胜利油田水平井完井技术现状解析及发展
胜利油田水平井完井技术现状解析及发展探讨
摘 要:近几年以来,我国胜利油田的水平井完井技术有了快速发展,已经由单一的固井射孔完井技术渐渐发展成一套适用多种油藏类型、保护油气层、提高水平井产能和采收率的综合工艺的技术。本文主要分析了当前水平井完井技术的不足,指出了今后胜利油田水平井完井技术的发展。
关键词:胜利油田 水平井 完井 技术 现状 发展
中图分类号:te257 文献标识码:a 文章编号:1672-3791(2012)05(b)-0069-01
完井是衔接采油与钻井但是又相对较为独立的一个技术性工程,选择完井的方式最为关键的一个环节,完井的方式是不是合理,将直接影响到后续的开采开发的有效顺利进行,我国胜利油田在1990年完成了第1口科学试验水平井—— 埕科1井,其成功进行投产,象征着水平井的技术从室内的研究阶段转到现场试验的阶段。通过对这一技术的研究及试验,水平井技术一直在不断的提高,其已成为对老油田的挖潜、新油田的开发和采收率的提高一项重要技术。
1 水平井完井的技术
1.1 水平井完井方式优选
我国和国外目前最常见的水平井完井的方式共有以下几种:钻孔/割缝衬管完井和裸眼完井;固井射孔完井和带管外封隔器的钻孔/割缝衬管完井以及砾石充填防砂完井。选择完井方式要考虑下列因素:钻井目的、储层的性质、储层的厚度、钻井工艺及能力、人工举升方法及能力、测井的方法和能力、油层污染及解除方法、经济综合评价、增产措施等等。
1.2 水平井完井工艺技术
(1)带管外封隔器的衬管完井,带管外封隔器的钻孔、割缝衬管完井技术是把管外封隔器技术和钻孔、割缝衬管完井和井眼清洗技术有机的进行融合。胜利油田纯70-平1井、正6-平1井就是采用这种工艺。纯70-平1井目的层是s4上,储层孔隙度为16%,渗透率17.2×10-3μm2,粒度中值0.07mm,泥质含量7.8%,属于中孔低渗储层。原始地层压力25.1mpa,压力系数0.97,为常压系统,目前地层压力19.6mpa。该井实施后效果很好,初期日产油即为35m3,达到了相邻几个直井初产四倍,给低渗非均质油藏的水平井开发做出了示范。
(2)钻孔/割缝衬管完井工艺。钻孔/割缝衬管完井通常适用于:天然裂缝性碳酸盐岩或者硬质砂岩储层;岩性较为疏松的中、粗砂粒储层。在其它国家里,水平井利用割缝衬管完井技术特别常见,因为其不仅可以起到裸眼完井的作用,同时还能防止裸眼井壁发生坍塌以堵塞掉井筒,还可以起到防砂的作用。这一技术的关键是怎样有效的解除钻井的过程中所出现的油层污染和钻井滤饼,并由这些对地层油的流通道及衬管的堵塞。针对这个困扰,当前所使用办法最多的就是通过替浆、酸洗,来清洗裸眼的井壁,再对完井的保护液进行补充。
(3)固井射孔完井工艺.在我国,当前使用最多的一个完井方式就是固井射孔完井技术。固井射孔完井工艺包括:尾管固井及套管固井射孔完井两大种。尾管固井射孔完井主要是针对于固井质量提高和保护油气层起到非常好的效益,在钻水平段的过程中使用与油气层相配伍的钻井液,可以最大范围来降低油层的污染,降低成本,提升效益。套管射孔完井则是有利于绕避夹层水及底水,也可以实施水平段分段射孔和试油、注采和选择性增产措施。
2 水平井完井技术存在问题
(1)固井的完井过程中,当前只可以使用尾管固井和全井固井,却不可以进行一次管柱分段多级的固井,而且固井的质量得不到相应的保证。
(2)水平井完井方式非常少,现有的完井方式和油藏不相适应。在其它国家的,管外封隔器完井和衬管完井等方式都是同时进行的。而胜利油田因为受到了各方面限制,具体的操作中通常对工艺熟练度有所侧重,却忽视了对完井的方式和油藏的适应要求是否匹配,较多采用的是固井射孔完井,占到总共完井数的92%左右。这种单调的完井方式不能够有效的促进油的采收和产能。而且伴随着着油层压力的不断下降,操作过程中还极易形成油层的污染,而且施工的时间较长,耗费的费用自然也高。
(3)当前水平井防砂办法相对单调,当前,我国大多数是采用的射孔后面管内设置滤砂管来防砂。在其它国家,大多是使用裸眼砾石来填充或者在管内用砾石来填充起到防砂作用。
(4)当前水平井的产能预测、系统设计优化还有很大的发展空间。与此同时,还有射孔井段和产能优化不够好的现象,通常井眼穿过了多少油层,那么就射开了多少油层,这样造成了严重的浪费。
3 水平井完井技术的发展
(1)向科学经济的方向发展,选择水平井完井方式时,一定要从对油藏的适应性及经济因素多方面综合考虑。裸眼完井技术关键所在,就是怎样防止及解除在钻井的过程中所造成油层的污染。可利用欠平衡钻井的技术,以及在完井的过程中,注重对油井的重点保护,裸眼完井技术应该会有广泛的应用。胜利油田中的油藏类型比较适合衬管完井技术,伴随各项技术的快速进步,相信衬管完井会得到更多的重视和应用。
(2)砾石充填防砂技术及可膨胀式滤砂管防砂技术的发展,调查发现,水平井砾石充填防砂技术和悬挂滤砂管防砂的技术比较下来,有使用的寿命长和防砂的效果好等优点。其它国家对于出砂的油藏,其多数使用砾石来充填防砂完井。裸眼砾石充填防砂虽然更体现出经济性,但是因其受到井壁稳定性及筛管居中性等因素的影响,实施起来的风险高而且难度较大。
(3)水平井的固井质量会有效提高,现在水平井固井质量上还有一些问题,已经引起了研究及生产部门的重视,已经建立技术攻关组,研究改进工艺的方法和改进的措施,同时也没有忽略掉对新固井工艺与方法的研究。
4 结语
本文针对胜利油田实际,对水平井完井的技术水平进行的分析,并重点对这一技术存在的问题进行研究,并从三个方面就水平井完井技术的下一步发展展开研究,力争使开发水平井出现新的发展面貌,以提高对油层的采收率。
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[4] 朱军,田仲强,赵明宸,代旭升.油水井射孔孔眼对全井渗透率的影响分析[j]国外油田工程,2003(10).
