水平井完井技术研究
【摘要】近些年来，就我国来讲，在水平井方面的技术水平和水平井的应用数量都比原来有了大幅度提升。水平井已经成为开发油气田的关键技术之一。水平井完井工艺技术涵盖了三个方面，水平井完井技术的发展受到了多种因素的影响。但是，目前水平井完井技术还存在着部分问题。在此基础上文章提出了若干建议和措施，从而使得水平井完井技术得到完善和改进。
【关键词】水平井完井技术
1 水平井完井工艺技术
1.1 带管外封隔器的衬管完井
将钻孔割缝衬管完井技术、管外封隔器技术和井眼清洗技术三种技术相互协调，这样就能够组合成带管外封隔器的钻孔以及割缝衬管完井技术。我国胜利油田其中纯70-平1井、正6-平1井这两口井运就采用了这种高效组合工艺。纯70-平1井是一种中孔低渗储层，详细参数如下：目的层位于s4上，泥质含量大小为7.8%，储层孔隙度为16%，粒度中值大小为0.07mm，渗透率大小为17.2×10-3μm2。这口井的压力系统属于常压系统，原始地层压力25.1mpa，
水平井完井主要有三种方式：裸眼完井、固井射孔完井和割缝衬管完井。在3种完井方式中，割缝衬管水平井堵水难度最大，因为割缝衬管与岩石壁面之间无隔挡,底水或边水进入井筒有径向流和横向流2种方式，机械封隔方法仅能实现割缝衬管内部空间的封隔，不能实现割缝衬管与岩石壁面之间环形空间的封隔。 国外主要针对割缝衬管水平井进行。早期主要采用化学剂笼统注入法[6-8]。90年代中期环空封隔技术(ACP)的提出为割缝衬管水平井堵水技术提供了新的 思路。 环空封隔(ACP)定位注入技术是借助连续油管(CT)和跨式封隔器(IBP)，在割缝套管与井壁之间的环空放置可形成化学封隔层的可固化液，形成不渗透的高强度段塞，达到隔离环空区域的目的。然后配合管内封隔器，实现堵剂的定向注入(图2)。如果出水部位在水平井段上部或下部，需要1个ACP，如果出水部位在水平井段中部，则需要设置2个ACP。当过量水(气)的产出不是由于断层或裂缝引起时，可考虑采用ACP直接封隔水(气)部位。 4 水平井堵水研究的难点、重点 l)难点水平井堵水具有共性的瓶颈技术难点有3个：一是出水层位判定技术，二是堵水工艺技术，三是堵水剂技术。出水层位判定技术与水平井测井技术密切相关；堵水工艺技术与井下工具、管柱技术、完井方式、堵水剂特性有关；堵水剂技术与化工技术工艺、材料科学有关，是研究比较活跃的技术难点。 2)重点水平井堵水最大的重点是堵水剂，特别是有较强的油、水选择性，合成生产方便，化学性能稳定，适应性强，施工工艺简单的选择性堵水剂的研究
开发。其次，适合油藏、油井特点的选择性堵水工艺研究也是水平井堵水的重点。两个选择性——堵剂的选择性和工艺的选择性研究的突破是水平井堵水技术能工业化应用的关键。
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 一、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)割缝衬管。衬管已预先铣好各种宽度、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。为避免这种现象发生,应做一些相应的试验。 注:1、超短曲率水平井:半径1～2ft,造斜角(45°～60°)/ft; 2、短曲率水平井:半径20～40ft,造斜角(2°～5°)/ft; 3、中曲率水平井:半径300～800ft,造斜角(6°～20°)/(100ft); 4、长曲率水平井:半径1000～3000ft,造斜角(2°～6°)/(100ft)。 二、完井方式选择 在选择完井方式时,必须重点考虑以下几个方面的问题: 1、岩石地层 若考虑裸眼完井,重要的就是保证岩石就是致密的,同时钻井过程就是稳定的。经验报告与文献指出,若水平井方向就是沿着水平最小应力钻井,则井筒显示极好的稳定性。 2、钻井方法 短曲率半径仅用裸眼或可能用割缝衬管完井。对于中、长曲率半径水平井,既可用裸眼,又可用裸眼下割缝衬管或水泥固井射孔完井。 3、钻井液 由于水平井钻井的特殊性,钻井液所造成的地层伤害较直井更大,特别就是低渗透层与负压地层。