通过98-99年井身结构优化探索试验,至2000年大幅提高二开井比例,至今一直保持 在80%左右; 同期在98-99年,也开始应用国产套管,2000年以后,套管国产化率达到80%,至今 陆上产能建设国产套管使用达到100%。
二、2008年井身结构优化方案
大港油田公司
根据《集团公司井身结构优化工作专题讨论 会会议纪要》要求 , 在遵循地质条件、完井要求 及工程安全的前提下,对井身结构进行优化简化。
大港油田公司
2008年产能建设地质方案部署
项目 总井 油井 水井 新钻井 进尺 104m 27.0 新建产能 (万吨) 30.1
大港油田公司
三开井井身结构分析
深层以唐家河油田为例(统计2006-2007数据):
唐家河油田井身结构统计表
表层套管 井数 尺寸 (mm) 339.7 244.5 339.7 244.5 339.7 钢级壁厚 (/mm) J55*9.65 J55*8.94 J55*9.65 J55*8.94 J55*9.65 平均下深 (m) 284.8 尺寸 (mm) 技术套管 钢级壁厚 (/mm) 平均下深 (m) 尺寸 (mm) 139.7 油层套管 钢级壁厚 (/mm) N80*7.72 N80*7.72 P110*9.17 N80*7.72+筛管 N80*9.19+筛管 N80*9.19 +筛管 平均下深 (m) 2756.72 2598.4 3480.5 2427.63 2632.33
339.7+244.5+139.7 339.7+139.7 339.7+244.5+139.7 339.7+139.7 (339.7+244.5)+139.7 339.7+244.5+139.7 (339.7+273+244.5)+139.7
三厂
舍女寺 沈家铺 王官屯 小集 自来屯
100
表中数据为2000-2007年统计结果
占 总 60 井 数 比 40 例 (%)
20
71.2% 64.6%
19.5%
0
98年 99年 00年 01年 02年 03年 04年 05年 06年
16.1%
07年
大港油田公司
历年井型情况统计表
1998 直井 70 1999 55 2000 110 2001 104 2002 97 2003 79 2004 81 2005 65 2006 40 2007 40
大港油田公司
采油厂 一厂 油田区块 港东 港中 唐家河 马东 六间房 二厂 羊二庄 开次 二开 二开 三开 三开 三开 三开 二开
分油田区块主体井身结构情况
主体井身结构(mm) (339.7+273+244)+139.7 (339.7+244.5)+139.7 339.7+244.5+139.7 339.7+244.5+139.7 339.7+244.5+139.7 339.7+244.5+139.7 (339.7+244.5)+139.7
大港油田公司
历年井身结构情况统计表
年度 二开井 三开井 四(五)开井 合计
1998 52 88 4 144
1999 43 71 5 119
2000 150 56 8 214
2001 157 83 3 243
2002 183 46 1 230
2003 162 34 0 196
2004 152 36 0 188
2005 169 47 2 218
2006 142 60 3 205
2007 185 55 9 249
中浅层以二开井身结构为主,而对于3000-3500m地层稳定的中深层,也基本使用 二开井身结构,如07年舍女寺女20区块钻井7口,平均井深3450m,二开井比例达 到了86%。 随着深层勘探力度的加大以及滩海地区大位移井的钻探,四开井比例有所增加;
井身结构优化原则
1、常规井
井深小于3000m的井
地层压力基本属于正常压力系统的稳定地层,井身结构设计为二开井。 表层下入 244.5mm×钢级J55× 壁厚8.94mm 套管,封固松散地层,对于有浅气层、 高压水层干扰的地区表层深下。 油 层 套 管 使 用 139.7mm×N80×7.72mm 套 管 , 对 于 套 损 套 变 严 重 地 区 , 使 用 139.7mm×P110×9.17mm套管或组合套管。
井身结构优化原则
特殊完井要求的井
对于需要后期防砂的二开采油井,考虑防砂工艺、工具的配套, 油层套管使用177.8mm×N80×9.19mm套管,相应的表层为
273.0mm×J55×8.89mm套管,下深原则与前相同。
“三高”井 “三高”(高含硫、高危、高压)地区的新钻井原则上采用特 殊井身结构。
大港油田公司
大港油田公司
3、难点分析
通过近几年对方案、设计的优化和现场实践,在井身结构优化方面取 得了一些认识和经验,但仍然存在一些难点问题:
1、大港油田属复杂断块油藏,地下构造破碎,多数开发区块存在多套压力系统;由 于长期注水开发,地下压力系统紊乱;部分区块存在浅层气;这些对井身结构的优 化带来一定难度。 2、大港油田的部分区块出砂严重、套损套变井多,如港西油田、自来屯油田等,制 约了对井身结构的进一步优化简化。 3、老区调整井及新区钻井受鱼池、盐池、居民住宅等地面条件影响,地面选择井位 越来越困难,定向井比例高,以及水平井和滩海的大位移井的规模实施,这些也增 加了井身结构优化简化的难度。
陆地新区
111
76
35
104
老区 陆地合计 滩海新区 合计
112 223 18 241
79 155 10 165
33 68 8 76
112 (含侧钻30口)
216 18 234
22.8 49.8 8.4 58.2
24.9 55.0 30.0 85.0
注:地质方案不含埕海二区试验井及探井部署
大港油田公司
井身结构优化方案
大港油田公司
二○○八年一月
汇报内容
井身结构现状及分析
2008年井身结构优化方案
一、井身结构现状及分析
大港油田公司
2000年以前,钻井成本居高不下,其主要原因在于:为了保 证钻井安全,钻井井身结构比较保守,三开井比例高、大量使用 进口套管等诸多方面。2000年以来大港油田在保证钻井安全的前 提下,优化井身结构、推广使用国产套管,通过几年的实践,缩 小套管尺寸、减少套管下深、少下或不下中间套管及套管国产化
等一系列降低开发成本的措施,见到了明显的效果。2007年1-11
月份,共交井249口,平均完钻井深2554.7m,二开井占总井数的 比例达到了74.3%,244.5mm表层套管的比例逐年增加,陆上产能 井全部使用了国产套管。
大港油田公司
1、井型的变化情况