浅谈我国水平井钻井技术的发展及应用
综， ～…，连 中国化工贸易 Ｃｈｉｎａ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｒａｄｅ 絮 浅谈我国水平井钻井技术的发展及应用 朱劲羽 （长江大学石油工程学院） 摘要：随着经济的发展，人们对石油的需求越来越大，平井钻井技术成为最重要的钻井技术之一。水平井技术于２ｏ世纪２０年代提出，４０年 代付诸实施，８Ｏ年代相继在美国、加拿大、法国等国家得到广泛工业化应用，并由此形成一股研究、应用水平井技术的高潮。如今，水平井钻井技术 已日趋完善，由单个水平井向整体井组开发转变，并以此为基础发展了水平井各项配套技术，与欠平衡等钻井技术、多分支等完井技术相结合。形成了 多样化的水平井技术。 关键词：钻井水平井发展 一、引言 近年来，水平井钻完井总数几乎成指数增长，全世界的水平井井 数为４．５万口左右，主要分布在美国、加拿大、俄罗斯等６９个国家， 其中美国和加拿大占８８．４％。在国内，水平井钻井技术日益受到重视， 在多个油田得以迅速发展，其油藏有低压低渗透砂岩油藏、稠油油藏、 火山喷发岩油藏、不整合屋脊式砂岩油藏等多种类型，石油剩余资源 和低渗、超薄、稠油和超稠油等特殊经济边际油藏开发的低本高效， 是水平井技术发展的直接动力。 智能化钻井系统是自动化钻井的核心，是多种高新技术和产品的 进一步研究和开发，其微型化的发展趋势，可望在２１世纪前半叶实 现，随着钻井过程中工具位置、状态、流体水力参数、地层特征参数 的实时测试、传输、分析和控制指令的反馈、执行再修正、钻井信息 日益数字化，越来越脱离了人的经验性影响和控制，钻进过程逐步变 成一个可用数字描述的确定性过程。当前出现和正在发展的三维成像 技术就是钻井信息数字化的一个典型例证。 自水平井技术获得进展以来，出现了明显的专业分工和作业中的 合作，现在这种趋势更加明显。测试工具开发和应用，多分支井完井 管柱系统开发，都体现了专业服务公司和作业者之间的专业分工和作 业合作趋势。这种趋势有利于新技术、新工艺的研究和应用。 总的来说，２ｌ世纪水平井钻井技术发展的趋势是向自动化、智能 化、轻便化和经济化方向发展。 定向井技术是当今世界石油勘探开发领域最先进的钻井技术之一。 采用定向井技术可以使地面和地下条件受到限制的油气资源得到经济、 有效的开发，能够大幅度提高油气产量和降低开发成本，有利于环境 保护，具有显著的综合经济效益。近年来，定向井已成为常规技术而得 到普遍应用。 二、我国水平井钻井技术现状和趋势 中国是发展水平井钻井技术较早的国家之一，６０年代中期在四川 打成磨３井和巴２４井，限于当时的技术水平，这２口水平井未取得应 有的效益。“八五”和“九五”期间开展了对水平井各项技术的研究 和应用，并在不同类型油藏进行了先导试验或推广应用，取得了很多 成果。国内以胜利油田，塔里木油田等为代表的一些油田也广泛应用 水平井技术开发各种油气藏，每年钻各类水平井２００余口，并都见到 较好的效果，取得较好的经济效益。塔里木油田是中石油应用水平井 最多的油田，水平井技术已经成为塔里木油田“少井高产”重要的技术 支撑，在原油上产中发挥着越来越重要的作用。截止２００３年１２月底， 塔里木油田共完成各类水平井１３３口，占全油田总井数的３４％，日产 油６５８２．７６ｔ，占全油田产量的４５．４％，平均单井日产油８６ｔ，是直井的 ３．５倍，已累计生产原油１２９７．８４万吨。截止２００５年１Ｏ月，塔里木油 田共钻各类水平井１６０口，平均井深５０００米。水平井已经成为塔里木 油田开发的有效手段。 ２０世纪９０年代以来，钻井技术逐步细化为具有代表意义的水平 井、多分支水平井、大位移井、深井钻井、连续管钻井等钻井技术， ２７８ Ｉ中国化工贸易ｌ ｅ 讯Ｃｈｅｒ￣ｉｃａｉ ｈ魏（＝｝ 并相继开发了许多新工具、新装备，增加和完善了钻井测试和控制手 段、过程分析和控制软件。 要我国目前的水平井技术基本能适应我国油田开发的需求。但是 我国的水平井技术主要是以跟殊、引进、消化和吸收国外的先进技术 为主，没有在国际上独到的先进技术，在硬件和软件上还受制于人。 大力发展水平井技术是高效开发复杂油气藏特别是低渗透、稠油 和裂缝性气藏的重要举措。我国页岩气资源前景广阔，包括海相页岩 分布区和陆相页岩分布。水平井分段压裂改造等技术是重点突破口。 未来页岩气的开发将主要是靠小井眼钻井和先期裸眼完井降低工程成 本、靠水平井分段压裂技术提高单井产量、靠长水平段水平井延长油 气井生产周期的开发模式，最终实现页岩气的效益开发。 