水平井完井技术现状及发展趋势简析
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水平井采油工艺应用概况与现状分析水平井技术于1928年提出,20世纪40年代付诸实施,成为油气田开发、提高采收率的重要技术。
2O世纪8O年代相继在美国、加拿大、法国等得到工业化应用,并由此形成研究、应用水平井技术的高潮。
水平井钻井技术已日趋完善,并以此为基础发展了各项配套技术。
在数量方面,目前世界上应用水平井技术较多、技术水平较高的是美国和加拿大;国内也有较大的发展。
1 国内外水平井应用概况1.1 国外国外的水平井技术主要应用在以下几种油(气)藏:薄层油藏、天然裂缝油藏、存在气锥和水锥问题的油藏、存在底水锥进的气藏。
另外,水平井在开采重油、水驱以及其他提高采收率措施中也正在发挥越来越重要的作用。
国外水平井技术发展有2大特点:一是由单个水平井转向整体井组开发,由水平井向多底井、分支井转变;二是应用欠平衡钻井技术,缩短钻井液对油层的浸泡时间,减轻对油层的伤害,加大机械钻速,减少井下矛盾,使水平井、分支井在较为简化的完井技术下达到高产。
1.2 国内中国是发展水平井钻井技术较早的国家之一,6o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。
自1965年到1999年8月,国内总计完钻水平井293口,包括大多数油藏类型,绝大部分水平井较直井显示出巨大的优越性,且已取得显著的规模效益,如胜利油田的草桥地区和塔里木油田的塔中地区等。
之后在2000年、2001年、2002年、2003年、2004年上半年中石油完钻水平井数量分别为26口、28口、5O口、68口、74口。
塔里木油田是中石油应用水平井最多的油田。
截至2003年底,共有139口,其中常规水平井110口,双台阶井24口,侧钻井5口;水平井、分支井日产油7046 t,占全油田日产油量的49%。
塔里木油区已开发主力油田油藏埋藏深(4000~6000 m)、油层薄(<50 m)、油水关系复杂、地面条件恶劣,因此采取“稀井高产”的开发原则,这便为水平井的大规模应用创造了条件。
论水平井采油工艺现状分析及其发展研究在石油开采工业的发展过程中,使用时间最长、范围最广的采油工艺是水平井采油工艺,属于石油开采行业的重要组成部分。
自从中国引入水平井采油工艺以后,我国的石油开采行业取得了快速的发展,而且促进了我国经济的发展与社会的发展。
本文分析了我国水平井采油工艺现状,研究了水平井采油工艺的国内外发展趋势。
标签:水平井;采油工艺;现状分析;发展研究引言伴随着中国经济不断的发展,石油开采行业也取得了快速的发展,人们对天然气、煤炭以及石油等不可再生能源的需求量也越来越大。
其中,当前中国最为主要的资源开采工作是对石油资源的开采。
除此之外,必须全面的提炼开采出的石油,以便于为各个领域提供所需能源。
自上世纪90年代以后,中国质量比较高的油田数量越来越少,经常出现油田产量严重不足的状况,这种状况的发生,同时也对其余行业产生了严重的负面影响。
因此,必须全面改革石油行业,在中国现代化工业体系建设之中引进先进的新型采油工艺,从而使中国油田事业取得健康的、可持续的发展。
一、国内外水平井采油工艺现状(一)国内水平井采油工艺现状使用水平井采油工艺具备非常多的优势,例如经济效益高、质量好、产量高以及穿透油层范围广等,而且在裂缝性油藏内钻水平井,能够使天然裂缝的钻遇率得到提升,对比传统直井,可以获取多出数倍的产能。
然而,因为中国当前的水平井采油工艺还不够完善,因此,无法充分发挥出水平井采油工艺的优势,在下文之中,列出了当前中国水平井采油工艺存在的缺陷。
