水平井简介
合集下载
定向及水平井简介
对钻井设备和技术的要求较高 ，需要专业的定向井工程师团
队。
在某些情况下，可能存在井眼 轨迹控制难度大、油层污染等
问题。
水平井的优缺点
优点 可以实现长水平段穿越油层，提高油藏的开采效率。
对于薄油层和复杂油藏的开采具有重要意义。
水平井的优缺点
• 可以有效利用地层自然裂缝，提高油藏的开采效 率。
水平井的优缺点
01
缺点
02
钻井过程中需要控制好水平段的稳定性， 避免出现卡钻等事故。
03
对钻井设备和技术的要求较高，需要专业 的水平井工程师团队。
04
在某些情况下，可能存在水平段稳定性差 、油层污染等问题。
定向井与水平井的适用范围及选择依据
适用范围
定向井适用于需要大范围水平位移的油藏开采，如海上油田、复杂断块 油田等。
岩屑携带
定向钻井过程中，岩屑容易堆积在井 底，影响钻进效率。可以采用高压喷 射钻头、空气钻头等新型钻头，提高 岩屑携带能力。
地层适应性
不同地层对钻头、钻具和工艺有不同 的要求，需要根据地层特点选择合适 的钻头、钻具和工艺。
03
水平井钻井技术
水平井钻井设备及工具
01
02
03
04
钻机
用于钻进水平井的钻机，通常 采用顶部驱动钻井系统。
岩屑携带
水平井钻进过程中，岩屑容易堆积在井底，影响钻进效率 。可以采用高压喷射钻井技术来解决这一问题。
井壁稳定
水平井钻进过程中，容易发生井壁失稳现象，可以采用合 理的钻井液体系和稳定剂来解决这一问题。
完井作业
水平井完井作业过程中，需要采用特殊的完井技术，以确 保水平段的密封性和稳定性。可以采用先进的完井技术和 工具来解决这一问题。
定向及水平井简介ppt
其他领域
定向井和水平井技术还可应用于环境治 理、地质灾害防治等领域。
02
定向及水平井的分类和优缺点
定向井的分类
按照井底井口连线与预先确定的方向导引轨迹可 以分为三类：直井、斜井、丛式井。
按钻井目的可以分为：采油井、注水井、注气井 、注入井等。
按照设计用途可以分为：探井、开发井、注水井 、调整井、增采井、扩边井等。
水资源利用
定向及水平井技术在水资源利用领域可以用来开发地下水，实现水资源的合理利用。
05
定向及水平井的发展趋势和展望
定向及水平井的发展趋势
1
全球范围内定向及水平井的应用越来越广泛， 市场规模持续增长。
2
定向及水平井技术不断发展，钻井周期不断缩 短，安全性不断提高。
3
非常规油气资源的开发利用，推动了定向及水 平井技术的发展。
THANKS
效开采。
四川油田水平井技术应用
03
四川油田采用水平井技术开采深部油藏，提高了开采效率。
定向及水平井在其他领域的应用实例
矿产资源开发
定向及水平井技术在矿产资源开发领域也有广泛应用，例如在煤炭、金属矿产等资源开采 中。
新能源领域
定向及水平井技术在新能源领域也有应用，例如太阳能、风能等新能源的开发和利用。
提高采收率的方法与技术
01
采用先进的采油工艺技术，提高采收率。
02
推广应用丛式井组和水平井组等高效开发模式。
利用数值模拟和物理模拟等技术手段，优化采油方案。
03
发展中的新型定向及水平井技术
旋转导向钻井技术
该技术可以在钻井过程中随时调整钻头方向，提 高井技术应用
大庆油田采用定向井技术开采难以到达的油藏 ，实现了高效开采。
定向井和水平井技术还可应用于环境治 理、地质灾害防治等领域。
02
定向及水平井的分类和优缺点
定向井的分类
按照井底井口连线与预先确定的方向导引轨迹可 以分为三类：直井、斜井、丛式井。
