水平井造缝种类
径向水平井技术发展及工具特点
径向水平井技术发展及工具特点刘平全【摘要】径向水平井技术可以向储集层沿径向钻出长达50～100 m的生产流道,有效穿透泥浆污染带,成倍增加泄油面积,以提高油气单井产量.该技术通过转向器实现钻井轨迹由垂直到水平的位置转换,采用螺杆马达带动万向节及铣刀旋转,对油层套管实施开窗,然后下入喷射软管和喷射钻头,利用水力破岩机理,对油层实施喷射钻进.应用结果显示,该水力喷射钻进技术适用于松软地层,对硬地层钻进效果差.国外Max PERF径向钻孔技术,采用半刚性钻杆+金刚石钻头切削破岩钻进方式,对硬地层钻进具有明显优势,是径向水平井技术领域的发展趋势.%Ultra Short Radius Drilling System (USRDS) can drill up to 50 m to 100 m perforation into the reservoir along the radial direction from wellbore,in order to penetrating the mud belt and increasing the drainage area for improving the production of well.The USRDS Transited the drilling trajectory from vertical to horizontal by diverter and the screw motor and Cardan shaft driving the milling cutter to drill a hole of the oil casing,then the injection hose and the jet bit is putted into the well and drilled into the oil layer by hydraulic jetting.According to the results of application,the hydraulic drilling was effectively in soft formation but hard formation.The maxperf drilling system was introduced which was consisted of semi-rigid drillpipe,diamond bit and so on it has a more significant effect on hard formation.It will be the future trend of USRDS.【期刊名称】《石油矿场机械》【年(卷),期】2018(047)001【总页数】5页(P23-27)【关键词】径向水平井;技术;工具【作者】刘平全【作者单位】长城钻探工程有限公司工程技术研究院,辽宁盘锦124010【正文语种】中文【中图分类】TE921在钻完井及修井等过程中，地层不可避免地都将受到钻井液及固井水泥浆的伤害，造成近井地带渗透率下降，形成污染带。
水平井段内多裂缝压裂技术研究与应用
水平井段内多裂缝压裂技术研究与应用申贝贝;何青;张永春;李雷;刘威【摘要】针对大牛地气田致密低渗地层特征,在总结水平井压裂工艺应用情况及其优缺点的基础上,开展了水平井段内多裂缝压裂新工艺的研究,特别是对水平井段内多裂缝压裂使用高强度水溶性哲堵剂的控制工艺原理以及段内裂缝的干扰进行了分析.并对DPT-8和DPH-60两口水平井实施了段内多缝压裂技术的现场应用试验.试验结果表明,该技术利用暂堵剂能依次封堵先期压裂形成的裂缝,使其不断蹩压而在段内发生多次起裂并延伸,形成多条新的裂缝,从而有效地增加改造体积,扩大泄油气面积或范围,进而提高压裂改造程度和油气增产效果.并能节约封隔器和压差滑套,降低施工作业成本,为大牛地气田致密低渗储层的改造探索出了新的技术途径.【期刊名称】《天然气勘探与开发》【年(卷),期】2014(037)001【总页数】4页(P64-67)【关键词】致密低渗储层;水平井压裂;段内多裂缝压裂;大牛地气田【作者】申贝贝;何青;张永春;李雷;刘威【作者单位】中国石化华北分公司工程技术研究院;中国石化华北分公司工程技术研究院;中国石化华北分公司工程技术研究院;中国石化华北分公司工程技术研究院;中国石化华北分公司工程技术研究院【正文语种】中文大牛地气田位于鄂尔多斯盆地伊陕斜坡北部东段，主要含气层位为上古生界下石盒子组、山西组和太原组。
自从1999年首钻大探1井试获工业气流后，经过多年的勘探开发与研究，取得了丰硕的成果。
目前，上古生界砂岩储层的开发已经逐渐走向规模化、工业化的开发阶段。
常规的直井开发在大牛地致密低渗储层中开发难度大，建产率低。
为了扩大井筒泄气面积，提高单井控制储量和产能，并借鉴前期气田开发的探索实践，华北分公司工程技术研究院通过转变理念、优化设计、完善管理，不断完善工程工艺措施，逐渐形成了满足大牛地气田致密低渗储层有效开发的工程工艺技术措施。
目前，大牛地气田主要以水平井开发为主，并已经建成国内第一个全部采用水平井开发的10×108m3产能气田。