三、水平井钻井技术应用效果 水平井对于低丰度、薄油层、稠油油藏、裂缝油藏、低渗透油藏、 薄油层和井间剩余油的开发具有非常好的效果，能够大大提高单井产 量，提高油田的采收率。由于水平井钻井技术的成熟与配套，国内外 各油田广泛应用水平井开发各类油气藏。国外每年钻水平井在２０００口 以上，国内钻水平井也在２００口以上，其产量也是直井的４～８倍。水 平井在各种油藏开发应用中都见到明显的效果。 水平井应用井跟轨迹控制技术，解决了由于受地面条件制约而造 成靶前位移不够的“Ｌ”型井身剖面，为了提高固井质量，防止顶水下 窜的双靶点“ｓ”型井身剖面，以及各种三维井眼轨迹和防碰绕障 问题。 胜利油田通过套管内侧钻短半径水平井研究，至今已在油田内外 完成套管内侧钻水平井约３８口，其中侧钻短半径水平井１９口。形成 了具有胜利特色的套管开窗侧钻（短半径）水平井钻井配套工艺技术。 该技术能成倍的提高原来老油井产量，减少加密井，改善井网布置。 利用现成的垂直井眼和地面生产设施（如井口设施、地面集输管线和 计量仪等），合理有效的开发各类油藏，增加可开采储量及石油采出 率，在加快产能建设，降低开发成本，回避钻探风险等方面，显示出 了巨大的经济价值和潜力。与钻一口新的水平井或垂直井相比，侧钻 短半径水平井能够明显降低相应的钻井和完井费用，是一种投资少、 见效快、经济效益显著的油田开发技术，是老油田稳产增产和提高最 终采收率的一种有效途径。 四、结语 总体来说国内该工艺技术不完善、不配套，现场试验应用中也出 现了许多技术问题，现场应用经验较少。特别在水平井分段压裂工艺 和井下工具等方面，与我国实际生产需求还存在较大的差距。在基础 研究，水力裂缝优化设计、分段压裂工艺技术、分段压裂工具、压裂 材料、水力裂缝动态监测等方面与国外先进水平差距很大。在引进国 外技术的同时要结合我国实际情况进行高新、高能材料和精工制造方 面的科技攻关，努力形成具有自主知识产权的配套技术，争取在短时 间内提升我国水平井分段压裂技术水平。
水平井裸眼砾石充填防砂完井工艺在胜利海上油田的应用
第３２卷第２期 ２０１０年３月 石 油 钻 采 工 艺 ＯＩＬ ＤＲＩＬＬＩＮＧ＆ＰＲＯＤＵＣＴ１０Ｎ ＴＥＣＨＮＯＬＯＣＹ Ｖｏ１．３２ Ｎｏ．２ Ｍａｔ．２０１０
文章编号：１０００—７３９３（２０１０）０２—０１０６—０３
水平井裸眼砾石充填防砂完井工艺
在胜利海上油田的应用
朱骏蒙 （１．长江大学，湖北荆州４３４０２３；２．胜利油田公司海洋采油厂，山东东营２５７２３７）
摘要：胜利海上水平井防砂主要以水平井裸眼挂滤防砂为主，但大泵提液后出砂严重。研究分析认为，水平井滤砂管挡砂 能力弱和防砂后未进行酸洗清除滤饼，是导致井筒局部高强度产液造成大量出砂的原因。通过优化设计和配套技术攻关，在 ＣＢ２２Ｇ—Ｐ２井成功进行了水平井裸眼砾石充填防砂完井试验，并形成了以水平井裸眼砾石充填防砂、酸洗工艺和变频控制大泵 生产为代表的水平井大泵提液综合配套技术。目前该井采用Ｏ６ ｉｌｌｌｎ油嘴生产，日产液１０４ ｔ，日产油９１．５ ｔ，含水１２％，提液增 油效果显著。
关键词：水平井；砾石充填完井；酸洗；大泵提液
中图分类号：ＴＥ２５７ 文献标识码：Ｂ
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌｓ ｏｐｅｎｈｏｌｅ ｇｒａｖｅｌ ｐａｃｋ ｓａｎｄ—ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
ＺＨＵ Ｊｕｎｍｅｎｇ Ｉ
（１．Ｙａｎｇ￣ｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉｎｇｚｈｏｕ４３４０２３，Ｃｈｉｎａ；２．ＯｆｆｓｈｏｒｅＯｉｌＰｒｏｄｕｃｔｉｏｎＰｌａｎｔ，ＳｈｅｎｇｌｉＯｉｌｆｉｅｌｄＣｏｍｐａｎｙ，Ｄｏｎｇｙｉｎｇ２５７２３７，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌ ｃｏｍｐｌｅｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｍｅａｎｓ ｔｏ ａｃｈｉｅｖｅ ｌｅｓｓ ｗｅｌｌｓ ａｎｄ ｈｉｇｈ—ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ，ａｎｄ ｔｏ ｅｎｈａｎｃｅ ｏｆｆｓｈｏｒｅ ｏｉｌｆｉｅｌｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｂｅｎｅｆｉｔ．Ｔｈｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｓｃｒｅｅｎ ｓａｎｄ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｉｓ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ｉｎ Ｓｈｅｎｇｌｉ ｏｆｆｓｈｏｒｅ ｏｉｌｆｉｅｌｄ， ａｎｄ ｓｅｖｅｒｅ ｓａｎｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｆｔｅｒ ｕｓｉｎｇ ｈｉｇｈ ｄｕｔｙ ｐｕｍｐ．Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ ｗａｓ ｍａｄｅ ｔｈａｔ，ｐｏｏｒ ｓｃｒｅｅｎ ｓａｎｄ ａｂｉｌｉｔ），ａｎｄ ｍｕｄ ｃａｋｅ ｕｎｃｌｅａｒｅｄ ｂｙ ａｃｉｄ ｃｌｅａｎｉｎｇ ｗｅｒｅ ｋｅｙｓ ｌｅａｄｉｎｇ ｔｏ ｆｅｅｄ ｆｌｏｗ ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｏｕｓｌｙ ｉｎ ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｗｅｌｌｂｏｒｅ，ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ ｅｘｔｅｎｓｉｖｅ ｆｌｕｉｄ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｉｎ
我国水平井钻井技术的发展及应用
浅谈我国水平井钻井技术的发展及应用
关键词：钻井 水平井 发展
一、引言
近年来，水平井钻完井总数几乎成指数增长，全世界的水平井井数为4.5万口左右，主要分布在美国、加拿大、俄罗斯等69个国家，其中美国和加拿大占88.4%。在国内，水平井钻井技术日益受到重视，在多个油田得以迅速发展，其油藏有低压低渗透砂岩油藏、稠油油藏、火山喷发岩油藏、不整合屋脊式砂岩油藏等多种类型，石油剩余资源和低渗、超薄、稠油和超稠油等特殊经济边际油藏开发的低本高效，是水平井技术发展的直接动力。
智能化钻井系统是自动化钻井的核心，是多种高新技术和产品的进一步研究和开发，其微型化的发展趋势，可望在21世纪前半叶实现，随着钻井过程中工具位置、状态、流体水力参数、地层特征参数的实时测试、传输、分析和控制指令的反馈、执行再修正、钻井信息日益数字化，越来越脱离了人的经验性影响和控制，钻进过程逐步变成一个可用数字描述的确定性过程。当前出现和正在发展的三维成像技术就是钻井信息数字化的一个典型例证。
自水平井技术获得进展以来，出现了明显的专业分工和作业中的合作，现在这种趋势更加明显。测试工具开发和应用，多分支井完井管柱系统开发，都体现了专业服务公司和作业者之间的专业分工和作业合作趋势。这种趋势有利于新技术、新工艺的研究和应用。
总的来说，21世纪水平井钻井技术发展的趋势是向自动化、智能化、轻便化和经济化方向发展。
定向井技术是当今世界石油勘探开发领域最先进的钻井技术之一。采用定向井技术可以使地面和地下条件受到限制的油气资源得到经济、有效的开发，能够大幅度提高油气产量和降低开发成本，有利于环境保护，具有显著的综合经济效益。近年来，定向井已成为常规技术而得到普遍应用。
二、我国水平井钻井技术现状和趋势
中国是发展水平井钻井技术较早的国家之一，60年代中期在四川打成磨3井和巴24井，限于当时的技术水平，这2口水平井未取得应有的效益。“八五”和“九五”期间开展了对水平井各项技术的研究和应用，并在不同类型油藏进行了先导试验或推广应用，取得了很多成果。国内以胜利油田，塔里木油田等为代表的一些油田也广泛应用水平井技术开发各种油气藏，每年钻各类水平井200余口，并都见到较好的效果，取得较好的经济效益。塔里木油田是中石油应用水平井最多的油田，水平井技术已经成为塔里木油田“少井高产”重要的技术支撑，在原油上产中发挥着越来越重要的作用。截止2003年12月底，塔里木油田共完成各类水平井133口，占全油田总井数的34%，日产油6582.76t，占全油田产量的45.4%，平均单井日产油86t，是直井的3.5倍，已累计生产原油1297.84万吨。截止2005年10月，塔里木油田共钻各类水平井160口，平均井深5000米。水平井已经成为塔里木油田开发的有效手段。