按钻井目的可以分为：采油井、注水井、注气井 、注入井等。
按照设计用途可以分为：探井、开发井、注水井 、调整井、增采井、扩边井等。
水资源利用
定向及水平井技术在水资源利用领域可以用来开发地下水，实现水资源的合理利用。
05
定向及水平井的发展趋势和展望
定向及水平井的发展趋势
1
全球范围内定向及水平井的应用越来越广泛， 市场规模持续增长。
2
定向及水平井技术不断发展，钻井周期不断缩 短，安全性不断提高。
3
非常规油气资源的开发利用，推动了定向及水 平井技术的发展。
THANKS
效开采。
四川油田水平井技术应用
03
四川油田采用水平井技术开采深部油藏，提高了开采效率。
定向及水平井在其他领域的应用实例
矿产资源开发
定向及水平井技术在矿产资源开发领域也有广泛应用，例如在煤炭、金属矿产等资源开采 中。
新能源领域
定向及水平井技术在新能源领域也有应用，例如太阳能、风能等新能源的开发和利用。
提高采收率的方法与技术
01
采用先进的采油工艺技术，提高采收率。
02
推广应用丛式井组和水平井组等高效开发模式。
利用数值模拟和物理模拟等技术手段，优化采油方案。
03
发展中的新型定向及水平井技术
旋转导向钻井技术
该技术可以在钻井过程中随时调整钻头方向，提 高井技术应用
大庆油田采用定向井技术开采难以到达的油藏 ，实现了高效开采。
工艺技术培训——水平井
茨榆坨采油厂工艺研究所
3
水平井基础知识（一）
水平井主要钻进工艺--井眼轨迹控制 水平井主要钻进工艺--
①导向钻进技术,导向钻井技术在水平井施工中是一个常用的关键技术。 在轨迹控制中, 根据实际情况,可以采用定向造斜调整井身轨迹,以对 井身轨迹进行有效控制,使得实钻轨迹沿设计和预测趋势发展, 达目标点, 而且使井眼光滑畅通,有利于携砂,清除岩屑,保证钻井安全。 ②MW D轨迹控制与监测技术,测量仪器、测量方法的选择是井眼轨迹控制 的依据。为保证测量的方便与准确, 需要使用MW D 无线测量仪进行测量, 并及时数据处理、描图跟踪、待钻井眼预测,根据剖面发展趋势,调整钻 井参数、 工具面钻井方式。
茨榆坨采油厂工艺研究所
水平井基础知识（一）
水平井主要钻进工艺—完井 水平井主要钻进工艺—
完井过程中通井和下套管是最关键、 最危险的工序。 完井过程中通井和下套管是最关键、 最危险的工序。 套管的刚性太大,技术套管在弯曲井段不能发生相应的弯曲 套管的刚性太大, 变形,这除了要求在轨迹控制过程中要合理分配造斜率, 变形,这除了要求在轨迹控制过程中要合理分配造斜率,提高 井眼轨迹控制技巧外还需要认真做好通井工作, 井眼轨迹控制技巧外还需要认真做好通井工作,这不仅能使 套管能顺利下入,也为固井提供了保证。 套管能顺利下入,也为固井提供了保证。
茨榆坨采油厂工艺研究所
4
茨榆坨采油厂工艺研究所水平Fra bibliotek的起源：1
水平井基础知识（一）
水平井的优点：
(1) 恢复老井产能。 在停产老井中侧钻水平井较钻调整井或加密井 要节约费用,对于开发低渗透油藏,可以提高采收率。 (2)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。 (3) 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。 (4)开发薄油藏油田,提高单井产量。水平井能大大增加泄油面积,从而提高 薄油层中的油产量,使薄油层具有开采价值。 (5) 用水平井可钻穿多层陡峭的产油层, 往往相当于多口直井的勘探效 果。 (6) 有利于更好地了解目的层的性质。水平井在目的层中的井段较直井 钻进长得多,可以更好更多地收集目的层的各种特性资料。 (7) 有利于环境保护。 一口水平井可以替代一口到几口直井,可以大大减 少钻进过程中对环境的污染。