为了减少这种伤害,除了应考虑泥浆的密度与性能外,还应考虑水泥固井射孔完井这种情况,以便通过压裂酸化解除这种伤害。 4、增产措施 若考虑酸化压裂,对水泥固井射孔完井来说,易于控制,可利用桥塞分段酸化;对裸眼井或割缝衬管完井则比较困难,因为沿井段滤失量太大,必要时应利用连续油管减少均匀布酸的困难,利用化学转换剂实现分段酸化(化学转换剂过一段时间后可自行解堵)。 5、生产机理 对凝析气层或气水同产层,完井时应尽量避免水平段的轨迹上下浮动,以免凝析液或水积累在井筒的低部位,难以排出或将天然气气锁在弓形高部位。 6、井下作业及修井 应根据油气层的具体情况,分析今后的气液分布动态,预见今后的井下作业及修井,以确定采用哪种完井方式。 7、水平井报废的技术经济要求 作为完井设计人,必须预先知道水平井报废的具体技术要求与有关特殊规定,以便作出评估。 8、投资风险 使用水泥固井不仅增加了完井费用,延长了作业时间,还必须射孔完井。尽管完井费用的增加似乎还很难判断就是否合算,但如果考虑在过早的水淹与井壁产生坍塌的井中侧钻新的井眼这一问题,则注水泥固井这一做法还就是意义深远的。 与直井相比,水平井必须有一个更加完善的完井计划。完井计划的制订主要受三个因素的制约。 1、对地层的认识 1)均质地层 这类地层常见于重油砂岩。在正常情况下,它们不需要分段隔离,其完井设计相对简单而容易,水平段大多采取全井裸眼完成,依靠连续油管作业或射孔技术来解除井筒附近的伤
水平井施工技术难点 1.直井段易斜。延长及延安组地层倾角大，井斜不易控制。 2.；直罗、延长、延安组、石盒子地层中有大量泥岩，极易 产生坍塌掉块，水平段工艺复杂，钻进周期长，泥浆浸泡时间长地层易坍塌，纸坊组地层易发生井泾扩大，造浆性强，刘家沟组易发生井漏，和尚沟组，石盒子组井段泥岩坚硬细砂岩，粉砂岩研磨性强，蹩跳现像严重，易发生断钻具事故。 3.钻井液性能的控制，下部泥岩多易坍塌。造斜段使用工具 外径大易卡。水平段为6”井眼，且水平段长超过800米，对钻井液的润滑、抑制、稳定、高温性能提出更高要求、4.造斜段及水平段钻具组合，如何达到即能满足井身轨迹要 求，又要保证井下安全。尤其是水平井段小井眼，如何解决传递钻压，减少扭距。减少摩阻，有效防预钻具事故发生，水平井眼一旦发生事故将无法处理。 5.三次完井时间长,中完测井,水平段测井都需要钻具传送,要 保证井眼的畅通，清洁以及井壁稳定，中完下套管，水平段下完压裂管柱具有一定的难度和风险。 一水平井施工措施 1材料准备，岗位人员落实到位，钻具，仪器，设备。
2，一次开钻必须保直，坚持定点测斜，并做好防碰图，防碰邻井套管，必要时采用绕障施工。钻井过程中加大排量，保证井眼净化，泥浆性能要求具有一定的悬浮能力。确保表层套管顺利到底，同时保证固井质量。 3.二开根据地层岩性和邻井施工情况优选PDC钻头，钟摆钻具结构吊打保直到造斜井段，高转速，高钻压，大徘量。4，按设计标准安装井控装置，并按标准试压，严格落实九项管理制度。 5，定向时必须控制造斜率，严格执行设计，确保定向段井眼轨迹平滑，如果单弯螺杆造斜率大，可采用滑动钻井与旋转钻井相结合的方法控制曲率。 6，采用无线随钻MWD跟踪，始终保持井斜，方位和设计同步，严格控制井眼曲率。不允许有较大拐点出现，降低摩阻与扭矩。 7，根据井下情况定期短起下和倒换钻具,定期对钻具进行探伤检查。 二加强技术管理 1，直井严格执行吊打保直措施，一开表层必须有测斜数据xx点,做好下部防碰套管的依据. 2，控制好井眼轨迹，测点要密，数据要准，防碰井段要加密测点。
第31卷第6期2009年12月 石 油 钻 采 工 艺 OIL DRILLING & PRODUCTION TECHNOLOGY Vol. 31 No. 6 Dec. 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 Oil?eld, 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。随钻测量技术、钻井液技术及水平井完井技术成为推动水平井技术进步的三大支柱。其中，水平井完井技术逐渐受到重视，进入日新月异的发展阶段。国外公司相继研究开发如智能完井［1］、裸眼分段压裂［2］以及膨胀管完井［3］等完井新技术，取得了显著经济效益。