1.技术维修问题当前,许多石油企业维修人员没有丰富的经验,无法及时的、有效的处理好采油过程中出现的问题。
在利用水平井采油工艺的过程中,需要使用到多种复杂的技术,只要任何一个环节出现了偏差,就会对采油质量造成负面影响。
因此,在操作的过程中应当有专业人士指导,只有这样才能够及时的、有效的解决问题,然而,当前中国在这方面的专业技术人才还较为缺乏[1]。
2.压裂技术问题使用高压泵在地层中注入粘度比较大的液体,在高压作用下让地层破裂,使其持续扩张,产生比较大的裂缝,从而形成一条高渗通道,减少石油流动时的流动阻力,使油井的产量提升。
水平井钻井技术难点及对策分析【摘要】水平井钻井技术在油气勘探开发中发挥着重要作用,但面临诸多技术难点。
本文首先分析了水平井的地质复杂性对钻井技术的挑战,然后探讨了井眼稳定、井筒完整性、井壁强度以及井底压力控制等难点。
针对这些困难,文章从水平井钻井技术的发展趋势、未来的技术创新方向以及对策建议和应用前景展望等方面进行了总结和展望。
通过研究水平井钻井技术的难点和对策,可以为相关领域的技术研究和应用提供重要参考,促进油气资源的有效开发利用和产业的健康发展。
【关键词】水平井钻井技术、难点、对策、地质复杂性、井眼稳定、井筒完整性、井壁强度、井底压力控制、发展趋势、技术创新、对策建议、应用前景。
1. 引言1.1 水平井钻井技术难点及对策分析水平井钻井技术是一种在油气勘探开发中广泛应用的方法,其具有提高油田产量、延长油田寿命和改善油田开发效果的显著优势。
水平井钻井技术也面临着诸多难点和挑战,在实际应用中需要克服许多技术问题。
本文将结合水平井钻井技术的特点,对水平井钻井过程中的主要技术难点进行深入分析,并提出相应的对策措施,以期为水平井的进一步发展提供参考和指导。
水平井钻井在不同地质条件下面临着不同的挑战。
在复杂地层条件下,地质力学性质不稳定、地层差异性大、裂缝众多等问题都会给水平井的钻井操作带来困难。
如何准确预测地层情况、有效解决岩屑漏失和井眼塌陷等问题,是当前需要重点解决的难点之一。
由于水平井井眼长且细,容易受到地层岩性、孔隙结构、井径大小等因素的影响,井眼稳定性成为水平井钻井过程中的重要难点。
井眼稳定性问题一旦发生,将导致井眼塌陷、井眼扩大等严重后果,严重影响钻井进度和效果。
水平井钻井过程中,井筒完整性是保证井眼稳定、防止井壁垮塌的重要保障。
由于水平井井段复杂、井深较大等原因,井筒完整性受到很大挑战。
井筒完整性问题一旦出现,将可能导致水平井产能降低、导致井下设备失效等问题。
水平井井壁强度问题一直是难点之一。
水平井测井新技术发展概况和展望早在上世纪80年代初期,在意大利的Rospomaro油田为开采该区岩溶地层中稠油,共钻探了3口井,其中的一口直井和一口斜井共钻穿油层3 0 m,但第三口水平井的水平段却穿过在油层中穿行约590m。
为了弄清水平井的高产层段,是地层均匀分布的油层还是裂缝情况发育,测井工作者首次进行了水平井生产测井的实验和评价。
时至今日,水平井早已成为国内外各油田降低成本和提高生产效率的重要方法之一,随着水平井方法的逐渐开展,其生产测井技术也飞速发展。
但受限于常规的电缆测井不能用于测量水平井的水平井段,且水平井井眼轨迹在形态上与直井完全不同,因此后来学者在生产测井方法和工艺上发展了诸种方法来提升生产测井的技术应用。
1 水平井生产测井新方法以美国为主的西方国家测井公司,在水平井生产测井在仪器方面,对生产井的产液剖面监测技术发展迅速,主要体现在仪器光纤材料传感器阵列设计上,该方法解决了以往测井方法的部分不足,而获得永久监测技术,该技术是油田动态监测技术的非常重要的发展方向。