水平井简介
缺点：无法控制生产、不能进行生产测井、 不可能弃井
裸眼封隔器
优点：生产损失最少、具有隔层的优点 缺点：控制生产能力一般、费用中等以上
下套管固井射孔
优点：完全控制生产、具有隔层的优点 缺点：无法知道产量损失、费用中等以上
水平井完井 水平井完井方式比较
裸眼
优点：无产量损失、成本最低 缺点：控制生产能力差、裸眼会消失、不可
水平井的应用 水平井的用途
不用补充井开采不规则油气藏
限制不希望的地层流体的侵入
保护油气藏能量，达到最大采收率
穿越直井不能钻到的垂直裂缝性油 气藏
通过额外的油气藏裸露，增大低渗 透油气藏的产量
通过增加油气藏裸露面积，最大限 度地提高低能油气藏的产量
无法接近的油气藏
四口水平井构成的丛式井组就可以有 效的开采某一储层。在相同情况下，可能需 要20口井才能满足开采要求
钻杆至地面（在 垂直井眼内）
井底造斜钻具
钻铤（在垂直井 眼内）
MWD无线随钻
加重钻杆（穿过 造斜段）
无磁钻铤或无 磁钻杆
无磁钻铤或无磁 钻杆（有防磨带）
低速、高扭矩 造斜马达
钻头
中半径水赤平水井宝元中半径水平井井身结构
表层133/8″ 153/8 ″或171/2 ″
地层
压力系数 机械钻速
重庆统 1.0 5.5m/h
测试产层 参数和确 定垂直深
度
水平段
中半径水平井
领眼剖面
PILOT HOLE PROFILE
第一造斜段
稳斜段
垂直测试井眼
第二造斜段
Pilot hole 领眼
确定领 眼右边 的油气 层是否 断掉
Target TVD目标水垂平深段
裸眼封隔器
优点：生产损失最少、具有隔层的优点 缺点：控制生产能力一般、费用中等以上
下套管固井射孔
优点：完全控制生产、具有隔层的优点 缺点：无法知道产量损失、费用中等以上
水平井完井 水平井完井方式比较
裸眼
优点：无产量损失、成本最低 缺点：控制生产能力差、裸眼会消失、不可
水平井的应用 水平井的用途
不用补充井开采不规则油气藏
限制不希望的地层流体的侵入
保护油气藏能量，达到最大采收率
穿越直井不能钻到的垂直裂缝性油 气藏
通过额外的油气藏裸露，增大低渗 透油气藏的产量
通过增加油气藏裸露面积，最大限 度地提高低能油气藏的产量
无法接近的油气藏
四口水平井构成的丛式井组就可以有 效的开采某一储层。在相同情况下，可能需 要20口井才能满足开采要求
钻杆至地面（在 垂直井眼内）
井底造斜钻具
钻铤（在垂直井 眼内）
MWD无线随钻
加重钻杆（穿过 造斜段）
无磁钻铤或无 磁钻杆
无磁钻铤或无磁 钻杆（有防磨带）
低速、高扭矩 造斜马达
钻头
中半径水赤平水井宝元中半径水平井井身结构
表层133/8″ 153/8 ″或171/2 ″
地层
压力系数 机械钻速
重庆统 1.0 5.5m/h
测试产层 参数和确 定垂直深
度
水平段
中半径水平井
领眼剖面
PILOT HOLE PROFILE
第一造斜段
稳斜段
垂直测试井眼
第二造斜段
Pilot hole 领眼
确定领 眼右边 的油气 层是否 断掉
Target TVD目标水垂平深段
水平井与分支井修井配套技术
4.1 水平井连续冲砂技术
冲砂液由冲砂液入口入井后，在井口装
c.