国内完井技术［4-8］则立足国情，采取以独立筛管完井、筛管+管外封隔器完井、固井射孔完井为主的完井方式，降低施工风险，控制完井成 本，保证油气田开发效益。 胜利油田相继完成了“八五”、“九五”期间国家级课题“水平井、侧钻水平井完井技术研究”、“十五”期间中石化集团公司科技攻关项目“分支井、大位移井完井技术研究”等重大项目的研究攻关，形成了具有胜利特色的水平井完井技术——筛管完井系列技术、水平井提高固井质量特色技术、膨胀管完井技术等，为水平井完井提供了强有力的技术支撑，为胜利油田提高“两率”奠定了坚实的完井技术基础。 国家重大专项项目： “低渗油气田完井关键技术研究（编号：2008ZX05022-006）”的部分研究成果；国家863项目“膨胀管钻井技术（编号：2006AA06A105）”的部分研究成果。 作者简介： 赵金洲，1963年生。1983年毕业于江汉石油学院钻井工程专业，从事石油工程技术管理工作，现任副局长。电话：0546-8710317。
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 （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 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是非常重要的。某种钻井方式只能适应于某种完井方式。 一、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
段难以控制注入量和产量，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和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 该方法是在水平段下入割缝衬管，主要目的是防止井眼坍塌。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)割缝衬管。衬管已预先铣好各种宽 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是难以进行有效的增产措施，因为衬管与井眼之环形空间是裸眼，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和生产控制的目的。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。为避免这种现象发生，应做一些相应的试验。 注：1、超短曲率水平井：半径1～2ft，造斜角（45°～60°）/ft； 2、短曲率水平井：半径20～40ft，造斜角（2°～5°）/ft； 3、中曲率水平井：半径300～800ft，造斜角（6°～20°）/（100ft）； 4、长曲率水平井：半径1000～3000ft，造斜角（2°～6°）/（100ft）。 二、完井方式选择 在选择完井方式时，必须重点考虑以下几个方面的问题： 1、岩石地层 若考虑裸眼完井，重要的是保证岩石是致密的，同时钻井过程是稳定的。经验报告和文献指出，若水平井方向是沿着水平最小应力钻井，则井筒显示极好的稳定性。 2、钻井方法
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完井，将十分理想。新疆油田分公司，在一口水平井下6只管外封隔器，其中5只检封密封良好。 4、带ECP管外封隔器的滑套开关完井 这种完井方式与前种基本相同，只是将割缝衬管换成多级滑套，用连续油管逐级开关，其关键技术是内径保持一致的滑套开关工具。某油田三叠系长6到长8低渗透层打水平井未取得预期效果，分段压裂一直是困扰低渗透油藏水平井开发的关键技术，曾用液体胶塞加填砂的方法分段压裂，但封隔的有效性难以保证，并可能对油层造成伤害。如果采用滑套完井方式实现低渗透油层分段压裂，可有
