分支水平井完井技术在胜利油田的应用
胜利油田水平井分支井钻井技术应用
应用案例一：某区块的油气开采
总结词
提高采收率
详细描述
在某区块的油气开采中，通过应用水平井分支井钻井技术，能够更好地开发油 藏，提高采收率，增加油田的产能。
应用案例二：某复杂地层的钻井作业
总结词
降低钻井风险
VS
详细描述
在某复杂地层的钻井作业中，由于地层复 杂多变，传统的钻井技术难以应对。采用 水平井分支井钻井技术，能够更好地应对 复杂地层，降低钻井风险，提高钻井效率 。
胜利油田水平井分 支井钻井技术应用
目录
• 引言 • 水平井分支井钻井技术概述 • 胜利油田地质条件与技术要求 • 胜利油田水平井分支井钻井技术应用实例 • 水平井分支井钻井技术发展趋势与展望 • 结论
01
CATALOGUE
引言
背景介绍
胜利油田是中国重要的石油产区之一 ，拥有丰富的石油资源和复杂的油藏 条件。
效率。
智能化
智能化技术将在水平井分支井钻井 技术中得到广泛应用，实现自动化 控制和监测，提高钻井精度和安全 性。
环保化
随着环保意识的提高，水平井分支 井钻井技术将更加注重环保，采用 更加环保的钻井液和废弃物处理技 术，降低对环境的影响。
水平井分支井钻井技术的未来展望
拓展应用领域
水平井分支井钻井技术将拓展应 用到更多的领域，如煤层气、页 岩气等非常规能源开发领域，为 能源开发提供更加高效和安全的
随着油田开发进入中后期，油田的开 采难度逐渐增大，需要采用更先进的 钻井技术来提高采收率。
目的与意义
01
水平井分支井钻井技术是当前钻井技术的重要发展 方向，能够提高油藏的采收率和开采效率。
02
在胜利油田应用水平井分支井钻井技术，能够为油 田的可持续发展提供技术支持和保障。
水平井、分支井钻井技术在油气开采中的应用
浅论水平井、分支井钻井技术在油气开采中的应用摘要：伴随着现代科技的发展进步，先进的采油技术工艺得到了空前的提高，水平井、分支井技术要属其中最具代表性的采油工艺。
其广泛运用于天然裂缝油藏、薄层油藏、存在底水锥进的气藏、存在气锥和水锥问题的油田等多种油、气藏中。
重点分析水平井、分支井采油工艺的发展现状及人工的举升方式、找水堵水技术、增产增注措施、控砂技术、防砂等。
水平井、分支井在重油的开采、水驱等可以提高采收率的措施中也起到举足轻重的重要作用。
关键词：水平井分支井采油工艺运用一、水平井、分支井采油工艺现状20世纪40年代水平井技术正式应用于油气田开采作业，经过多年的技术实践和改进一举成为油气田开发作业及提高采收率的一项重要技术手段。
1980年代水平井技术相继在加拿大、美国、法国等西方老牌工业国家得到了大规模的工业化应用，由此引发了研究、应用水平井技术的小高潮。
水平井钻井技术也随之日趋完善为一种开发低渗透油气田的成熟技术，并在此基础之上发展完善了一系列的配套技术。
在一口母井眼中钻出两口或以上多口钻井进入油气藏的分支井眼或二级井眼分支井，主井眼可以是定向井、直井，也可以是水平井，这种类型的钻井便称之为分支井。
分支井的类型种类比较多，如反向式、叠加式、鱼刺型、辐射状、y型等多种类型，在实际的开采过程中可以根据油藏的具体情况择优选择合适的分支井类型。
分支井技术与当前应用比较成熟的水平井技术相比，有着更大的优越性：它能够很好的发挥水平井高产、高效的传统优势，挖掘剩余油潜力，提高采收率，增加泄油面积，改善油田开发效果；可共用一个直井段同时开采两个或两个以上的油层或不同方向的同一个油层，在更好地动用储量的同时节约了油田开发资金。
当前世界范围内水平井、分支井技术应用较广泛、技术水平较高的仍属欧美等发达国家，但是我国的水平井、分支井钻井技术也有较大的发展进步。
国外的水平井技术主要应用在天然裂缝油藏、薄层油藏、存在底水锥进的气藏、存在气锥和水锥问题的油藏等几种油气藏。
胜利油田水平井完井采油技术-叶金胜
分支水平井
大位移水平井
鱼骨状分支井
一、胜利油田水平井开发技术现状