置的密封件阻止作用下，冲砂液从环空向
常
下移动，携带砂子进入冲砂管柱内部向上
压 连 移动，向上移动过程中受到冲砂液变换机
反 循 环 连 续
续 冲
构的阻流部分的作用，经过转换部分进入
砂 上部内外管柱环空，通过冲砂液出口返至
工 地面。在冲砂过程中，井口装置和冲砂液
一 水平井与分支井简介
1.2 侧钻水平井
特点：
利用老井套管 成本低 井眼尺寸小 修井难度大
辽河石油勘探局工程技术研究院
4
一 水平井与分支井简介
1.3 SAGD
成对水平井
上方水平 井眼注蒸 汽
下方水平 井眼重力 泄油
一 水平井与分支井简介
1.4 分支井
分支井的井眼轨迹： 有直井、斜井和水
平井三种。
的密封件阻止作用下，冲砂液从环空向下移
d. 低 压 反
动。通过下部内外管柱环空，隔绝了冲砂液
连 与低压地层直接接触，携带砂子进入冲砂管
续 冲
柱内部向上移动。在冲砂液向上移动过程中，
循 砂 受到变换机构阻流部分的作用，经过转换部
环 工 分进入上部内外管柱环空，通过冲砂液出口
连 艺 返至地面。在冲砂过程中，井口装置和冲砂
艺 在冲砂过程中，井口装置和冲砂液变换机
冲
构的管堵部分使冲砂液与上部油管隔开，
砂
达到在冲砂过程中不停泵就可接单根，从
而实现连续冲砂。
辽河石油勘探局工程技术研究院
30
4.1 水平井连续冲砂技术
b.
低 压 正 循 环 连 续 冲
连 续 冲 砂 原 理 图
定向及水平井简介
特点
定向及水平井除了具备普通直井的优点外，还具有提高油气 开采效率、降低开发成本、利于环保等优势。
定向及水平井的起源和发展
起源
20世纪80年代，由于油气资源供应紧张和开发难度增大，定向及水平井技术 开始得到广泛应用。
发展
定向及水平井技术不断发展完善，从单一的定向井到复杂的多分支井，从浅 层到深层，从陆地到海洋，应用领域也不断拓展。
定向及水平井在水资源工程中的应用
水资源工程是定向及水平井技术应用的重要领域 之一。
定向及水平井技术可以用于地下水资源开发和利 用，提高地下水资源的开采效率。
定向及水平井技术还可以用于水库扩容和加固， 提高水库的蓄水能力和防洪能力。
定向及水平井在其他矿产资源开发中的应用
定向及水平井技术可以应用于 其他矿产资源的开发中。
02
定向井技术
定向井的定义和分类
定向井定义
定向井是一种在石油和天然气勘探和开发过程中，利用定向钻井技术使井筒穿过 一定厚度岩层，到达预定的靶点位置的井。
定向井分类
根据钻井方向和靶点位置的不同，定向井可分为斜向井、水平井和分支井。
定向井的技术原理
定向钻井技术
定向钻井技术是利用旋转钻头、钻柱和定向装置等工具，使 井筒沿着预先设计的轨迹钻进，达到预定靶点位置的钻井技 术。
04
定向及水平井在石油工业中的应用
定向及水平井在油气勘探开发中的应用
1 2
确定油气资源分布
定向井和水平井可以用于确定油气资源的分布 情况，帮助油田勘探和开发。
增加储量
通过定向井和水平井可以发现更多的油气资源 ，增加储量。
提高开采效率
3
定向井和水平井的开采效率比传统直井更高。
定向及水平井在提高油气产量和采收率方面的应用
定向及水平井除了具备普通直井的优点外，还具有提高油气 开采效率、降低开发成本、利于环保等优势。
定向及水平井的起源和发展
起源
20世纪80年代，由于油气资源供应紧张和开发难度增大，定向及水平井技术 开始得到广泛应用。
发展
定向及水平井技术不断发展完善，从单一的定向井到复杂的多分支井，从浅 层到深层，从陆地到海洋，应用领域也不断拓展。