第一章定向井（水平井）钻井技术概述 第一节定向井、水平井的基本概念 1．定向井丛式井发展简史 定向井钻井被（英）T ．A．英格利期定义为：“使井筒按特定方向偏斜，钻遇地下预定目标的一门科学和艺术。”我国学者则定义为，定向井是按照预先设计的井斜角、方位角和井眼轴线形状进行钻进的井。定向井相对与直井而言它具有井斜方位角度而直井是井斜角为零的井，虽然实际所钻的直井它都有一定斜度但它仍然是直井。 定向井首先是从美国发展起来的，在十九世纪后期，美国的旋转钻井代替了顿钻钻井。当时没有考虑控制井身轨迹的问题，认为钻出来的井必定是铅垂的，但通过后来的井筒测试发现，那些垂直井远非是垂直的。并由于井斜原因造成了侵犯别人租界而造成被起诉的案例。最早采用定向井钻井技术是在井下落物无法处理后的侧钻。早在1895年美国就使用了特殊的工具和技术达到了这一目的。有记录定向井实例是美国在二十世纪三十年代初在加利福尼亚享廷滩油田钻成的。 第一口救援井是1934年在东德克萨斯康罗油田钻成的。救援井是指定向井与失控井具有一定距离，在设计和实际钻进让救援井和失控井井眼相交，然后自救援井内注入重泥浆压死失控井。 目前最深的定向井由BP勘探公司钻成，井深达10，654米； 水平位移最大的定向井是BP勘探公司于己于1997年在英国北海的Rytch Farm 油田钻成的M11井，水平位移高达1，0114米。 垂深水平位移比最高的是Statoil 公司钻成的的33/9—C2达到了1:3.14； 丛式井口数最多，海上平台：96口；人工岛：170口； 我国定向井钻井技术发展情况 我国定向井钻井技术的发展可以分为三个阶段，50—60年代开始起步，首先在玉门和四川油田钻成定向井及水平井:玉门油田的C2—15井和磨三井，其中磨三井总井深1685米，垂直井深表遗憾350米，水平位移444.2米，最大井斜92°，水平段长160米；70年代扩大实验，推广定向井钻井技术；80年代通过进行集团化联合技术攻关，使得我国从定向井软件到定向井硬件都有了一个大的发展。 我国目前最深的水平井是胜利定向井公司完成的JF128井，井深达到7000米，垂深位移比最大的大位移井是胜利定向井公司完成的郭斜井，水平位移最大的大位移井是大港定向井公司完成的井，水平位移达到2666米，最大的丛式井组是胜利石油管理局的河50丛式井组，该丛式井组长384米，宽115米，该丛式井平台共有钻定向井42口。 2．定向井的分类 按定向井的用途分类可以分为以下几种类型： 普通定向井 多目标定向井 定向井丛式定向井 救援定向井 水平井 多分枝井（多底井）
水平井射孔工艺技术 1、简介 水平井工程是近年发展起来的一项新技术，是“稀井高产”的重要手段。水平井技术已成为近50年来石油技术进步的代表象征，这从勘探到提高采收率各个阶段均有着广泛的应用潜力，在实现井网调整，控制流向和完井类型，减少液流损失和调整油藏压力等方面的灵活性，已成为一种油藏完井新方法，而水平井射孔技术则是水平井技术的重要组成部分。四川石油测井公司早在1994年就对水平井射孔技术开始了立项研究，经过几年的研究和现场试验，形成了一整套中、长半径的水平井射孔工艺技术，该技术国内领先，部分技术达国际先进水平，该成果获中国石油天然气集团公司2000年技术创新二等奖。 水平井套管井射孔完井既有利于提高产量又有利于以后进行增产措施和封堵作业。但水平井射孔井段长达几百米甚至上千米，要求射孔一次作业成功；要求向水平两边或两边以下３０°定向发射以免造成砂子沉降和底水突进；要求长达几百米的射孔枪顺利通过造斜段下入和起出。实践证明，我们已经解决了上述难题并能保证施工的安全性和可靠性。 2、主要特点 2采用液压延时分段起爆方式能完成长水平段的射孔作业。 2采用弹架旋转的内定向方式，定向精度高且与枪身旋转的外定向方式相比，在相同套管内径下可选择更大直径的水平井射孔枪。 2采用接头旋转扶正环和滚珠枪尾可大大减少起下射孔枪时的摩擦力。 2接头与枪体之间，公母接头之间采用防退扣装置，避免了落枪的可能。 2最新研制的起爆开孔装置可实现水平井的再射孔而不会将井液挤到地层中去。 2可实现全井筒氮气加压起爆方式完成水平井的射孔作业。 2可实现限流压裂的水平井射孔作业。 2利用独创的旁通传压起爆系统能完成水平井的射孔测试联作。 2采用地面监测系统能监测井下各段射孔枪的发射情况。 