多分支井钻井技术.ppt
哥伦比亚科罗拉多油区多分支井钻井技术评价
哥伦比亚科罗拉多油区多分支井钻井技术评价本文是对哥伦比亚科罗拉多油区应用多分支井钻井技术可行性的研究，针对该油区分析了三种井身结构设计，通过对比该油区的经济回报率，确定最适合科罗拉多油区的设计类型。
标签：哥伦比亚；多分支井；钻井工程；完井1 多分支井简述多分支井技术是指在1口主井眼的底部钻出2口或多口分支井眼（二级井眼），可以在1个主井筒内开采多个油气层，实现1井多靶和立体开采。
多分支井是钻井领域的重大技术之一，提供了一种创新的方法来提高原油产量。
1.1 多分支井的意义多分支井可以从老井也可以从新井再钻几个分支井筒，实现原井再钻，可充分利用油区已有结构设施，不仅可用于生产，还能用来向油层注入液体，或者取样。
其主要优越性如下：①增大井眼与油藏的接触面积，扩大泄油面积，改善油藏动态流动剖面，降低锥进效应，从而提高采收率；②多个分支共享井口和上部井段，可缩短钻井时间，减少了钻进时间，提高了钻井效率；③减少环境污染。
钻井井段减少，从而减少泥浆及岩石碎屑的处理及其带来得污染，减少环境污染。
1.2 多分支井技术发展历史分支井技术是水平井、侧钻井技术的集成和发展。
从分支井筒的意义上讲，分支井最早为侧钻井，而开始打侧钻井的目的是重新使新的生产井底生产，而原来的井底不生产。
后来，人们开始期望侧钻井和原来的井底都可生产，并且开始钻多个侧钻井，这便是现在意义上的分支井。
在20世纪50年代初期，前苏联科学家亚历山大·葛列格严对美国科学家L.Yuren的“增大储层井眼半径就能提高产量”的观点做进一步研究，指出“对储层井眼进行分支以增大储层裸露面积”的理论。
1953年，葛列格严把理论应用于No 66-45油井，该井的产油层是水平段，油层厚度33-197英尺。
钻至1886英尺后裸眼钻开了一个新的分支。
完井后，从造斜点开始有水平距离446英尺的新产油段。
这是第一口有记录的多分支井，葛列格严也成为公认的多分支井技术的创始人。
钻完井工艺流程
Notes:
1. 施工总天数＝作业天数＋准备天数＝28＋2=30天
2. 本进度表不包括台风等偶然事件导致的工期加长天数。
钻完井工艺简介
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一些钻井设备
钻完井工艺简介
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一些钻井设备：井架
井架为塔型，最大静 钩载450吨，高47米， 二层台位置26.5米
钻完井工艺简介
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一些钻井设备：钻井绞车
滚筒动力由两台 800kW主电机通过 齿轮减速箱提供。 滚筒转速可在0～ 305r/min范围,大 钩速度0～1.26m/s 范围内，通过电机 速度给定手柄任意 调速。最大快绳拉 力487KN。
浓度（ppb）
34 0.3 1 浓度（ppb） 34 0.5 2 1
钻完井工艺简介
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Control line Sliding sleeve Nipple
4-1/2”EU Tubing SSSV Cabl e Penet rator 9-5/8” ESP Packer 4-1/2” EU Tubing
下入300 m 高级控水
筛管（ICD) (挡砂精度 250μm），4.8”OD, 4” 9.5PPF L80 基管; 电泵下深设计1550米， 9-5/8“套管内。带Y接 头; 井下完井工具均为 L8013Cr材质，电泵 为9Cr 油管：41/2“,12.6PPF, L80,13Cr油管； 31/2”, 9.3PPF, L80 13Cr油管;
1.5
1.6 1.7 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6