“十五”、“十一五”期间
阶段 特超稠油 海上 低渗透 厚层正韵律 薄层 裂缝 断块 稠油 地层不整合 “八五” “九五” “十五” “十一五”
胜利油区水平井分布于68个油田中的42个，覆盖比例62％。应用无禁 区，覆盖范围广。 2003年水平井年产油突破百万吨大关, 2007年产油148×104t， 2008 年8月底，累计设计水平井1327口，投产水平井1099口，水平井为胜利油田 增产稳产发挥了重要作用。
二、胜利油田水平井完井技术
2.水平井筛管完井技术
① 筛管顶部注水泥防砂完井一体化技术
二、胜利油田水平井完井采油技术进展
2.水平井筛管完井技术
① 筛管顶部注水泥防砂完井一体化技术
工艺过程：
☞ 下入完井管柱
☞ 膨胀封隔器 ☞ 打开分级箍
☞ 注水泥、关闭分级箍
二、胜利油田水平井完井采油技术进展
2.水平井筛管完井技术
一、水平井基本知识 二、胜利油田水平井完井技术
2.水平井筛管完井技术
钻孔/割缝衬管完井适用于：
a、天然裂缝性碳酸盐岩或硬质砂岩储层 b、单一厚储层或不要求层段分隔的储层
c、井壁不稳定，有可能发生井眼坍塌的储层
d、岩性较为疏松的中、粗砂粒储层 滤砂管防砂完井适用于：
a、岩性较为疏松的砂粒储层
二、胜利油田水平井完井采油技术进展
二、胜利油田水平井完井技术
4.侧钻水平井完井技术
④ 侧钻水平井膨胀管完井技术 ☺ 侧钻井膨胀管完井方案 侧钻井膨胀管完井方案磨铣套管段开窗，钻到下节套管深度时，下OHL膨胀管 膨胀。以5 1/2 in套管为例，使用的OHL膨胀管为107.95mmx6.35mm的实体膨胀管， 膨胀前的内径95.25mm，膨胀后的内径为108.97mm。
胜利油田水平井完井技术现状及研究展望_赵金洲
第31卷第6期2009年12月石 油 钻 采 工 艺OIL DRILLING & PRODUCTION TECHNOLOGYVol. 31 No. 6Dec. 2009文章编号：1000 – 7393（ 2009 ） 06 – 0004 – 05胜利油田水平井完井技术现状及研究展望赵金洲1 赵金海2 杨海波2 魏新芳2（1.胜利石油管理局，山东东营 257000；2.胜利油田钻井工艺研究院，山东东营 257017）摘要：随着水平井在油田开发中应用越来越多，水平井完井技术也成为国内外研究的热点。
胜利油田根据自身特点，先后开展了滤饼酸洗工艺、筛管分段技术、水平井砾石充填防砂技术、水平井提高固井质量和安全下入的工具技术、分支水平井完井技术、实体膨胀管和膨胀防砂筛管完井技术等方面的研究，形成了较为完善的水平井完井技术体系，为油田的持续生产奠定了坚实基础。
关键词：胜利油田；水平井完井；滤饼酸洗技术；分支水平井完井；膨胀管完井中图分类号：TE243 文献标识码：AResearch status and prospect of horizontal well completion technology in Shengli OilfieldZHAO Jinzhou1, ZHAO Jinhai2, YANG Haibo2, WEI Xinfang2（1. Shengli Petroleum Administration Bureau, Dongying 257000, China;2. Drilling Technology Research Institute, SINOPEC Shengli Oilfield, Dongying 257017, China）Abstract: Horizontal wells are applied widely in oilfield development. Completion technology of horizontal wells is becoming hotspot home and abroad. According to characteristics of Shengli Oilfield, mud