3、主要技术参数 2射孔枪外径：Ф８９mm 、Ф102mm 、Ф127 mm 2最高工作压力：９０MPa 、105MPa 、90MPa 2延时时间：５—7min 2定向方式：内旋转定向 2定向精度：±５° 2定向率：>９５％ 2发射率：>９９％ 2孔密：１０－２０孔／米 2枪体抗弯能力：３０°／３０米。 4、施工工艺 （1）起爆方式 水平井射孔起爆不同于一般直井射孔，不能采用投棒起爆方式，也不同于一般斜井射孔，它属于超长井段射孔，不宜采用一个压力起爆器的起爆方式。在水平段各点压力值相等，它可以实现几个乃至几十个射孔段的同时起爆，完全满足水平井一次射孔多段的要求，将大大提高工效。四川石油测井公司已成功地应用了三种负压起爆方式，分别是：①液垫或气垫加压力延时起爆器；②油压开孔装置加压延时起爆器；③旁通传压装置加压力起中爆器。
中完、完井作业常见问题及技术措施 一、概述 固井作业不仅关系到油气井能否顺利完成，影响投产后油气井质量的好坏、油气井寿命的长短及油气井产量的高低，而且其成本在整个钻井工程中也所占权重越来越大，目前（占20%～30%）。甲方对固井质量的评定越来越严格，如果固井质量不合格扣工程款（ 10%～30% ），因此公司对固井工作的重视已经提到了前所未有的高度。固井技术发展的目标一直围绕如何进一步提高固井质量及减少固井事故来运行。 固井又是一个系统工程，影响因素复杂多样，具有其特殊性，主要表现在以下几个方面： 1、固井作业是一个一次性工程，如质量不合格，即使采用挤水泥等补救方法也难以取得良好的效果。 2、固井作业是一项系统工程、隐蔽性作业，涉及到材料、流体、化学、机械、力学等多种学科，施工时未知因素多，风险大。 3、固井作业施工时间短，工作量大，技术性强，费用高。 目前我们在中完、完井作业中存在不少问题，其中很多都是因工作不细致导致的低级失误，希望通过学习大家养成良好的习惯。但是目前还是有一些井队领导和技术干部对固井作业重视程度不够，导致在固井前各项条件无法满足固井施工要求。钻井公司以追求进尺和效益为根本，这是传统思路。随着QHSE观念的提出及推广，工程质量和施工安全的地位逐渐攀升，甲方对这两方面的要求越来越严，惩罚力度越来越大，尤其是固井质量直接影响后期储层改造，甲方对固井质量不合格的井扣款力度已达工程款的10%-30%。和公司平均利润率对比就发现，如果因固井质量造成扣款直接导致该井亏损，公司对固井质量的重视已达新的高度，因此这种观念必须马上改变。还有就是一些技术干部和井队领导总以为固井就是固井队的事情，即使固井质量不好也是他们的责任，跟井队没什么关系。固井作为钻井的一个重要环节，无论是从经济效益还是公司荣誉上来说，钻井方永远是最大受害者。 二、下套管前作业常见问题 1、打完进尺后只考虑短期经济效益，对钻井液性能调整不重视，往往在固井前泥浆性能恶化，流变性差，导致在中完、完井作业环节中易发生井漏和其他事故。
技 术 创 新 水平井以其单井产量高、吨油成本低、综合效益好、能有效地提高油田采收率等优势在辽河油田得到迅猛发展，在油田增油上产方面发挥了重要的作用。目前辽河油田的水平井技术已经迈向了整体、区块开发油田的新阶段，并为边际油藏、低品位油藏、中后期油藏的开发和濒临废弃油藏的再次开发，特殊油藏的高效开发提供了强有力的技术支撑。辽河油田的水平井钻井工艺技术经过十几年的发展，现已在钻完井工艺技术上取得了突破，形成了具有自己特色的水平井钻完井技术系列，适应了辽河油田勘探开发的需求。随着人们对水平井认识的深入和勘探开发要求水平井解决的问题越来越多，水平井钻井技术遭遇到了空前的挑战。 一、水平井在辽河油田的发展 辽河油田水平井钻井起步于２０世纪９０年代初，历经 □ 中国石油辽河油田公司钻井管理中心 高富成 摘 要：本文回顾了辽河油田水平井钻井技术的发展情况，总结了逐步形成的特色水平井钻完井工艺技术进展，指出了目前辽河油田水平井技术发展面临的新问题及制约水平井技术发展的瓶颈技术，提出了当前水平井钻完井技术急需解决的一些问题。 关键词：辽河油田 水平井 钻井 完井了１５年的发展，该项技术已日趋成熟，并成为开发油气藏的一种重要手段。 水平井在辽河油田的发展大体分为两个阶段。１９９２—２０００年为研究试验阶段，２００１年至今为完善、推广应用阶段。图１是辽河油田历年来施工水平井统计。 １９９２年到２０００年的８年间辽河油田在水平井钻井方 ２００１５０１００５００ ２１１１４７７１０２５１４９ ７９３９ １１水平井数图１ 辽河油田历年来施工水平井统计图 １９９２ １９９３ １９９４ １９９５ １９９６ １９９７ １９９８ １９９９ ２０００ ２００１ ２００２ ２００３ ２００４ ２００５ ２００６年份 辽河油田水平井钻完井技术