拆采油树，组合防喷器、试压
解封，循环 起甩生产管串 9-5/8"套管开窗 9.625"套管腐蚀性检测（钢丝设备） 接钻杆3000米，冲洗，起立柱 下钻杆送桥塞，座桥塞到2800米 打水泥塞，起钻 刮管作业到1250米 电缆座桥塞到1200米
多分支井钻井技术综述与最新进展
井 、 井、 油、 测 试 注水 、 油层 改 造 、 井及 分 层开 采 修 的要 求 。其缺 点 是操 作 较 为 复 杂 ， 靠 性需 要 进 可
一
收 稿 日期 ：０ ６—０ ２０ １—２ ； 回 日期 ：０ ６—０ ３改 ２０ ５一儿 作 者 简 介 ： 光 颖 （９ ５ ） 女 ， 程 师 ，９ ９年 毕 业 干 大 庆 石 油 王 １６一 ， 工 １８
２ 多分 支井 钻井 技 术 最 新 进 展
随着 钻 井技术 的发展 ，多 分支 井 钻 井技 术 也
在 不断地 改 进 和创新 。膨胀 管定 位多 分 支井 钻井
技 术 、 能 多分 பைடு நூலகம்井 钻井技 术 、 智 鱼骨 型水 平 多分支 井 钻井技 术 是 近 几 年 涌 现 出 的新 技 术 。２ ０ ０ ２年
维普资讯
海 洋 石 油
・
１ ０・ ０
Ｏ Ｆ ＨＯ Ｅ Ｏ１ ＦＳ Ｒ Ｌ
２０ ０ ６年 ９月
文 章编 号 ：０ ８ ３ ６ ２ ０ ） ３ １ ０ ５ １ ０ —２ ３ ｛ ０ ６ ０ —０ ０ —０
多分 支 井钻 井技 术 综 述 与 最 新进 展
王 光 颖
（ 油 辽 河 油 田公 司 钻 采 工 艺 研 究 院 ， 宁 盘 锦 １４ １ ） 中 辽 ２ ００
摘 要 ： 多分 支 井 钻 井 技 术 是 在 单 一 井 眼 里钻 出若 干 个 支 井 ， 且 回到 单 个 主 井 筒 的 钻 井 新技 术 。 目前 ， 并 多分 支 井 钻 井 技 术 方 法 很 多 ， 括 套 管 开 窗锻 铣 侧 钻 、 设 窗 口、 眼侧 钻 、 向分 支 井 方 法 、 胀 管 定 位 侧 钻 和 智 能分 支 井 等 。 多分 包 预 裸 径 膨 支 井 钻 井技 术 具 有 很 多优 点 ： 加 井 眼在 油 藏 中的 长度 、 大 泄 油 面 积 、 高采 收 率 、 善 油 流 动 态 剖 面 、 缓 锥 进 速 度 、 增 扩 提 改 减 提 供 重 力 泄 油途 径 、 高 油 气 层 纵 向动 用 程 度 、 高 裂 缝 油 气 藏 裂 缝 钻 遇 率 、 济 开 采边 际 油 气藏 和 重 质 原 油 油 藏 、 重 提 提 经 可 复利用上部井段， 降低 钻 井 成 本 、 于地 面 井 口或海 上 井 槽 的 减 少 而 降 低 了 平 台 的建 造 费 用 、 由 降低 油 井 管 理 和 环 境 保 护 等 费 用 ， 高 了经 济 效 益 。 提 关键词 ： 多分 支 井 ； 钻井 ； 管 ； 管 ； 钻 套 衬 侧
钻井工程理论与技术
在地热发电项目中，钻井工程是实现 地热能转化为电能的关键环节，通过 钻井将地热流体引入发电机组。
地下水资源开发
地下水勘探
钻井工程可以用于地下水资源的勘探，通过钻井揭示地下水层的分布、水位和水 质等特征。
供水井
钻井工程可以钻凿供水井，为城市或农业提供稳定的水源，满足生活和生产的需 要。
其他领域应用
绿色环保发展
随着环保要求的提高，未来钻井工程 将更加注重绿色环保发展，研发更加 环保的钻井技术和装备，减少对环境 的破坏和污染。
THANKS
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经济与社会发展
钻井工程技术的不断进步和应用，对 于推动经济和社会发展具有重要意义 。
02
钻井工程理论
岩石力学基础
岩石力学性质
研究岩石的应力-应变关系、强度准则和破坏模式 等，为钻井过程中岩石的破碎和稳定性分析提供 理论基础。
岩石可钻性
评估岩石的钻凿难度，为钻头和钻井参数的选择 提供依据，以实现高效钻进。
钻井液处理剂