定向及水平井在水资源工程中的应用
水资源工程是定向及水平井技术应用的重要领域 之一。
定向及水平井技术可以用于地下水资源开发和利 用，提高地下水资源的开采效率。
定向及水平井技术还可以用于水库扩容和加固， 提高水库的蓄水能力和防洪能力。
定向及水平井在其他矿产资源开发中的应用
定向及水平井技术可以应用于 其他矿产资源的开发中。
02
定向井技术
定向井的定义和分类
定向井定义
定向井是一种在石油和天然气勘探和开发过程中，利用定向钻井技术使井筒穿过 一定厚度岩层，到达预定的靶点位置的井。
定向井分类
根据钻井方向和靶点位置的不同，定向井可分为斜向井、水平井和分支井。
定向井的技术原理
定向钻井技术
定向钻井技术是利用旋转钻头、钻柱和定向装置等工具，使 井筒沿着预先设计的轨迹钻进，达到预定靶点位置的钻井技 术。
04
定向及水平井在石油工业中的应用
定向及水平井在油气勘探开发中的应用
1 2
确定油气资源分布
定向井和水平井可以用于确定油气资源的分布 情况，帮助油田勘探和开发。
增加储量
通过定向井和水平井可以发现更多的油气资源 ，增加储量。
提高开采效率
3
定向井和水平井的开采效率比传统直井更高。
定向及水平井在提高油气产量和采收率方面的应用
定向及水平井简介
定向及水平井简介xx年xx月xx日CATALOGUE目录•定向及水平井概述•定向及水平井的分类与技术要求•定向井与水平井的施工流程•定向及水平井的应用场景与案例分析•定向及水平井的优缺点分析•定向及水平井的发展趋势与展望01定向及水平井概述按照事先设计的轨迹和方位钻达目的层的钻井方法。
可分为直井、斜井和丛式井。
定义与特点定向井井斜角达到或接近90°，井眼轨迹在油层中沿水平方向延伸的钻井方法。
水平井提高油井产能、降低开发成本、提高原油采收率、保护环境和减少污染。
特点定向及水平井的起源与发展20世纪60年代，由于定向磁性仪器和陀螺仪的出现，定向钻井技术得到了广泛应用。
20世纪80年代，水平井技术得到了快速发展，成为高效开发油气资源的重要手段。
定向井起源于19世纪末，由John Goodwin和J. Hoover提出。
0102定向及水平井的应用范围广泛应用于油气田开发、地热、水文工程、矿山工程、城市工程等领域。
定向及水平井的优势•提高油井产能：水平井能够穿过多层油藏，提高单井产能。
降低开发成本水平井可以大幅度减少所需的井数，降低开发成本。
提高原油采收率水平井能够更好地适应油藏特征，提高原油采收率。
保护环境减少对地表和植被的影响，减少对生态环境的破坏。
定向及水平井的应用范围与优势03040502定向及水平井的分类与技术要求单靶定向井、多靶定向井按照井底靶点个数增斜定向井、降斜定向井、S型定向井按照轨迹形状浅井定向井、中深井定向井、深井定向井按照钻井完钻深度浅水平井、中深水平井、深水平井按照完钻深度单靶水平井、多靶水平井按照靶点个数直平井、增斜平井、降斜平井、S 型平井按照轨迹形状定向及水平井的钻井技术要求钻头选型与优化根据地层特点选择合适的钻头类型和尺寸掌握地层特点了解地层岩性特征、力学性质和钻遇率等因素轨迹设计与控制利用计算机钻井设计软件进行轨迹设计，并通过钻进参数调整和辅助设备操作实现轨迹精确控制应对复杂情况定向及水平井钻进过程中需应对各种复杂情况，如地层出水、漏失、垮塌等现象，需采取相应的技术措施钻具组合选择与优化选用合适的钻具组合，包括钻杆、钻铤、稳定器等，并优化组合配置，以实现钻进高效、安全的目的03定向井与水平井的施工流程地质资料收集和分析对目标油田的地质资料进行详细收集和分析，包括地层分布、岩性、地应力等。