Q/SH1030 中国石化河南石油勘探局企业标准 Q/SH1030 367—2012 水平井筛管完井作业操作规程 . 2012-03-10发布2012-04-01实施
中国石化河南石油勘探局发布
目次 前言............................................................................. - 2 - 1 使用范围 ................................................................................................................................................... - 3 - 2 引用标准 ................................................................................................................................................... - 3 - 3 水平井筛管完井作业准备工作 ............................................................................................................... - 3 - 4 水平井完井作业步骤及技术要求 ........................................................................................................... - 3 - 5水平井筛管完井作业注意事项及安全要求............................................................................................. - 5 - 6 水平井完井作业采油树安装 ................................................................................................................... - 6 -
水平井钻井项目管理 水平井做为长庆油田在气田增储上产的重要手段之一，水平井钻井施工极为重要。 项目组管理人员积极组织和参与水平井方案交底会，并邀请相关单位人员做好水平井地质录井和钻井工程技术方面的交底工作。对水平井设计中提出的要求及时讨论和审查，确保参会人员能够吃透设计。同时对水平井重点工序施工要求、特殊井段施工预防措施提示、入井工具要求及水平井井控措施等问题要进行特殊提示。为了在施工过程中更好的发现气层，提高钻遇率，根据地质调整和地层因素，需要变更的水平井钻井设计，必须通过油田公司相关部门批准同意后进行设计变更，施工单位要严格执行变更设计进行施工，同时项目组要及时备案登记。 水平井工程方案的主要实施来自于钻井队伍和技术服务人员，在开钻前项目组管理人员要在现场做好交底工作，并派驻专职住井监督现场监督水平井工程方案执行情况，把好各次开钻验收关和井眼轨迹控制关。项目组管理人员以及监督人员，认真参与水平井实施全过程，以工程方案为指导思想，监督和监管好各项工序，确保水平井优质、安全、快速的完成。 一、施工过程监控 水平井钻井是近几年气田以降低成本、提高单井产量为目标的重要举措，加强水平井现场实施过程监控是有效完成全年钻井生产任务