超低渗透水平裂缝油藏水平井井眼轨迹优化技术
超低渗透水平裂缝油藏水平井井眼轨迹优化技术贾自力;石彬;周红燕;陈芳萍;孟选刚【摘要】七里村油田长6油藏为浅层超低渗透油藏,压裂后人工裂缝为水平缝,直井开采效果不理想.为改善开发效果,水平井的水平段设计为纵向穿越不同的流动单元,压裂后形成多条水平裂缝.基于此思路,设计了"一"字型、大斜度型和"弓"型3种形状的井眼轨迹.数值模拟计算了3种井眼轨迹的开发指标,"弓"型井眼轨迹生产效果最佳.在七平1井上开展现场试验,长622 油层实施6段压裂,分别在3个流动单元各造2组水平裂缝,水平井投产后开发效果明显改善,初期日产油、累计产油均达到同区直井的13.0倍以上.试验表明,采用"弓"型井眼轨迹可有效提高水平裂缝油藏储量动用程度,对国内同类油藏的开发具有借鉴意义.%Chang6 reservoir in Qilicun oil field is a shallow ultra-low permeability reservoir, in which artificial fractures are horizontal after fracturing and production efficiency is unsatisfactory with vertical wells.In order to improve development efficiency, the horizontal section of the horizontal well is designed so as to cross different flow units vertically and multiple horizontal fractures form after fracturing.Based on this idea, three well paths are designed including straight line shape, high deflection shape and arch shape.Development index are calculated for three well paths using numerical simulation, which shows best development efficiency in arch shape well path.Field tests were implemented on Well Qiping 1, in which 6-segment fracturing was implemented in Chang622 zone and two groups of horizontal fractures formed in three flow units.Development efficiency was apparently improved after the horizontal well was put on production, initial daily oilproduction and cumulative oil production reaching 13.0 times of that of vertical wells in the same area.Tests show that arch shape well path can effectively improve reserve depletion around horizontal fractures and provides basis for the development of similar reservoirs in China.【期刊名称】《特种油气藏》【年(卷),期】2017(024)003【总页数】5页(P150-154)【关键词】超低渗油藏;水平裂缝;水平井;"弓"型井眼轨迹;长6油藏【作者】贾自力;石彬;周红燕;陈芳萍;孟选刚【作者单位】陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院,陕西西安 710075;陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院,陕西西安 710075;陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院,陕西西安 710075;陕西延长石油(集团)有限责任公司研究院,陕西西安710075;延长油田股份有限公司,陕西延安 716000【正文语种】中文【中图分类】TE243七里村油田为超低渗透油藏[1]，压裂后人工裂缝为水平裂缝[2-5]，一直采用直井开发，单井产量低，年采油速度仅为0.24%。
水平井简介
油 天然裂缝
致密砂岩 低压层
水平井的应用
水平井的用途
减少水、气锥
气
水
油
增加油气藏裸露面积
裸露
裸露
水平井的应用
水平井的用途
贯穿裂缝
裂缝系统
跟踪薄油层
水平井的应用 选择水平井考虑的因素