钻井液处理剂是用于改善和控制钻井液性能的化学药剂。例如，增粘剂可以增加钻井液的 粘度，降滤失剂可以降低滤失量等。
固井与完井技术
固井
固井是指向井内注入水泥浆，以加固井壁、封隔油气水层和保证油气顺利开采 的工艺过程。固井质量对油气田的开发效果具有重要影响。
完井
完井是指在油气田开发过程中，完成油气层的勘探和开发任务后，对油气层进 行封闭处理的过程。完井方式的选择需要考虑油气层的特性和开发要求。
钻井工程技术发展趋势
智能化钻井
利用人工智能、大数据等先进技术， 实现钻井过程的自动化、智能化，提 高钻井效率和安全性。
深海和极地钻井技术
针对深海和极地等复杂地区，发展适 用于该地区的特殊钻井技术和装备， 以满足油气资源开发的需求。
油气田分支井钻井技术及应用
油气田分支井钻井技术及应用摘要：伴随着分支井技术的研究试验逐渐展开，目前国外此技术已成熟应用于油田开发，并取得了显著经济效益。
本文主要介绍了分支井的基本钻完井方法。
关键词：分支井完井侧钻一、引言多分支井是指从一主井眼中钻出两个或两个以上分支井眼的井。
通常把两个或多个分支井眼钻在同一层的叫多底井，钻在不同油层的叫分支井。
国内把两种类型的井都称为多分支井。
分支井可以开采低产难采储量，提高最终采收率，降低钻井投资和吨油开采成本，整体改善油田开发效果。
非常适用于水锥造成的死油区和阁楼油、透镜体油气藏、薄油气藏及低渗透油藏、高粘度稠油藏、天然裂缝油气藏、致密砂岩油气藏、自然沥青油藏、边际油藏等。
分支井经济上还具有充分利用老井眼和降低每钻开单位长度油层所需的总进尺、减少占地面积、减少环境污染、减少平台数量、减少地面采油管线成本、降低废弃物、钻井液、钻屑的处置费用的优点。
二、分支井技术发展的历史分支井的理论早在二十世纪初就提出来了。
早在50年代，前苏联就曾采用涡轮钻具钻成一口十翼分支井，油气产量最高增加17倍。
截止1990年，前苏联共钻111口分支井。
90年代美国及加拿大等国家开始钻分支井，据美国his能源集团统计1999年5月美国已完成三千八百多口分支井。
多分支井活动日益频繁，并代表了未来发展趋势。
它被国际石油专家们确立为21世纪初最具发展潜力的八项钻井新技术之首。
被中国石油专家评为2001年国际十大石油科技进展之一。
国内最早的分支井钻井技术尝试是1960年玉门油田在老君庙地区的浅井上钻成的四分支井。
四川油田在1965~1966年间钻成两口分支井。
国内多分支井技术的研究开始于20世纪90年代后期，这主要是在胜利油田、辽河油田、新疆油田、地矿部第六普查勘探大队和海洋石油总公司渤海石油公司。
三、分支井的关键技术特性分支井技术在定向井和水平井技术的基础上增加了第一个分支井眼以后的分支井眼的钻井技术和完井技术。
其中难点是完井技术，目前多分支井技术进展论坛按完井状况将多分支井分为六级。
--高温高压定向井水平井技术PPT课件
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东投影 (米) (1:8769)
大庆油田公司
公司: 大庆油田公司 0
油田: 汪深气田 设计线 实钻线
井场: 汪深１-平１井 参考井: 汪深１-平１井
垂直投影图
日期: 2008 11 10 投影方位: 0.00 度
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MWD随钻测量施工克服了开窗点深、 水平段长、完钻井深、泵压高、排量 低等技术难点，为大庆油田小井眼深 井侧钻水平井的勘探开发探索了一条 新思路。
国内施工实例
GE-LWD
施工实例五
大庆汪深1-平1水平井
施工时间：2009年7月~10月,施工井段：3305m~4305m 具体工况：井底静止温度125℃；环温度110℃； 聚合醇聚磺钻井液：泥浆密度1.26g/cm3 , 粘度68s
误差
±0.1° ±0.25° ±0.5°
工作环境要求
工作温度 工作压力
含砂量
泥浆密度 泥浆粘度
≤175℃
≤170MPa