cake acid pickling process, screen segmentation technol-ogy, gravel pack sand control technology for horizontal wells, cementing quality improvement and safe running-in-string technology for horizontal wells, multi-lateral horizontal well completion technology, solid expandable tubing and expandable sand screen are devel-oped, on the basis of which comprehensive horizontal well completion system is formed and continuous production in Shengli Oilfield is maintained.Key words: Shengli Oilfield; horizontal well completion; mud cake acid cleanup; multi-lateral horizontal well completion; expand-able completion近几年，随着油气田开发向低渗透、稠油油藏方向发展，水平井钻井技术在胜利油田得到了广泛应用。
胜利油田水平井完井采油技术
Zh18-13-20
Zh5 Zh5-8
6
5.1
Zh18-11-14 2.8
Zh18-11-16
2
2
6.0 Zh183
Zh18-11-18 Zh18-11-20 4.6
6
7.9
Zh18-9-12 6.8
8.0 Zh18-9-x14
Zh18-9-16
5.5 Zh18-9-18 2.8
Zh18-9-20
20
二、胜利油田水平井完井采油技术进展
关键工具研制
水平井液压分级箍
套管外封隔器
规格：4in－95/8in 打开压差：17～18MPa 关闭压差： 20MPa
规格：27/8in－95/8in 长度：1m－12m 密封压力： 15－35MPa 耐温：150 ℃
稠油底水油藏开发取得成功
沾 18-1-16井
一、胜利油田水平井开发技术现状
特别是“十五”期间，针对油藏新类型、应用新 领域带来的挑战和机遇，大力攻关水平井新技术，进 一步发展完善了五项水平井开发关键技术，成为促进 油田稳定发展的重要支撑技术。
1、水平井地质建模及剩余油定量描述技术
2、水平井一体化优化设计技术 3、水平井钻井轨迹测控技术 4、水平井油层保护技术 5、水平井完井采油配套技术
太平油田沾18断块Ng下1砂层组有效厚度等值线图
Zh29-70
11.1 Zh18-15-12 10
Zh18-15-16
Zh18-15-14
Zh26-3
Zh26-4 Zh18-15-20
0
2 2
6
2 6
第2分支 第4分支
6 2
Zh18-13-14
8.6 Zh187 9.9
胜利油田辛17区块浅层水平井钻完井技术
胜利油田辛17区块浅层水平井钻完井技术作者：程荣升来源：《科学与财富》2016年第07期摘要：胜利油田辛17区块生产水平井施工数量日益增多，该区块井壁稳定性差、防碰绕障井多、大井斜段及水平段携砂困难、完井工艺复杂等难题突出。
在该区块水平井施工过程中，通过优选钻头、采用合理的技术措施和优良的钻井液体系，有效的克服了以上难点，取得了较好的效果。
关键词：水平井钻头选型防碰钻井液完井1 辛17区块概况辛17区块位于东辛油田济阳坳陷东营凹陷中央断裂背斜带属于低渗油气藏，主要油气层位于垂深1500～1600m，地层分布依次为平原组、明化镇组、馆陶组和东营组，该区块的主要井型为水平井，利用水平井控制面积较大的优势，开发辛17断块东二段油藏。