储层深度 储层厚度 储层的驱油机理 孔隙度 绝对渗透率 地层压力 储层岩性 原始饱和度 油气性质（密度、凝固点等） 储层温度 储层垂向限制 油矿线位臵 需要的场地 生产历史 原始储量 剩余储量 套管及井眼尺寸 预备采用完井的方法及采油工艺 经济及市场
成 本
（元/米）
408,924
2347m
325万元
441万元 6m
长半径 914 水平井
中半径 914 水平井
4,977
4,815
2438m 250万元
中半径水平井与直井成本比较
914m
水平井经济效益的评价
影响水平井效益的因素： 初期投入 单位时间油产量 油价 利率 回收期
若把直井的有关参数作为 基本数据，而且一般水平井投入 总高于直井所以在有足够可采储 量的前题下，水平井单位时间油 产量必须高于直井，水平井的效 益才能相对高于直井。这就要求 水平井在油气藏中的井段长度必 须超出某一临界值
垂直测试井眼
Pilot hole 领眼
中半径水平井
52°/100m
稳斜段
72 °/100m 65 °/100m
稳斜段在预计造斜率的 变化上起安全阀作用
目标层
稳斜段
中半径水平井
水平段剖面
简单轨迹水平段
任意轨迹水平段
HORIZONTAL SECTION
水平井目的层靶区（窗口）
油气田开发水平井的裂缝形态
逆断层裂缝一般垂直于断层（当然受岩石类型强 度、硬度影响）。 正断层裂缝平行于断层。 平移断层，断层面渗透率高裂缝与之平行。 除了主应力外，影响裂缝的因素是岩性。
• 若存在高渗 透带或天然 裂缝区，则 人工裂缝方 向与天然裂 缝一致，穿 过天然裂缝 区最好。平 行也能增产
• 除非地层是平的，裂缝方向经常变。目前 的方法只适扬氏模量大于邻层，裂缝为 Frac1，若扬氏模量随深度增加，则裂缝为 Frac2，目的层扬氏模量小于邻层，则为 Frac3。由于剪应力和垂直应力作用，裂缝 甚至可以扭转。
• 对于窟窿构造，顶部受张力，倾斜方向
水平井的裂缝形态
水 平 井 的 裂 缝 形 态
2002年在Texas东 北部压出12条横 缝，比别的方法 增产300%～ 500%。巴西一口 海上井用5条横缝 增产200%。
• 由于井眼附近地应力变化，裂缝面与井筒 角度20 o—70o。
• 用水力喷射压裂工艺，采用动力密封，不 用派克和桥塞，适用于裸眼衬管完井，用 3～5000Psi压差射孔。启裂前液从环空返 回，启裂后液扩大裂缝。
• 特点：
• 每个孔独立加压，与裂缝连通。
• 启裂方向由喷射控制。
• 可一个接一个地喷出缝。
• 一旦启裂可以冲成5呎长洞。
裂缝方向：
• 测斜仪，微地震，岩心松弛。“Observing where the oceans are”。
• 准确的物理和地质信息非常重要，裂缝方 向可逐渐也可突变，甚至在一个平面不同 深度处主应力都会变。
水平井分段压裂流程
水平井分段压裂流程一、啥是水平井分段压裂。
水平井分段压裂呢，就像是给地下的岩石层做一场超级精细的手术。
咱们都知道地下有好多油啊气啊，但是它们被困在岩石的小孔隙里出不来。
这时候就需要水平井分段压裂这个神奇的技术啦。
水平井就是那种在地下横着打的井，就不像咱们传统的直井是竖着下去的。
那分段压裂呢，就是把这个水平井按照一定的长度分成好多段，然后对每一段进行压裂，这样就能把岩石层弄出好多小裂缝，就像给油气开了好多小通道，它们就能欢欢喜喜地跑出来啦。
二、前期准备工作。
1. 地质勘探。
这可是超级重要的一步呢。
得先搞清楚地下的情况呀，就像打仗之前先得知道敌方的地形一样。
勘探人员要通过各种高科技手段，像地震勘探啊之类的，把地下岩石层的结构、硬度、有没有断层这些信息都摸得透透的。
要是这一步没做好，后面的压裂工作就可能会像没头的苍蝇一样乱撞呢。
2. 设备准备。
那压裂可不是靠嘴说说就能完成的，得有好多厉害的设备呢。
比如说压裂车，这可是压裂工作的主力军。
压裂车就像一个超级大力士，能产生巨大的压力。
还有各种油管、封隔器啥的。
油管就像油气的小跑道，封隔器呢，就像一个个小守门员，能把不同的压裂段隔开，让每一段的压裂都能有条不紊地进行。
这些设备都得提前检查好，确保它们都能正常工作，要是设备在工作的时候掉链子，那就麻烦大啦。
三、压裂施工过程。
1. 下管柱。
把那些油管啊、封隔器啊啥的下到水平井里。
这就像把一群小士兵送到地下战场一样。
操作这个的时候可得小心翼翼的，就怕把这些设备弄伤了或者下错位置。
每一个设备的位置都很关键，就像拼图一样，得严丝合缝地放在该放的地方。
2. 第一段压裂。
开始第一段的压裂工作啦。
压裂车开始发力，把压裂液高速注入到地层里。
这个压裂液可神奇了，它能撑开岩石，让岩石产生裂缝。
这个时候就感觉像是一场力量的对决，压裂液的力量在和岩石的硬度做斗争。
随着压力越来越大，岩石开始屈服，慢慢地就出现裂缝啦。
这时候就像看到了胜利的曙光一样，可激动人心了呢。
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、下套管注水泥射孔完成。
图1-1就是水平井完井技术示意图。
(1) 裸眼(2) 割缝衬管完井(3) 衬管管外分段封隔完井(4) 水泥固井射孔完井fill--rrri图1-1 各种水平井完井技术示意图上述方式主要取决于油气藏物性与该地区的实际经验。
完井方式对于水平井今后能否进行正常生产或者进行多种作业就是非常重要的。