≤1℅
≤2.2 g／cm3
≤140s
高温高压工具介绍
高温GE-MWD
同一 MWD 适合各种钻铤尺寸
钻铤尺寸范围： 88.9mm～ 241.3mm
钻铤(mm) 钻铤内径（mm）
扶正器
普利门 三孚莱 GE-Tensor GE-Tensor
规格型号及厂家 45mm
35mm/45mm 48mm
120.6mm 171.4mm
仪器厂家/型号
MDRO-021
GE-Tensor MWD/LWD
定向钻进原理与应
地质勘探中对定向钻进技术的定义是指利用钻孔自然弯曲规律或采用 人工造斜工具使钻孔按设计要求进行延伸钻到预定目标的一种钻进方法。
国外有文献认为是为了钻达到一个预定的地下目标，使井眼在特定方 向偏斜的工艺和科学。
煤矿井下对定向钻进技术的定义：是指利用钻孔自然弯曲规律或采用 专用工具使近水平钻孔轨迹按设计要求延伸钻进至预定目标的一种钻探方 法，即有目的地将钻孔轴线由弯变直或由直变弯。
垂直层理
编辑课件
第一节 定向钻孔的弯曲机理
定向钻进原理与应用
Deflection&Logging
A . 钻头垂直于层面，钻孔为圆形，不发生弯曲；
B . 钻头与地层面斜交，钻头轴线力图向垂直于地层层面方向偏斜，钻孔呈 椭圆形；
C . 钻头平行于层面硬度较小，孔壁易岩石易破碎，形成的钻孔较大，孔壁 间隙大，钻头稳定性差，钻孔容易弯曲。
定向钻进原理与应用
Deflection&Logging
4、避开地表障碍物。勘探和开发障碍物下方的油气田。 5、纠正已斜的井眼或绕过井内堕落物而进行侧钻。（g） 6、打定向井探采盐丘突起下部的油气层。含油构造有时与盐丘构造共 生，部分盐丘可能直接覆盖在油藏上面，直井钻遇盐层可能导至冲蚀、钻 井液漏失和腐蚀等问题(d)。
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钻头作用力方向偏离钻孔轴线示意图
FA A
vc vA
P
vp c
钻头轴向和径向同时受力示意图
2021/8/17
编辑课件
第二节 定向钻孔的弯曲条件
定向钻进原理与应用
Deflection&Logging
2、空间条件
【现代完井技术】完井技术_分支井和膨胀管完井
双膨胀锥系统工作原理
可膨胀式尾管悬挂器
可膨胀管尾管悬挂器不仅具备悬挂器的 功能，拥有很高的承载能力，而且具有 很高的环形封隔能力，不需要外加封隔 器来提高其封隔能力。
TORXS膨胀式尾管悬挂器
可膨胀式管外封隔器
可膨胀管内涂层技术
合适的摩擦因数，不仅能够降低可膨胀套管内的残余应力，而且 可以不因为超过套管的抗内压强度而导致膨胀过程的失败。
斜器的定向、坐放及套管开窗，如Sperry-Sun公司的RDS系统。 （2）预设窗口
将一个特制的留有窗口的短节接到套管柱中，窗口由易钻的复合 材料组成，下井后用专用工具打开窗口。 （3）裸眼侧钻
运用封隔器及造斜器直接进行裸眼侧钻，或打水泥塞，然后从水 泥塞中造斜，或下裸眼造斜器进行侧钻。 （4）井下分支系统（Down hole Splitter System） 集侧钻、完井于一体的多用途系统。它便于在主、分井眼钻出后 安装回接完井管柱。下图为胜利油田采用的定向回接系统。
(2) 封隔缩径、坍塌、井漏或高压层
2、套管修补作业
3、完井衬管膨胀
膨胀割缝衬管或筛管用于更好的支撑井壁和防砂。
二、膨胀管种类
1、实体管膨胀
一般用于尾管膨胀，增大井径。膨胀管+可膨胀式悬挂封隔器。
损坏套管的补贴
割缝膨胀管技术的应用
河坝1井是中国石化总公司南方勘探开发分公司在川东北 布署的一口重点详探井，位于四川盆地东北部通南巴构造带 河坝场高点，设计井深6100m，是川东北设计最深、施工 难度最大的一口井。
2010年9月17日，由中国石油集团钻井工程技术研究院研发 的具有自主知识产权的膨胀式尾管悬挂器在哈萨克斯坦实验成 功。这不仅仅是我国石油公司面向海外市场的首次商业应用， 而且打破了国外石油公司在技术上的垄断，标志着中国石油膨 胀管技术获得重要突破。
水平井