的重要基础之一。 ⑴组织相关部门和单位对水平井井场尺寸、设备摆放、安全距离进行检查，对发现的问题要求施工单位限期整改，为水平井的安全顺利实施打好基础。 ⑵认真核查施工井队及服务单位的资质证件，主要包括设备（井控设备）、人员（井控操作证和坐岗证）状况以及住井监督到位情况，为水平井的优质实施提供条件。 ⑶检查水平井地质和工程设计到位情况，验收中在井队做好水平井技术交底工作，并要求施工井队制定出水平井HSE作业指导书和技术措施书并签发开工令。 ⑷组织相关单位认真检查井控装备，并要求施工井队使用检验日期有效的井控设备。对水平井放喷管线的走向及安装质量和长度进行认真查看，对不能平直接出100米以远的放喷管线，要求施工单位制定单井预案，留项目组备案。住井监督在二开前试压工序上要严格把关，确保井控设备全套组合试压合格，同时在二开钻进后，要督促井队开展井控培训和演练工作，定期检查压井材料和重浆数量，确保水平井安全施工。 ⑸现场认真查看水平井泥浆池的位置及尺寸，督促施工单位在泥浆池的建造上要保质保量，满足施工需要。 ⑹认真检查水平井入井工具及入井材料的到位情况，尤其在钻具新度、无磁钻铤长度、罗盘校验时间、常规测斜仪、MWD（LWD）测井仪等仪器上进行登记备案。
!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。
水平井完井工艺流程及注意事项 1、完钻后短起下到直井段，到底测准后效（小于20m/h），起钻完甩掉定向仪 器，配通井钻具。 注：工程准备好欠尺寸扶正器（小于210mm）、短套管、与井下联系刮削器（下刮）送现场、钻分级箍钻头及小工具、115通井规。 2、通井钻具为牙轮钻头+欠尺寸扶正器+158钻铤双根+钻杆+加重钻杆+钻 杆。 注：组织套管、筛管、封隔器、分级箍、短套管到井，与甲方联系落实完井管柱，各种管材、工具由井队丈量，华油负责管串配接，召开固井协作会，协作会要求固井另送常规吊卡两只下筛管用。 3、通井到底后大排量循环泥浆，并再次测后效，清洁井眼后起钻。 4、下完井管柱。 注：完井管柱由华油、工程、地质三家盯好下入顺序，下完盲板后每下10根常规套管要灌满泥浆一次，最后20-25根下完后一次灌满，防止分级箍由于压差作用反向打开，灌泥浆时注意活动好套管，在下入分级箍、封隔器、盲板时要涂好锁固脂，防止钻塞时倒开。 5、下完套管采用水泥车胀封封隔器打开分级箍，顶通泥浆，顶通正常后采用 大泵循环处理泥浆。 注：下完套管前通知固井提前到井一台水泥车。 6、固井施工 注：固井碰压后采用水泥车直接打压到20MPa，对套管进行试压。联系小钻杆到井时间、电测声幅预约、换73mm闸板心子听信上井及套管头厂家到井服务（坐井口）时间。 7、候凝、整井口
注：预约试油协调会时间；完井井口预留20cm套管桩（从套管头面算起）其中3cm做成喇叭口，便于工具下入。 8、测声幅 注：声幅在那里遇阻就测到那里。 9、下小钻杆钻分级箍及盲板 注：钻进钻压不超过4吨，一档，单凡尔钻进。钻穿后分别在分级箍和盲板处反复划眼30分钟以上，确保其光滑无阻卡现象。修整完后停泵静止观察3-4小时后，开泵循环测后效，确认井下正常后起钻。起下钻过程中严防井下落物，起钻灌好泥浆。现场准备洗井用水，水量由华油定，并保证水罐清洁。 10、下起刮削管柱 注：刮削器在地面必须上紧，在分级箍及盲板处反复刮削3-4次后起钻（不循环），起钻时灌好泥浆，严防井下落物，钻具卸扣时严防钻具倒转，防止刮削器倒开落井。提前联系井下人员、工具到井时间。 11、下通井管柱 注：下到洗井回压阀以上2-3m，充分循环泥浆，并测准后效，确认井下正常后起钻。起下钻过程中严防井下落物，起钻灌好泥浆。预定试压车到井时间。联系华油洗井用华工料到井时间。 12、拆钻井封井器装井下封井器（由钻井远程控制台控制井下封井器）。 注：严防井口落物 13、下酸洗管柱，换装采油井口，连接洗井管汇。 注：洗井用油管由井下负责丈量，管串组合及下入顺序由华油负责，井队只负责游车及井口、场地操作配合。洗井管汇连接由井下负责。井下准备防喷工具及管线。下酸洗管柱严格控制下放速度，每小时小于25个单根，并且要向环空灌好泥浆，遇阻不要擅自处理，及时与华油联系，由华油制