其中以斯伦贝谢公司的传感设计为例,其光学探针传感器的测量原理是,油、气、水对入射光线分别有不同的反射率,其中水的反射率相对最低,而油泡的反射率相对较高,气泡的则最高。
因此,原理上通过识别监测反射光的强弱可以识别分散的液相气泡,尤其是气泡和油泡。
应用于生产和注入剖面监测,为生产决策提供有价值的数据。
应用光纤传感器的生产测井仪器在水平井中的随时间推移监测技术将成为未来油层生产动态监测的主导技术。
另外在已下套管的水平井中,如何测量和监测储层的含油饱和度也成为技术革新的重要方面。
以往人们主要依赖脉冲中子测井技术。
但脉冲中子测井方法探测深度浅,且只在孔隙度状况良好的储层应用效果较好。
斯伦贝谢和贝克阿特拉斯先后推出过应用于套管井中的过套管电阻率测井方法,该方法可以在水平井中通过测量套管外的地层,主要用于监测油藏流体饱和度的变化,和油藏流体界面的变化情况。
关于水平井施工技术分析及风险措施摘要:水平井钻井技术是高效抽采油田的关键技术之一,由于在提高油气井产能、增大井控面积、降低开采成本等方面具有明显优势,被国内外各新老油田广泛应用。
本文首先阐述了水平井工程技术的概念及现状,按不同划分方式分类介绍水平井,详细分析了钻井各阶段风险及应对措施,希望能为相关从业者提供相应的思路。
关键词:水平井;施工技术;风险措施一、水平井与工程技术现状水平井是最大井斜角达到或接近90°(一般不小于86°),并在目的层中维持一定长度的水平井段的特殊定向井。
一般来说,水平井回灌井应用的目的在于延伸热储层长度、增大热储层的裸露面积。
主要体现在三个方面:一是通过贯穿温度高、孔渗物性较好的热储层,大幅度提高单井回灌量;二是通过增加井眼与地层的接触面积和穿过渗透性较好的地带提高低孔较致密储层回灌量(针对部分区域温度高、回灌效率低的情况,例如陕西武功。
);其三是提高开发效率,水平井钻井可降低区域面积钻井密度,从而达到施工占地小,后期井房建设面积小,降低管网敷设长度,可以提高回灌效率、实现零排放等优势。
世界上第一座水平井钻井诞生于1927年,在这场试验过后的半个世纪,法国Elf Aquitaine公司成功使用水平井技术开发了意大利亚得里亚海上Rospo Mare油田的一个碳酸盐岩稠油油藏,这标志着水平井钻井技术已经成熟,正式进入实战应用阶段。
我国早在1965年时就在四川碳酸盐岩中开始了水平井试验,但当时的效益并不理想,直到过了20年后才成功在南海钻出成熟的LH1-1-6水平井。
现在,水平井技术已经钻遍了全球大大小小的油田,并且在以往的基础上衍生出了大位移井钻井技术、分支井钻井技术、大位移水平井钻井技术等技术手段。
二、水平井的分类1、根据水平井曲率半径的大小分为:长半径水平井:设计井眼曲率小于6°/30m的水平井;中半径水平井:设计井眼曲率为(6°~20°)/30m的水平井;中短半径水平井:设计井眼曲率为(20°~60°)/30m的水平井;短半径水平井:设计井眼曲率为(60°~300°)/30m的水平井;超短半径水平井:井眼从垂直转向水平的井眼曲率半径1m~4m的水平井。
水平井工作会议材料汇编之七国内外水平井钻井技术及发展方向编写人:***审核人:***辽河石油勘探局工程技术研究院2005年10月目录1 概述 (1)2 国外水平井钻井技术现状 (1)2.1 水平井的基本概念 (1)2.2 水平井的分类 (2)2.3 国外水平井发展概况 (3)3 国内水平井钻井技术现状 (8)4 国内与国外水平井钻井技术存在的差距 (17)4.1 工艺技术配套性差 (17)4.2 缺乏专业的技术人员和施工队伍 (18)4.3 设备不配套,性能差、不稳定 (18)4.4 工具、仪器不配套,性能不稳定 (18)5 水平井钻井技术应用效果及存在的问题 (18)6 水平井钻井技术攻关目标及研究方向 (22)1概述水平井钻井技术起源于上个世纪的三十年代,发展于八十年代,特别是在八十年代后期,为了提高单井产量和原油采收率,降低开发生产成本,水平井技术更加广泛的用于开发各种油气藏,并先后取得了显著的经济效果,应用规模迅速扩大,全球每年钻各类水平井在2000口以上。