水平井开发工艺技术研究与实践
水平井开发工艺技术研究与实践
摘要：胜利油田水平井开发技术已趋于成熟，逐渐满足各类型油藏的高效开发，针对胜二三区存在高孔高渗开发特点及其存在含水上升快等问题，借鉴同类油藏水平井成功开发，研究优化油藏设计、钻井完井方案、优化采油工艺过程中的关键技术，并提出有效解决办法。
关键词：油藏开发 水平井 工艺技术
0前言
胜二三区东一二段油藏是胜利油田鲁胜利石油开发有限责任公司主力含油区块之一。工艺技术方面呈现出未动用储层，储层薄、油稠、出砂严重、边底水活跃，含水上升快等特点，该块多口直井或普通定向井投产后，普遍存在产能低。针对该块存在矛盾与特点，结合水平井具有能够扩大泄油面积、延缓边底水推进、提高油藏的动用程度、扩大波及体积、提高采收率等优势，开展水平井开发工艺技术研究，以提高该块剩油开发潜力，解决产能过低的问题。
1制定合理的选井依据
（针对能量比较充足的层位，重点考虑在原井网控制不住的区域部署水平井；在未动用或者基本未动小层非主力小层，选择有效厚度大于3m的位置来局部部署水平井；单井控制储量7～8×104t，剩余可采储量大于1.0×104t。
2设计优化
（1）布井厚度。利用档案资料进行数模，结果表明，当水平段
长度和原油粘度不变时，随着油层厚度增大，水平井累计产油量增高；但油层极限厚度应不低于3m，否则累油量达不到经济可采储量，从另一角度说，油层厚度小于3m，也将极增大水平井钻井难度，油层水平段长度难以得到有效保证。
（2）水平段长度。随着水平段长度的延长，水平井累计采油量增加，但水平段长度大于150m后，累计采油量增加幅度减小，超过250m后采收率下降趋势明显，因此理论分析水平井段长度最短不低于150，最长不应超过250m。
（3）纵向位置。当纵向位置距离有层顶部较近时，在相同累计采油量情况下，含水上升最慢，生产效果较好，故将水平井轨迹设计于油层顶部。
金平1浅层大位移水平井钻井技术
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 第37卷第1期
2009年1月 石 油 钻 探 技 术
PETROLEUM DRILLING TECHNIQUES Vol137,No11Jan.,2009
收稿日期:2008205223;改回日期:2008212203
作者简介:裴建忠(1963—),男,1982年毕业于华东石油学院钻
井工程专业,总工程师,高级工程师。
联系电话:(0546)8725128!现场与经验#
金平1浅层大位移水平井钻井技术
裴建忠 刘天科 周 飞 王树永
(胜利石油管理局黄河钻井总公司,山东东营 257064)
摘 要:金平1井是胜利油田第一口特浅大位移水平井,创全国陆地油田水平井位垂比最高纪录(位垂比
21803∶1)。该井为预探井,钻进地层埋深浅,欠压实程度高,地层不稳定,上部地层松软,地层造斜能力差。通过
优化井身结构设计、钻具组合与钻井参数,保证了井眼轨迹平滑;利用摩阻扭矩计算软件进行实时摩阻扭矩分析,
采用短起下钻、分段循环等手段有效清除了岩屑床,保障了井眼畅通和井下安全;采用乳化润滑防塌钻井液体系,
根据地层特点合理调整钻井液性能,满足了全井井壁稳定、携岩和润滑的要求。全井克服了浅地层造斜稳斜控制
困难,大井眼、长水平段岩屑携带困难,起下钻摩阻大,旋转钻进扭矩大等一系列技术难题,安全钻至井深2218m,
水平位移1636149m,垂深592190m。详细介绍了金平1井的现场施工情况。
关键词:浅层;大角度斜井;水平井;金平1井
中图分类号:TE931+12 文献标识码:A 文章编号:100120890(2009)0120087204
1 概 述
金平1井是胜利油田目前地层最浅、位垂比最
大的预探井。该井完钻垂深592190m,完钻井深
2128100m,水平位移1636149m,水平段井斜角91°,
水平井国内完井主要技术
国内常用水平井完井技术
水平井完井技术是水平井技术中的一个重要环节。早期，水平井基本上是采用套管固井射孔方式完井，该方式优点是工艺比较成熟、应用范围广、后期措施技术配套，但缺点是完井成本高，且易造成油层损害，影响水平井的产能。“九五”以后，通过进一步研究水平井完井技术由过去单一的固井射孔完井技术发展成为一套适合多种油藏类型、保护油气层、提高水平井产能及采收率的综合完井工艺技术，常见的有以下五种：
1、固井射孔完井技术