作者简介：贾俊敏（1983-），男，工程师，现从事采油气工艺技术科研和生产工作。 水平井技术已经应用到了包括边底水油藏、薄油藏、低渗透油藏等几乎所有类型油气藏，解决了边、底水油藏高效开发的技术瓶颈，建立了油藏经济开发的经典模式，提高了薄层低丰度边际油田开发的经济效益。截至目前，水平井开发对整个油田的增产和稳产发挥着重要的作用。辽河油田水平井完井技术随着不断攻关研究和发展完善，为辽河水平井开采提供了有力的技术支持。潜山油藏油气井钻井过程中，为保证井控安全，需采用重泥浆压井[1-2]。由于完井管柱通常不能下入到人工井底，钻井重泥浆在完井段沉积，不能有效地排出到地面，完井段通常聚集大量钻井泥浆，目前的完井方式不能解决该问题，为了高效开发水平井，完井管 柱需下至射孔段底界以下或水平井段，并用低密度完井液替换出原井重泥浆。针对该类问题，开发了一种新型的水平井完井方法，能够有效克服或者避免现有技术存在的问题。新型管柱入井后既可以有效实现将井筒及油管内的重泥浆充分循环替出，又可以满足储层改造及后期生产、冲砂的要求，大幅缩短作业周期，节约作业费用，提高水平井开发整体经济效益。 1水平井完井方法 目前，潜山油藏的投产技术主要分2种，水平井替泥浆与气举诱喷一次管柱技术和替泥浆、气举、转抽一体化技术。自喷阶段结束后转电泵生产[3-4]。 新型潜山油藏水平井完井工艺研究 贾俊敏 中国石油辽河油田分公司（辽宁盘锦124010） 摘要针对辽河油田潜山油藏高温高压水平井开发过程中钻井液不能充分排出导致的储层污染、井筒结垢、产能递减快等问题，研制设计了一种新型的水平井完井工艺，研制了井下暂堵筛管,能够完成水平井段替泥浆，可满足排出井筒重泥浆、储层改造及转生产的技术要求，并对暂堵材料的性能进行了实验研究，结果表明，该工艺能够解决目前存在的技术难题，具有良好的应用前景。 关键词水平井；完井工艺；替泥浆；暂堵筛管；可溶合金； Abstract Aiming at the problems of reservoir pollution,wellbore scaling and productivity decline caused by inadequate discharge of drilling fluid during the development of high temperature and high pressure horizontal wells in Liaohe buried hill reservoir,a new hori?zontal well completion technology was designed.A downhole temporary plugging screen pipe was developed,which can replace mud in horizontal well section and meet the technical requirements of discharging heavy mud from wellbore,reservoir transformation and oil pro?duction.The performance of temporary plugging material was experimentally studied.The results show that the well completion technolo?gy can solve the existing technical problems and has good application prospects. Key words horizontal well;completion technology;replacement mud;temporary plugging screen pipe;soluble alloy 2019年4月第35卷第4期 石油工业技术监督 Technology Supervision in Petroleum Industry Apr.2019Vol.35No.4 气举阀泵座气锚防掉喇叭口 1 2 34 56 7 1-移动式制氮注氮设备； 2-油管 3-气举排液一体化工作筒；4-气举阀；5-套管；6-筛管；7-导锥 （a ）替泥浆与气举一次管柱技术（b ）和替泥浆、气举转抽一体化技术 图1目前完井管柱