在国内,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。
辽河油田各级领导也非常重视水平井这项技术的先进性和适用性,将油藏地质研究和钻完井技术、采油作业技术有机的结合起来,使该项技术具有综合配套性和广泛适用性。
几年来,完成各类水平井129口,见到明显的效果。
2国外水平井钻井技术现状国外水平井钻井技术始于20世纪30年代,发展于80年代,特别是经过近10多年的迅速发展,使其水平井钻完井工艺技术较为完善,专用工具、仪器完善配套。
并将水平井技术作为开发油藏的常规技术广泛推广应用。
水平井钻井优化设计技术、井眼轨迹控制技术、下部钻具组合优选、确保施工安全和防止油层污染的钻井液完井液技术、组合完井工艺技术、大扭矩多级马达、可控弯接头、变径稳定器、水力加压器、高效PDC 钻头、MWD和LWD仪器等一大批先进的工艺技术、工具和仪器在水平井钻井中广泛应用,创造多项水平井井深、水平位移、水平段长度和水平井施工周期等世界纪录。
水平井采油工艺现状分析与发展趋势研究摘要:主要介绍了水平井在国内外的应用概况,水平井技术主要应用在天然裂缝油藏、薄层油藏、存在底水锥进的油藏、存在气锥和水锥问题的油藏等这几种油藏。
水平井在水驱、开采重油、提高采油率等方面发挥着越来越重要的作用。
对水平井的采油工艺现状进行了分析,水平井采油工艺有人工举升、增产增注措施、防砂控砂技术、找水和堵水技术等。
并且对水平井采油工艺进行了展望。
关键词:水平井采油工艺现状分析发展趋势一、国内外水平井的应用概况1.国外水平井的应用概况在国外水平井技术的发展有两个比较大的特点:第一,单个的水平井正在转向整体的井组开发,水平井向多底井和分支井转变,第二,欠平衡钻井技术可以缩短钻井液对油层的浸泡时间,可以减轻对油层的伤害,减少井下的矛盾,使水平井在简化的完井技术下达到高产的效果。
国外的水平井技术主要应用在天然裂缝油藏、薄层油藏、存在底水锥进的油藏、存在气锥和水锥问题的油藏等这几种油藏。
水平井在水驱、开采重油、提高采油率等方面发挥着越来越重要的作用。
2.国内水平井的应用概况中国是发展和应用水平井钻井技术比较早的国家之一。
在六十年代的时候就在四川地区打成了磨三井和巴二十四井,但是因为当时的技术水平有限,这两个水平井并没有取得应有的效益。
在“八五”和“九五”期间对水平井技术进行了研究,还在不同的类型的油藏进行试验和推广应用,并且取得了不错的成果。
截止1999年底,我国完钻水平井有293口。
我国的水平井的数量正在逐年增加,特别是胜利油田,胜利油田的水平井发展特别迅速,已经完成了水平井214口,并且取得了显著的效果。
大庆油田也取得了不错的效果,自1992年共完钻水平井6口。
塔里木油田是应用水平井技术最多的油田,截止2003年底,水平井一共有139口,在这其中有常规的水平井110口,侧钻井有5口,双台阶井有24口。
水平井技术在塔里木油田得到了广泛的应用,水平井不仅仅应用于采气和采油,而且还成功的在哈得4油田薄层油藏注水,成为了塔里木油田开发领域中一项非常关键的技术。
2016年10月
水平井完井技术现状及发展趋势简析
孙晓锋1路冉冉2蒋广蓬3李富贞4