2 技术难点（1）上部地层疏松，易垮塌，井眼稳定性差。
该区块主要钻遇东营组以上地层，岩性疏松、成岩性差，钻进过程中易冲洗形成大肚子井眼。
（2）井网密集，防碰井多、距离近。
该区块最大的防碰井数量达23口，前拖距离只有3m，防碰难度极大。
（3）井浅地层分布浅，钻井液维护和处理的空间小。
该区块完钻层位在东营组，完钻井深通常在1800m左右，设计最高钻井液密度只有1.15g/cm3，钻井液处理、维护难度大。
（4）大斜度井段及水平段携砂困难。
水平段岩屑不易携带，容易在下井壁形成“岩屑床”，携砂有困难。
（5）完井工艺复杂。
采用水平井测井工艺，完井管串中下入筛管、分级箍、封隔器等特殊附件，工艺复杂增加了完井施工风险和难度。
3 钻井技术措施3.1直井段钻头选型造斜点之前的直井段在上部地层，岩性疏松，岩石可钻性好，有利于快速钻进。
针对这些特征，选用四刀翼的PDC钻头，保证了连续快速钻进效果和良好的井身质量。
3.2防碰技术措施（1）开钻前收集周围井的轨迹数据，对比分析，做出防碰扫描。
（2）依据扫描结果，对易碰的重点井段列出防碰点，标注防碰单根号，做好防碰提示。
（3）钻进过程中，操作人员时刻注意憋、跳等异常现象的发生。
海上油田多分支井完井新技术应用
140多分支井是从一个主井眼中侧钻出分支井眼的井，用分支井开采油气田。
多分支井技术是上世纪50年代提出来的，第一批多分支井开始于前苏联的俄罗斯和乌克兰地区，第二批多分支井于1968年开钻于前苏联的西伯利亚地区[1]。
20世纪多分支井技术在俄罗斯、北海油田及北美得到广泛应用，并逐步推广到中东、南美、欧洲与亚洲[2] 。
目前，我国的新疆、辽河、胜利、南海、四川等油田都先后钻成了多分支井。
由于单井口可以利用多支开发多个层位，泄油面积增加，单井产能提高，井口数量可以减少，相应的可减少海上平台的数量或减少单个平台的井槽数，降低油气田开发费用，多分支井技术已经成为油气田开发的一项先进技术[3-7]。
1 油田基本概况海上E油田储层岩性主要为细～中粒长石岩屑、长石石英砂岩，砂岩成份主要为石英（平均占67%）。
油田储集空间类型为孔隙型，储层孔隙发育，孔隙连通性较好，测井解释孔隙度14.4%～26.3%，渗透率26.7～1762.6mD，属中-高孔隙度、中～特高渗储层。
为进一步挖潜油气成藏潜力，缓解油田产量压力，提高油田采收率，油藏计划在E油田剩余油富集的构造高部位部署一口调整井A，动用Z层。
同时根据储层展布和剩余油分布，为有效增加储层的裸露面积，提高新增井产能，设计A井为多分支采油井对非均质性较强的低渗储层开展多分支井井先导性试验。
2 多分支井方案设计本油田在2020年1月投产一口多分支井，完井方式为主井眼优质筛管防砂，分支井眼没有采取防砂措施。
此分支井初期效果较好，2021年底有微量出砂0.05%，产液量下降。
分析认为初期分支井眼保持较完整，因分支井未采取防砂完井措施，出现井壁坍塌而出砂并失去供液能力，后续整体产能受影响，目前本井已经采取抑砂措施。
海上油田多分支井完井新技术应用晁一寒 邱森 卞涛 敖民 徐先亮中海油能源发展股份有限公司工程技术深圳分公司 广东 深圳 518000摘要：E油田现处于开发初期，但油田投产以来，生产井递减快、稳定产量低、高部位生产井能量亏空较大、采油速度慢。
胜利油田分支井钻井技术介绍
单底水平井
双底水平井
四底水平井
分支井的缺点
在钻多分支井时，已钻分支井眼常处于 裸眼状态，因而存在着潜在的污染及复 杂性； 对各分支井井眼迚行井下作业更为复杂， 为避免井下作业时出现事故，应保证能 顺利地再次迚入各分支井眼； 钻井和采油作业期间的井控较为复杂。
分支井的适宜条件
设计水平位移较大的井； 地面为环境敏感地区 ,不允许建多个井场； 老井侧钻； 适合多种油藏类型：重油或稠油油藏、 层状油层体系、断块 / 孤立油藏、衰竭油 藏、低渗油藏、天然裂缝油藏和存在一 个或多个垂向不渗透隔层的油藏。