包括水平井套管固井完井技术、水平井尾管固井完井技术、水平井射孔工艺及定向射孔技术。90% 左右的水平井采用了固井射孔完井方式，该技术为成熟技术。缺点是完善程度低。
2 2、钻孔/割缝衬管完井工艺技术
可以解除钻井泥饼对地层油流通道及衬管的堵塞，通过替浆和酸洗，彻底清洗裸眼井壁，然后再充以完井保护液。
3、套管＋水平段衬管，套管外封隔器完井技术
套管顶部注水泥完井,筛管分段使用管外封隔器。特点是它既可以封固油层以上的复杂井段,又可以使油层免遭水泥污染。同时便于后期对水平井段分段采取措施。
3 4、筛管顶部注水泥完井技术
特点是它既可以封固油层以上的复杂井段,又使油层免遭水泥污染，同时，消除了射孔对套管的破坏。一定的防砂作用。
5、水平段多级封隔器注水泥完井技术
适用低渗透油藏、多产层油藏、底水油藏、裂缝性油藏。
上部套管
完井套管
膨胀式封隔器 水层
油层 分级箍
筛管 4 如胜利油田针对上述的各种完井技术，研制了以下几种完井工具：新型尾管悬挂器、长胶筒管外封隔器、新型分级箍、定位器、内管膨胀工具等。
在水平井完井技术应用上，应针对不同的油藏类型采用不同的完井技术。
水平井生产管柱及配套采油工艺
产能研究及系统优化技术、防砂技术、酸化工艺技术、修井技术等。
水平井在射孔投产前要采取通井、替浆、试压、刮管等措施，在投产时采取负压射孔、抽吸、混排、酸洗、电加热、注蒸汽等措施。常用采油方式有有杆泵采油、电泵采油、自喷采油并辅以油管加热清蜡技术。为防止落物掉入水平段，在造斜点坐封空心桥塞，下部接筛管和丝堵。 5
钻井技术现状及展望
技术创新 红科技２０１ ２年第３期 钻井技术现状及展望 于凯华 胜利油田黄河钻井总公司２５７０００山东东营 摘要本文详细介绍了国内外石油天然气钻井技术发展的经历和技术现状，对分支井钻井、欠平衡钻井、超深井钻探以及固井 技术的基础理论、应用情况和技术特点进行了研究，并展望了未来钻井技术的发展前景： 关键词石油钻井技术固井 近年来，随着油田开发难度的日益增大，石油天然气钻井技术得 到不断发展，已经进入了科学钻井时期。国内外在钻井技术领域开展 了大量的研究工作，逐步开发应用了多种钻井工艺技术。 １ 国内外钻井技术发展现状 世界钻井发展的趋势是自动化、智能化。这个时期特点：①将钻 井、电测、信息采集、传输，控制技术紧密结合；②从地面人工控制 发展为地下全自动闭环控制，从地面为主的间断信息采集发展为地下 直接连续的信息采集，能随钻及时发现油气藏，减少油气层损害。 （１）重钻井（Ｒｅｅｎｔｒｙ）技术。老油田多种类型井，有利于提高 采收率。在老油田中针对不同类型油气藏特点，选择钻多底井、侧钻 水平井、径向水平井、水平井、小井眼井等，在老井加深，老井内侧 钻，钻水平井等。老油田通过钻这些井，提高了单井产量，节省了投 资，提高了采收率。 重点介绍一下分支井钻井技术在胜利油田的发展和应用情况。 分支井技术是在定向井、水平井技术和定向开窗侧钻技术基础上 发展起来的，但技术含量和施工难度却远远大于侧钻井和水平井。分 支井技术的关键在于必须采用较复杂的钻井、完井系统，以满足各分 支井跟钻井、再进入和开采的要求。 与常规直井和水平井相比，分支井具有多个方面的优势：①多个 分支井眼显著地加大了油藏泄油面积；②利用分支井Ｉｌｔｔ有效开采多 层段的油气藏；③减少井位、井场占地面积及配套设备的数量，减少 搬迁和主井眼重钻等工序，能大幅度降低综合费用；④在海上钻多分 支井可以减少平台上的井槽数量，进而缩减平台的尺寸和数量；⑤能 够应用新的提高采收率的开发方案，如在一垂直井眼中采用蒸汽驱替 辅助重力驱替采油或在分隔层位利用重力进行油水分离及井下处理技 术；⑥主井眼和分支井眼有共同的井口和上部井段，可以缩短钻井时 间、降低钻井成本；⑦可以从各个方向找到边界油藏的极限，最大限 度地控制和利用油藏区块；⑧可以用较少的井开采形状不规则的油 藏，增加了钻遇和开采不同裂缝体系油藏的可能性。 近年来，胜利油田进行了套管开窗侧钻的研究与实践，形成了成 熟的套管段铣或开窗侧钻技术，并研制了相应的设备、工具及仪器， 为开展分支井项目的研究打下了基础。例如桩ｌ一支平ｌ井、梁４６一支 平ｌ井及车古２０１—７井，均采用了主井跟钻ｌ２ ．”井眼下９ ５／．”技术套 管，而后在９ ／２＇技术套管内定向开窗侧钻，分支井跟为８’／／，井跟。 为了高质量完成水平井的轨迹测量任务，在广泛调研的基础上， １９９６年胜利油田从英国引进了ＧＥＯＬＩＮＫ公司的ＭＷＤ￣ｌｔ］量仪。经过多 年的跟踪研究和完善，胜利油田成功研制出国产化的负脉￣ｅＯＭＷＤ无 线随钻测量仪器，并在多口水平井上得到了成功应用。 （２）旋转导向钻井技术。这是迈向自动化、智能化钻井的重要 标志，国外在水平井、大位移井、大斜度井、三维多目标井中推广应 用旋转导向钻井技术，既提高了钻井速度，减少了事故，又降低了钻 井成本。国内目前只应用了初级导向钻井技术，对地面人工控制的导 向钻井与井下全自动闭环控制的旋转导向钻井尚未应用。 （３）超深井钻井技术。深井通常是指完钻井深为４，５００～６０００米的 井，超深井通常指完钻井深为６０００米以上的井。世界深井钻井技术的 发展始于２（１世纪３０年代末，美国于１９３８年钻成世界上第一口４５７３米的 深井，１９４９年钻成６２５５米的超深井。１９８４年，苏联创造了１２４００米世 界超深井的纪录。我国深井和超深井钻井技术起步较晚，大体经历了 起步、初步发展、规模应用三个阶段。２（）世纪９０年代以来，国内重点 针对塔里木盆地、川东地区深层油气勘探进行了复杂地质条件下深井 超深井钻井技术联合攻关，大大提高了深井超深井钻井技术水平。 中国石化系统２００１年在川东北大巴山地区通南巴构造带部署了第 一口重点超深探井一河坝】井，这是一口高难度天然气探井，设计 井深６１００米。采用配备国际先进水平的交流变频顶部驱动装置的 ＺＪ７０Ｄ型电驱动钻机施工。从资料提供的数据看出，国内外深井钻井 技术差距主要体现在设备的配置、辅助设施（井控、数据采集分析系 统、实时监测系统、固控系统等）的现代化程度、技术与科学管理决 策的有机结合等方面。 （４）欠平衡钻井技术。欠平衡钻井是指钻井流体的循环压力低 于地层孔隙压力，并将流入井内的地层流体循环至地面进行有效控制 的钻井过程。其优势是：消除钻井液滤液和固相通过井壁渗入到储层 中的主动力～正压差，降低污染，提高产能；减少压差卡钻，提高 钻井速度和机械钻速；解决井漏，尤其是漏、喷并存等井下复杂问 题；实时进行地质评价，及时发现油气层。 根据油气藏类型、地层压力以及采用的钻井液密度的不同，欠平 衡钻井技术有以下两种分类方法：①按工艺方法分类：一种是以普通 钻井液为循环介质的自然欠平衡钻井；另外一种是由于地层压力太 低，必须采用特殊的钻井液和工艺才能建立的人工诱导欠平衡钻井， 其主要有气体、雾化、泡沫、充气、液体和泥浆帽等６种系列。②按 用途和风险程度分类：主要是依据ＩＡＤｃ制定的０～５共６个风险等级。 早在１８６６年国外就获得欠平衡钻井技术的专利。我国对欠平衡钻 井技术的研究与应用起步较晚，以高压旋转控制头为代表的现代欠平 衡钻井技术大约始于１９９７年塔里木轮南地区的解放１２８井。胜利油田 于ｉ９９７年开始引进高压旋转控制头并于１９９８年立项研究。迄今为止， 已在胜利油田等地区的１００余口井中应用了欠平衡钻井技术，在保护 储层、提高油井产能、解决钻井复杂问题等方面发挥了重要作用。 （５）固井技术。目前发展成熟的固井技术主要包括ｌＯ类：一次 注水泥技术、分级注水泥技术、筛管顶部注水泥技术、尾管注水泥技 术（机械式、液压式）、管外封隔器工艺技术（连续式、非连续 式、全橡胶）、热采井地锚工艺技术、内管注水泥工艺技术、管外注 水泥技术、反循环注水泥技术、延迟凝固注水泥技术。①尾管固井特 殊工艺：尾管悬挂是一种经济效益高，注水泥环空阻力较低，有利于 改善套管柱轴向设计的固井方法。用于深井超深井固井作业。悬挂器 多种类型：机械式、液压式、旋转式、封隔式、自动脱挂式、自通径 式、内藏卡瓦式、可膨胀式等。②尾管完井筛管顶部注水泥工艺：为 满足油藏开发和保护油气藏需要，筛管完井技术越来越多的应用到水 平井、分支井和特殊油藏（稠油、敏感等）的开发中。目前有深直井 筛管顶部注水泥、水平井（尾管）顶部注水泥、筛管选择性完井等工 艺。这些工艺都是需要特殊工具附件配合应用完成的。水平井尾管筛 管顶部注水泥工艺具有代表性。此工艺集尾管悬挂、分级箍应用、封 隔器卡封于一体。③深井水平井、分支井完井固井技术：根据深井水 平井井身结构、完井要求，采用选择性完井固井、防砂筛管完井固井 等工艺。分支井主井眼采用双级固井工艺，保证大直径套管固井质 量；分支水平井段采用挂钩式悬挂器、筛管顶部注水泥工艺保证分支 井与主井眼交汇处的承压密封性。 ２ 下步技术展望及对策 （１）加强基础理论研究以及钻井设备的更新改造：今后钻井基 础理论应重点研究石油钻井岩石力学、石油钻井岩石破碎力学、钻井 流体力学、石油钻井化学、钻井管柱力学、钻井控制工程学等。随着 使用时间的推移，目前集团公司钻井装备新度系数低，部分钻机传动 效率低，搬迂车次多，部件寿命短；加上国外钻井装备的进步，集团 公司的装备显得不够适应。还应加强高效固井设备、随钻（转８７页）