某种钻井方式只能适应于某种完井方式。
、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) 害V缝衬管。
衬管已预先铳好各种宽度、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。
水平井压裂裂缝起裂及裂缝延伸规律探讨
水平井压裂裂缝起裂及裂缝延伸规律探讨摘要：在油气开采中，水平井压裂裂缝是隧道最常见的一种情况，往往是多种因素共同作用的结果，由于裂缝的深度、宽度变化以及裂缝的形成因素均有不同，且根据现场施工条件，对裂缝的处理方法也是不一样的。
严重的情况不仅危害整体性，还会引起稳定性和其它情况的发生，形成恶性循环，都会影响耐久性。
本文主要探讨了水平井压裂裂缝起裂及裂缝延伸规律。
关键词：水平井压裂；裂缝起裂；裂缝延伸规律；探讨引言：由于在日常的生产中，水平井压裂往往具有特殊性，考虑到难度系数较大，我们不能依靠一个人员或者小组，常常必须需要不同团队参与施工。
不论是在哪个段落的水平井压裂，整个队伍都应该是严谨而认真的，做到每一个流程都规范，如果不这样做，施工随时面临着巨大的风险问题。
所以相应地，施工技术也应该着力提升。
团队在施工前就应该努力思考，做好风险备案，在面对各种风险时才能有备无患，实现稳定性的逐步提升。
在正常的作业环境中，施工团队也不能放松警惕，在日常要预先思考应急方案，针对假想的风险作出正确的判断。
整个施工作业完成以后，施工团队要对整体水平井压裂裂缝起裂及裂缝延伸规律进行细致的检查和排查。
1.水平井的优势及压裂在油气开采中，由于水平井所接触油气储层长度比较大，能够很好地增加储层的泄油面积，提高油气产量。
另外在油气开采中，如果储层有天然裂缝，通过水平井可以把天然裂缝贯穿起来，从而更好地对油气资源进行开采。
在油气开采中，如果井筒和最大应力方向相同，就会形成和最小应力方向垂直的纵向裂缝。
对于施工项目的管理的重视，更是防患于未然的关键因素。
很多团队的专业设备少，但是承接的项目却很大，而且数量还在不断地增加，忽视总结经验，也不注意提升自身的技术水平国内许多建设企业，受自身规模影响，更少的企业愿意斥资引进专业设备。
2.水平井压裂裂缝延展规律2.1水平井压裂的两个关键方面：水泥胶结强度在裂缝形成中的作用，以及射孔丛间距对裂缝宽度的影响。
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水平井压裂造缝机理
(2) 轴向缝
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
轴向缝(纵向裂缝)是沿着水平井井筒起裂的，形成纵向裂缝时井筒方向 应该与最大水平主应力的方向一致。纵向裂缝有时可以把油层泄油面积向 油层的上下边界扩展，在某些情况下纵向裂缝还可以解除深度井筒伤害， 改善油层的各向异性，降低井筒周围汇流的影响。
水平井压裂造缝机理
(3) 转向裂缝
水平井压裂造缝机理
(4) 扭曲裂缝
扭曲型裂缝与转向裂缝类似，但扭曲 裂缝的上半缝和下半缝是向着两个不同 的平面发生转动，而转向裂缝的上半缝 和下半缝是向着两个平行的平面发生转 动。在图示的应力状态下，水平井井筒 方向垂直于最大水平主应力方向，起裂 的纵向裂缝从井筒延伸出来在远井筒地 应力状态下会转向于横向裂缝的方向。 这样就会导致裂缝在离开井筒附近后的 扭曲。如同转向裂缝一样，扭曲型裂缝 也会造成裂缝在近井筒附近的快速收聚。 而且其收聚的程度比转向裂缝更大，所 造成的产量和压裂施工上的负面影响也 较大。
水平井压裂造缝机理
1、水平井压裂造缝机理 在不同的地应力状态和井筒方位下，水平井压
裂形成的裂缝形态也不同。 水 平 井 压 裂 的 裂 缝
横向裂缝 纵向裂缝
转向裂缝
扭曲裂缝
水平井压裂造缝机理
(1) 横向裂缝
横向裂缝是沿着垂直于井筒的方向起裂的裂缝，它一般产生在水平
井井筒水平段平行于最小主应力方向的水平井。 横向裂缝可以改善低渗 透油层渗流状况，有利于增加油层泄油面积。多条横向裂缝能大大提高 采油速度，并有利于提高采收率。其主要缺点是流体将聚集在裂缝中以 向心流流入井底，这将导致裂缝中流动压降的增加。
转向裂缝又叫‘S’型裂缝，一般是裂缝 从井筒起裂后在近井筒位置延伸一段距离， 再转向另一个平面的方向延伸。如图所示， 在图中所示的应力分布状态下，该裂缝在起 裂时是沿着水平方向延伸，而在沿着水平方 向延伸一段距离后，裂缝发生转向，转向垂
直于最小主应力的方向延伸，所以导致了转
向裂缝的形成。许多因素都可以引起裂缝转 向，最主要的因素是在裂缝起裂时的近井筒 应力分布状况以及射孔状况。裂缝转向会引 起更大的施工泵压，严重情况下可能会引起 砂桥和过早的近井筒出砂。
水平井压裂造缝机理
2014年5月14日
简
介
水平井分段压裂改造技术是目前国际上的先进技 术，代表着采油、采气工艺技术的发展方向。所谓分
段压裂技术，就是在井筒内沿着水平井眼的方向，根
据油藏物性和储层特征，在储层物性较好的几个或更 多水平段上，采用一定的技术措施严格控制射孔孔眼 的数量、孔径和射孔相位，通过一次压裂施工同时压 开几个或更多水平段油层的技术。这是一套有效改造 低渗透油气藏的水平井技术。