定向井水平井概述
图C.2 五段制轨道
Da
αa
D
b
O1
O2
Dt
d
O
S
St
αt
c
t
αb
f
二定向井设计
上述公式中符号代表意义 H0——过度参数，m； H——全井总垂深，m； ΔHXZ——自降斜终点到目标点处的垂增，m； HZ——造斜点的深度，m； a，——降斜终点的井斜角，m； S0——过度参数，m； S——井口到目标点的水平位移，m； ΔSXZ、ΔLXZ——分别为降斜终点到目标点的水平位移和段长，m；
磁极
地理北极
磁极
磁偏角
地理方位
磁方位
磁偏角：它是指地磁北极方向线与地理北极方向线之间的夹角。随着地理位置和时间不同其数值也不同。有正负值之分。
a
专业名词
地理方位角：以地理北极为基准的方位角。
添加标题
地理方位角=磁方位角+磁偏角
添加标题
井斜变化率：单位井段内井斜角的改变速度。以两测点间井斜角的变化量与两测点井段的长度的比值表示。
设计轨道
靶区
水 平 位 移
α-井斜角
定向井垂直投影图
垂 深
定向井是使井筒沿特定方向 钻达地下预定目标的油气井
什么是定向井？
定向井水平投影图
β
01
北
02
东
03
靶点
04
N
05
E
06
β-方位角
07
井口
08
设计轨道
09
实钻轨迹
10
为什么要钻定向井？
绕开地面地下障碍物 地下地质条件要求：由于地质构造特点采用直井不能有效地开发油气藏时 钻井技术的需要：遇到井下事故或复杂情况无法处理或者不易处理时。
Da
αa
D
b
O1
O2
Dt
d
O
S
St
αt
c
t
αb
f
二定向井设计
上述公式中符号代表意义 H0——过度参数，m； H——全井总垂深，m； ΔHXZ——自降斜终点到目标点处的垂增，m； HZ——造斜点的深度，m； a，——降斜终点的井斜角，m； S0——过度参数，m； S——井口到目标点的水平位移，m； ΔSXZ、ΔLXZ——分别为降斜终点到目标点的水平位移和段长，m；
磁极
地理北极
磁极
磁偏角
地理方位
磁方位
磁偏角：它是指地磁北极方向线与地理北极方向线之间的夹角。随着地理位置和时间不同其数值也不同。有正负值之分。
a
专业名词
地理方位角：以地理北极为基准的方位角。
添加标题
地理方位角=磁方位角+磁偏角
添加标题
井斜变化率：单位井段内井斜角的改变速度。以两测点间井斜角的变化量与两测点井段的长度的比值表示。
设计轨道
靶区
水 平 位 移
α-井斜角
定向井垂直投影图
垂 深
定向井是使井筒沿特定方向 钻达地下预定目标的油气井
什么是定向井？
定向井水平投影图
β
01
北
02
东
03
靶点
04
N
05
E
06
β-方位角
07
井口
08
设计轨道
09
实钻轨迹
10
为什么要钻定向井？
绕开地面地下障碍物 地下地质条件要求：由于地质构造特点采用直井不能有效地开发油气藏时 钻井技术的需要：遇到井下事故或复杂情况无法处理或者不易处理时。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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）
水平井 长半径 中半径 最小靶垂 最小靶方位
水平井的应用
不用补充井开采不规则油气藏 限制不希望的地层流体的侵入
水平井的用途
保护油气藏能量，达到最大采收率