分支水平井防砂工艺技术的应用研究3梅明霞 高雪峰 智勤功 卫然 孙秀钊 (中石化胜利油田有限公司采油工艺研究院)卢 刚(胜利油田孤岛采油厂)Ξ 摘要 目前分支水平井防砂工艺在国内已形成一套完整的分支水平井防砂工艺技术,能够满足51/2in 、7in 井筒分支水平井防砂工艺技术要求,介绍了分支水平井防砂管柱的结构设计的理论研究,胜利油田第一口防砂分支水平井的现场试验,从射孔工艺技术、防砂管柱、效果分析阐述了分支水平井防砂技术的应用。
主题词 水平井 防砂 工艺 射孔 分支井是指在一个主井眼内钻出两个以上的井眼,主井眼可以是直井也可以是斜井或水平井。
针对胜利油田疏松砂岩的地质特点,在水平井、侧钻水平井防砂工艺的基础上,开展了分支水平井防砂工艺技术研究工作,采用管内射孔滤砂管防砂工艺技术成功地对胜利油田桩西采油厂第一口分支水平井(桩1-支平1井)实施了防砂作业。
利用分支水平井防砂工艺技术,控制更大面积储量,控制底水锥进,改善疏松砂岩油藏开发效果,提高产能及采收率,收到了初步效果。
这是胜利油田,也是国内第一口防砂分支水平井,填补了我国在该技术领域的空白。
目前已形成一套完整的分支水平井防砂工艺技术,能够满足51/2in 、7in 井筒分支水平井防砂工艺技术要求。
1.防砂管柱结构设计111 工艺原理分支井防砂工艺运用滤砂管防砂原理,对进入分支井内的液体进行分级过滤,将一定粒径范围内的地层砂挡在滤套环空及炮眼附近,形成稳定砂桥,达到防砂产油的目的。
112 防砂管柱结构(1)基本结构。
分支水平井防砂管柱由丝堵+扶正器+金属毡滤砂管+封隔器组成。
一般要求金属毡滤砂管覆盖油层上、下限度为3～5m 。
(2)金属毡滤砂管最大外径和长度设计。
防砂管柱能否顺利下入到油层设计位置,取决于金属毡能否顺利通过造斜段和水平段。
在水平井套管内径确定的条件下,造斜段由于曲率半径对滤砂管通过时最大长度和外径给予限制,为了保证防砂管柱不被破坏,应进行设计计算。
石油钻井及井口装置知识
压力等级2000—20000PSI
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防喷器的代表符号 FZ23-21表示公称通径230mm，压力21mpa 的单闸板防喷器 FH28-35表示公称通径280mm，压力35mpa 的环形防喷器 闸板防喷器目前国内压力等级有： 14；21；35；70；105；五个压力级别 通径级别有： 180；230；280；346；426；476；528；540；680；760，十个等级。 压力级别和通径是防喷器两项重要指标。 闸板防喷器芯子有单面双面之分，按其功能有分：变径闸板；剪切闸板；全封闸板；
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2 CQ-G系列套管悬挂器
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CQ-G3，G5，G6三种系列为一种类型，即环绕卡瓦组合，依靠套管重量压力实现密 封（需要15000磅力实现密封），这三种悬挂器使用范围广。
CQ-GS 重力自动密封式套管挂，适用水泥不返到地面的套管。 CQ-GM心轴式悬挂器，它适用于整体式套管头，可以大大降低井口高度，为现场作业
螺杆钻具钻井和电动钻具钻井。
（5）按钻井井型划分：
•
直井，定向井：按既定的方向偏离井口垂线一定距离钻达目标的井。
•
丛式井：一个井场或一个钻井平台上，按设计钻出两口或两口以上的定向井。
•
大位移井：完钻后井底水平位移是垂深两倍以上的定向井。
•
水平井：井斜角大于或等于86度，并保持这种角度钻完一定长度水平段的定向井。
表层套管头现场试压时请注意：如我们用339.7mm套管，壁厚10.92mm，钢级J55套 管，抗外挤强度10.6mpa，按80%计算，只能试压8.48mpa。如果是508mm套管，壁 厚12.7mm，抗外挤强度5.3mpa，按80%计算，试压4.24mpa，现场注脂和试压要严 格按照标准。