分支井采油 工艺技术 分支井眼修井 作业技术
胜利油区有一部分油藏如屋脊式多层断块油藏、
边底水油藏等，用直井开采效果比较差，用水平井
或侧钻水平井开采不能够完全控制油藏，而采用多 底井或分支井就可以较好地解决这一问题。该项技 术在胜利油区有比较广阔的应用前景。 “九五”期 间，已逐渐发展成熟的水平井、侧钻水平井技术为
L1 主井眼与分支井眼均为裸眼
主、分支井眼均为裸眼 分支井眼再迚入受限 控制采油受限 适用于胶结性好的地层
L2 主井眼有套管裸眼或丢筛管完井
主井眼全尺寸通畅 筛管无机械ห้องสมุดไป่ตู้挂 能再迚入分支井 适用于胶结性好的地层
L3
主井眼有套管悬挂筛管完井
筛管机械悬挂于主井眼套管 分支井眼不注水泥 主井眼和分支井眼都可再迚入 适用于胶结性好的地层
胜利油田
主要内容
一、概述 二、分支水平井钻井技术 三、存在的问题 四、下步的研究方向 五、推广应用前景
一、概
述
分支井技术是九十年代国际上发展起 来的一项集地质设计、钻井、完井和采油
于一体的崭新的开采技术。分支井也称多
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!应用技术#
分支水平井完井技术在胜利油田的应用Ξ
皇甫洁ΞΞ 李雷祥 刘希明 冯 辉 (胜利油田有限公司采油工艺研究院) 隆新耀
(胜利油田有限公司孤岛采油厂)
摘要 分支水平井是水平井技术的进一步发展和完善,是一种用于老油田开发后期提高采收率和新区改善开发效果的重要手段。
目前,该技术在国外得到大规模的研究和应用,而在国内却刚刚起步。
介绍了胜利油田第一口自行设计并施工的双分支水平井———桩1-支平1井的完井技术,该井是中石化重点科技攻关项目“分支井钻采配套技术研究”的第一口试验井。
从完井方案设计、完井管柱、完井施工工艺等方面阐述分支水平井完井技术的难点和重点,最后提出几点认识和研究方向。
关键词 胜利油田 分支井 完井工艺 射孔
随着石油工业的发展,分支水平井技术已逐渐成为石油行业又一热点技术。
分支井技术可以较大幅度降低油气开发成本,充分挖掘油田生产能力,提高油气采收率,从而提高油气开发的综合经济效益。
分支井技术在国外较为普遍,但在国内由于受主井眼与各支井眼交汇处的处理及分支装置系列工具的限制,起步较晚。
2000年9月胜利油田在其先进的水平井技术的基础上,自行设计和施工完成了该油田第一口双分支水平井———桩1-支平1井。
分支井概况
桩1-支平1井位于桩1块中部构造的较高位置,该区先后有9口井(包括1口水平井)投入开发,大部分井开井即见水,其主要原因是该层为底水油藏,油水粘度比大,油流动阻力大,底水很快以水锥形式致油井水淹。
因此设计利用双分支水平井开发该构造的含油富集区,以起到控制更大面积储量,抑制底水锥进,增大泄油面积,改善开发效果,提高产能及采收率的作用。
该井钻探目的层为馆上段9小层。
第一分支为三靶点水平井,设计水平段长200m。
第二分支为两靶点水平井,设计水平段长150m,两分支呈30。
角斜交。
桩1-支平1井采用主井眼钻 31112mm井眼下 24415mm技术套管,分支井眼钻 21519mm井眼挂 13917mm套管的井身结构,尾管悬挂器的位置由上分支开窗点位置和所采用的回接系统的要求确定。
井身结构数据见表1。
表1 桩1-支平1井井身结构数据
分 支
开钻
次数
井眼直径×井深
/mm×m
套管直径×下深
/mm×m 第一分支
一开44415×30133917×299101
二开31112×17041724415×170218
三开21519×1945100
13917×
(1350197-1942151)第二分支—21519×1872100
13917×
(1345184-1871100)
完 井 方 案
完井技术是决定分支井技术水平的关键因素。
按照完井技术难度,可将分支井分为6类。