穿越直井不能钻到的垂直裂缝性油 气藏 通过额外的油气藏裸露，增大低渗 透油气藏的产量 通过增加油气藏裸露面积，最大限 度地提高低能油气藏的产量
河道砂 礁核 油 水
无法接近的油气藏
四口水平井构成的丛式井组就可以有 效的开采某一储层。在相同情况下，可能 需要20口井才能满足开采要求 二次、三次采油也将从线性注水而不是 径向注水中得到更大收益 水平井钻井最适合于生产井，而不适合 于探井
﹡长半径水平井直井段较短，裸眼 较长，钻井中摩阻很大 ﹡套管下至不稳定地层以上 ﹡增斜段钻穿事故多发地层，裸露 地层较多
水平井类型及比较 国内钻中长半径水平井已经是成熟技术
“八五”期间国内陆上已经完成了“石油水平井钻井成套技术研究”，并钻成水平 井62口，经济效益显著。其35口水平井经济效益：
油田 胜利 华北 大庆 大港 投产井数 24 1 2 3 与直井产量比值 3～ 8 1.8 2.9 ～ 6.3 2.8 ～4 油田 辽河 新疆克拉玛依 投产井数 3 2 与直井产量比较 4.71 2 ～9
裸眼封隔器
优点：生产损失最少、具有隔层的优点 缺点：控制生产能力一般、费用中等以上
表层133/8″ 153/8 ″或171/2 ″
地
层
压力系数 机械钻速
重庆统
1.0
5.5m/h
侏罗系
自流井群
中间套管95/8 ″ 121/4 ″
1.0
6.2m/h 0.8m/h 1.5m/h
须家河 1.15
三叠系
生产套管7 ″ 81/2 ″
雷口坡 1.24
嘉陵江 1.24
1.5m/h
6 ″井眼
中半径水平井开窗侧钻水平井
永久性套管斜向器 开窗侧钻
套管段铣开窗侧 钻
中半径水平井 永久性套管斜向器
永久性套管斜向器
开窗 侧钻工具
中半径水平井
套管段铣
套管
套管 水泥
磨铣段
侧钻磨铣段
水泥
地层
侧钻井眼 地层
中半径水平井水平井井眼净化
井斜0°钻屑在泥浆中沉降 井斜25°～35 °钻屑开始从泥浆中析出，形成岩屑床 并沿井眼下滑 井斜55°～65 °钻屑脱出，形成岩屑床，但停止下滑 井斜90°钻屑脱出，并形成岩屑床 井眼净化清除岩屑床的方法： 增大环空流速 使用较大直径钻杆 井斜0°～45°层流循环 井斜45°～90°紊流循环 增加层流动塑比 减少胶凝强度 旋转和上下活动钻具 短起下钻 起下钻开泵循环 控制钻速
提高水平井效益的途径
降低初期投入 降低钻井费用——选择水平井技术 较高的技术服务公司（采用优化设计、 提高轨道控制质量和成功率）是降水平 井投入的关键。选择水平井工具和测量 仪基本配套的钻井施工队伍。 降低完井费用——在满足要求的前 提下，尽量采用简单的完井方式，是降 低初期投入 的重要环节。 提高单位时间油产量 加强水平井的地质与油藏工程研究与优 化设计，选准层位，较准确的预测油产 量；在目的层中钻出足够长的井段。
摘自《关于水平井经济效益的评价的初步探讨》油科院 苏义脑
目录
水平井应用 水平井类型及比较 中半径水平井及钻井 水平井完井
中半径水平井
中半径水平井的应用
天然裂缝型油气藏
礁岩
裂缝性油气藏
非连续油气藏 水锥和气锥油藏 致密油藏
气锥
水锥
稠油油藏
提高采收率的应用
中半径水平井钻井的应用
中半径水平井井身剖面 中半径水平井
±2m ±1m
±2° ±2 °
目 的 层 垂 深 靶 区
水平井井眼
目的层方位靶区
中半径水平井井底造斜钻具组合
井底造斜钻具
钻杆至地面（在 垂直井眼内） MWD无线随钻
钻铤（在垂直井 眼内）
加重钻杆（穿过 造斜段）
无磁钻铤或无 磁钻杆