水平井完井调研讲解
水平井完井方式
完井工程是衔接钻井和采油工程而又相对独立的工程。目前，常用的水平井
完井方式有裸眼完井、射孔完井、割缝衬管完井，带套管外封隔器（ECP）的割 缝衬管完井、带套管外封隔器（ECP）的滑套开关完井、预充填砾石筛管完井、 阶梯水平井完井、多分支水平井完井等。
1、裸眼完井
适用于碳酸盐岩及其它不坍塌硬地层，特别是一些垂直裂缝地层，如美国奥
斯汀白垩系地层。该完井方式工艺简单，钻水平井费用相对较低，但容易引起气、
水窜流，修井测井困难，无法进行油层改造，目前使用较少。
2、割缝衬管完井
完井工序是将割缝衬管悬挂在技术套管上，依靠悬挂封隔器封隔管外个环形
空间。割缝衬管要加扶正器，以保证衬管在水平井眼中居中，适用于有气顶、无 底水、疏松砂岩地层。国外油田采用该种完井方式完井时，都在衬管下井前用油 溶树脂或石蜡将割缝涂死，生产时靠地温自动化开，免除割缝被钻井液堵死。塔 中四油田402高点CIII油组主力部位5 口水平井，其中4 口都用割缝衬管完井，
初产都在千吨以上，临界产量也都在700t/d以上。
图1割缝衬管完井示意图 3、带管外封隔器（ECP）割缝衬管完井
用割缝或钻孔尾管带多级管外封隔器下入水平井段后，从末端开始逐级将管
外封隔器用水泥挤膨胀后固定，可分段进行小型作业措施。
这种完井方式是依靠管外封隔器实施分段的分隔，下一根盲管，以便实现管
内封隔。可以分段进行作业和生产控制，这对于注水开发的油田尤为重要。管外
封隔器的完井方法可以分为三种形式：套管外封隔器间连接割缝衬管、套管外封
隔器间连接可开关的滑套和套管外封隔器间进行射孔完成。管外封隔器逐级通过
定位槽定位，用油管或连续油管待双封隔器对准管外封隔器的定压单流阀将水泥
浆挤入皮囊内凝固封隔器后分段隔开。
图2套管外封隔器及割缝衬管完井示意图
这种完井方法适用于各类油层，目前用的较广，可进行分段压裂改造、可酸
化解除油层污染、便于测井和修井，尤其对多条垂直裂缝油藏用多级管外封隔器
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：A
Research status and prospect of horizontal well completion technology in Shengli Oilfield
ZHAO 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
采油工程技术现状分析及展望
２０１３年５月 中国化工贸易
Ｃｈｉｎａ Ｃｈｅｒｏｉｃａｌ Ｔｒａｄｅ 凰 ～
采油工程技术现状分析及展望
吕英
胜利油田东辛采油厂采油三矿
摘要：针对我国采油工程技术相对落后的问题，分析了采油技术包括压裂酸化，人工举升，堵水、调剖，水平井和分枝井开采等工艺技术的现状，对 峨国采油工艺的发展提出了几点措施，为解决我国采油工程技术问题指明了发展方向。
｝ 关键词：石油技术压裂酸化堵水调剖 ｌ ｝ １ 引言 油效率；在稠油开采中应用水平井提高蒸汽吞吐的周期产量和蒸汽驱的注 Ｉ 总体来说，我国石油技术的发展要落后于其他发达国家。采油技术的 气效率；在城镇、海洋等地面条件复杂地区和环境敏感地区应用大位移水
侈ｔ进与否，影响着采油效率和尤其资源的有效利用率 因此，去除就新， 平井提高储量动用程度；采用侧钻水平井用于老油田的挖潜等等。随着水
渐究和开发实用新技术成为必然趋势。 平井和分枝井开采技术在现场应用范围的不断扩大，需要对该项技术进行 ； ９Ｏ年代以来，大型优质油田的发现越来越少，早年开发的老油田也逐 不断的完善和提高。目前，在该技术的油藏地质研究、油藏工程研究、工 ｌ步衰竭．加上不断下跌趋势的国际油价，经济效益明显减弱。作为石油开 艺优化设计以及配套的工艺技术装备、工具等方面都取得了重大进展，形 ｉ采主导的采油工艺技术，也受油价的影响，其基础研究和高新技术的研究 成了配套的工艺技术。
ｉ受到不同程度的制约。但一批经济实惠的技术和成果已经转化为了生产力， 我国的水平井和分枝井开采技术经过“八五”和“九五”期间的攻关， 进入了工业化应用阶段，对这些技术现状进行研究，对进一步发展新工艺 在完井和人工举升、油藏工程研究、作业及油层改造、经济评价等方面都
ｌ新技术具有重要的意义。 己形成完整的配套系统，但是在钻井数，思想转变以及投产数量上还与国 Ｉ ２采油工程技术现状 外差距较大，尤其是在整体和单井优化设计研究、水平井和分枝并测试、