第1类是在裸眼井内钻分支井眼,分支井眼裸眼完井;第2类是从套管内钻分支井眼,分支井眼裸眼完井;第3类是从套管内钻分支井眼,在分支井眼内下入
・
3
4
・
2002年 第30卷 第6期
石 油 机 械
CHINA PETROL EUM MACHIN ER Y
Ξ
Ξ
Ξ皇甫洁,助理工程师,生于1972年,1996年毕业于石油大学(华东)石油工程专业,现从事完井采油技术研究工作。
地址: (257000)山东省东营市。
电话:(0546)8557254。
(收稿日期:2002-01-07;修改稿收到日期:2002-03-05)本课题是中石化集团公司重点科研项目“分支井钻采配套技术”(项目编号KZD22000015)的部分内容。
尾管,将分支尾管连接到主井眼的套管上,但连接
部位不注水泥。
以上3类完井方式虽然工艺简单方便,但无法满足分支井后期开采和卡堵水的需要。
第5、6类完井方式技术难度较大,需要在分支井尾管与主井眼油管之间形成机械连接与密封,根据国内完井技术现状,该工艺很难实现。
因此,最终决定采用第4类完井方式,即从套管内钻分支井眼,分支井眼内下入尾管,尾管顶部连接到主井眼套管上,在连接部位注水泥。
完井方案具体内容如下:
(1)根据目的层及夹层的油藏地质条件、井眼轨迹、井眼直径以及后期采油作业要求,决定两分支井均采用套管固井射孔完井。
(2)在第1分支井眼完钻后,先对该井眼进行完井,再下入地锚、造斜器钻第2分支井眼,对第2分支井眼进行完井。
(
3)油层套管固井、试压及测井合格后,按照地质及采油工艺要求,设计射孔方案,实施射孔工艺,下入防砂管柱完井,完井管柱如图1所示。
最后,对主井眼内的尾管段进行套铣。
图1 桩1-支平1井完井管柱示意图
完 井 工 艺
11射孔工艺设计
(1)井眼准备 ①通井:用钻杆带 118mm ×115m 通井规,通井至人工井底,并实探人工井底
深度;②替钻井液:用污水反循环洗井,将井内钻井液替干净;③替射孔液:正循环替入射孔液,配方为2%清洗剂+2%粘土稳定剂+污水,用量40m 3。
(2)射孔参数 层位:Ng9;枪弹:102枪,
102弹;孔径:12～14mm ;孔密:16孔/m ;射孔
方式:下相位180°,4排布孔,近平衡压力射孔。
21防砂工艺设计
该井馆上段地层砂粒度中值在0107～013mm 之间,以011～0125mm 为主。
经过计算,确定采用金属棉滤砂管管内防砂工艺。
滤砂管的挡砂精度
为0109mm ,渗透率≥170
μm 2,滤砂管的外径为116mm ,最小内径为76mm 。
防砂管柱结构如下(自下而上)。
外管:丝堵( 108mm )+扶正器+金属棉滤砂管( 116mm )+扶正器+膨胀式封隔器+
水平井丢手工具+钻杆( 73mm )
内管: 4813mm 油管+胀封工具+ 4813mm 油管短节+胀封工具+4813mm 油管+水平井丢手工具+钻杆( 73mm )
结 论
桩1-支平1井两分支均采用尾管固井和套管内滤砂管防砂技术,从完井管柱的下入,封隔器坐封,完井尾管的丢手,射孔直至投产都非常顺利。
自2001年10月投产以来,一直保持日产液40m 3,日产油10t 左右的产量,目前已累计产油约4200t ,相当于同地区115～2口水平井的产量。
总之,从桩1-支平1井的试验成功得到以下启示:
(1)胜利油田在分支水平井完井方面才刚刚起
步,完井工艺及井下专用工具的研究与应用尚存在一些问题。
例如,分支井眼与主井眼的机械连接性
能、密封性以及各分支井眼的选择性再进入的可靠性还需进一步提高。
施工所需的关键工具如胀封工具、分级箍、膨胀式封隔器的性能,需进一步完善。
(2)采用分支井第4类完井方案,套铣和磨铣后的窗口不规则,影响后期再进入作业的实施。
(3)目前,胜利油田初步形成了一套分支水平井钻井及完井技术,这为今后多层系、薄砂体、非均质严重的油藏提供了一种行之有效的开采方法。
(本文编辑 李学富)
尊重自然 热爱自然 保护自然
・44・ 石 油 机 械2002年 第30卷 第6期。