无磁钻铤或无磁 钻杆（有防磨带）
低速、高扭矩 造斜马达
钻头
中半径水平井 赤水宝元中半径水平井井身结构
增加泥浆密度 使用水基优质润滑泥浆或油基泥浆 使用天然沥青 下额外套管柱
扭矩和阻力
使井身形状最佳化
使用扭矩和阻力计算机模型
控制钻井产生的固相 使用泥浆润滑剂 尽量减少边钻边改变计划 保持较小狗腿 旋转钻进、加大钻压、定期划眼
其它现场要求
使用顶部驱动装臵有利钻水平井 井场备用水泥车 良好的固相控制设备 足够的入井工具及钻具 备用马达（包括一根比计划造斜率更高 的马达） 备用随钻测量 完整、精确的资料收集
中半径水平井 水平井测量系统及测井
测量工具 电子单点 电子多点 有线随钻导向工具 柔性导向工具 MWD无线随钻测量 造斜点陀螺定向 测井 钻杆输送测井系统
目录
水平井应用 水平井类型及比较 中半径水平井及钻井 水平井完井
水平井完井
下套管固井 8%
水平井完井方式
筛管和砾石充填 8%
中半径水平井 井眼稳定性和井漏
当井斜角增加时：
井眼倾向坍塌的应力要求较高的泥浆密度 破裂压力梯度减小 孔隙压力不受影响 井漏的危险增加 压差卡钻的危险增加 承受井漏的能力减小
该过程导致：
防塌
防漏
尽量减小泥浆密度 尽量减小泥浆粘度 尽量减小抽汲压力和波动压力 泵入堵漏材料 下额外套管柱
短半径水平井径向分支井技术在渤海花岗岩中应用，在7″尾管以下水平段径向侧钻分支成 功（垂深2830m，水平段位移271m，平均曲率半径29m；日产油20m3)。
水平井类型及比较
无比例
66万元
中、长半径水平井与直井 成本比较
单位产层生产成本
井型 直井
269万元 直井：水平井=1：1.3-1.76
产层长 度（米） 6
合计
35
1.8 ～9
国内各油田应用中长半径水平井进行油气田开发： 胜利油田中长半径水平井数以每年30 ～50口的速度增加，2000年完成54口 （平均单井日产液37.3t，平均单井日产油18.5t)，2001年完成52口。截止2001 年底，共完成各类水平井214口，取得良好的开发效果。 新疆石西沙漠油田应用深水平井钻井技术钻井8口（垂深4370 ～4410m) ， 用2.2倍直井的投资获得5倍以上的直井产量（单井日产液125 ～ 362t，单井日 产油92.8 ～ 362t）。
裸眼封隔器
优点：生产损失最少、具有隔层的优点 缺点：控制生产能力一般、费用中等以上
下套管固井射孔
优点：完全控制生产、具有隔层的优点 缺点：无法知道产量损失、费用中等以上
水平井完井 水平井完井方式比较
裸眼
优点：无产量损失、成本最低 缺点：控制生产能力差、裸眼会消失、不可 能弃井
割缝衬管
优点：无产量损失、成本较低、井眼不会消 失 缺点：无法控制生产、不能进行生产测井、 不可能弃井
目录
水平井应用 水平井类型及比较 中半径水平井及钻井 水平井完井
水平井类型及比较
水平井类型
长半径 6.6°～19.7°/100m
水平段长656～1640m
中半径 26 °～65.6°/100m
水平段长492 ～ 1312m
短半径 5°～10°/m
水平段长98 ～ 328m
水平井类型及比较 中、长半径水平井
裸眼封隔器
优点：生产损失最少、具有隔层的优点 缺点：控制生产能力一般、费用中等以上
下套管固井射孔
优点：完全控制生产、具有隔层的优点 缺点：无法知道产量损失、费用中等以上
水平井完井 水平井完井方式比较
裸眼
优点：无产量损失、成本最低 缺点：控制生产能力差、裸眼会消失、不可 能弃井