(1、3、4中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司,天津300452;
2天津市德安石油工程有限公司,天津300000)
摘要:当前我国水平井完井技术已经有了很大进步,通过
水平井完井手段可以应对大多数的油气藏。
水平井完井技术
已经由固井射孔完井技术这一相对单一的手段发展为更多形
式,可以适用于不同油藏类型,满足多种保护油气层需求,使水
平井产能得到保证,使采收率也有所提升。
本文先是论述了当
前常用的几种水平井完井手段,并对水平井完井手段的未来发
展前景进行了简要论述。
关键词:水平井完井;水平井分段完井;衬管完井
水平井开发主要是通过油层泄油面积的适当扩大来促使
油井产量增多,以使油田开发获得更多的经济效益,无论是新
区产能提升还是老区剩余油挖潜该技术均可以起到非常好的
效果。
水平井完井技术现在已经在我国得到广泛的应用,不同
于常规采油手段,在使用水平井完井技术时一定要考虑到各个
油藏特点以及生产条件,并基于此来确定最佳的完井技术方
法,这样才可以使油田开发效果得以提升。
1水平井完井手段的现状
水平井完井技术可划分为多个不同的形式,其中常用的有
以下几种:砾石充填完井手段、尾管射孔完井手段、裸眼完井以
及管外封隔器完井手段等,形式多样。
在这些技术手段中,裸
眼完井手段属于基本的技术方法,尾管射孔完井手段的实用价
值较强,这是由于无论低渗透油藏形式、疏松砂岩油藏形式还
是稠油油藏均可以应用尾管射孔完井手段,但是因为这种技术
方法的造价成本较高,并且在应用中也会造成油气藏不足或者
是采收率弱等问题,衬管完井技术以及砾石充填防砂手段等各
种新型完井技术已经慢慢的取代于传统的单一射孔完井手段。
在使用衬管完井技术时可以考虑应用顶部尾管注水泥技
术,这种衬管完井技术融合了带管外封隔器以及分注水泥固井
手段,集结了这两种手段的优势。
其中分注水泥固井手段需要
应用在造斜段结构中,也就是把完井管柱座悬挂应用在悬挂器
的预定位置,在上部直井套管上悬挂完井管柱结构,之后需要
对造斜段下部所使用的管外封隔器做膨胀座封处理,并向造斜
段结构注入水泥,封固干扰层,注水泥结束后需要使用清洗工
具对水平段进行酸洗处理,以使钻井作业时所带来的油层污染
得到全方位的清理;现在分支水平井技术已经得到了很大发
展,目前可以将管外封隔器技术以及衬管完井技术手段科学的
融合在一起,也就是通过完井管柱共同下到井中,从而使流体
可以进入到封隔器的胶筒之中,使封隔器逐步的膨胀,这样可
以使完井尾管膨胀于裸眼井壁之间,以使此处形成环形空间,
最终起到封隔的效果。
将套管外膨胀式封隔设备应用到分段
油层、卡封水层等区域内,可以起到非常重要的效果,特别适用
于不能通过水泥固井并且井眼直径也非常小的油气井中。
管内砾石充填防砂技术主要是通过不锈钢绕丝筛管材料
来下入油层,之后需要在筛管环结构中填充使用石英砾石,继
而制造出筛管阻挡砾石以及阻挡地层砂等各种挡砂屏障,避免
油井内渗入砂石,达到较为良好的防砂效果,并避免使油层遭
到较大的破坏。
在使用该种水平井完井手段并处理水平井管
内结构的砾石填充冠与其管柱结构时,水井绕丝筛管、填充工
具以及丝堵等材料是必不可少的,在施工前必须保证这些材料
的完整配备。
通过科学运用管内砾石充填防砂技术,除了可以
使附加压得到一定程度的减弱之外,也可以保证填充渗透效
果,使水平井的产能可以得到极致的发挥,避免粉细泥材料以
及细砾石材料进入到滤砂管中,降低了滤砂管堵塞问题的发生
几率,保证了油井生产率。
2水平井完井技术手段的未来发展方向
2.1水平井分段完井手段的发展
将遇油水膨胀封隔设备应用到分段完井技术之中,可以使
分段完井技术手段具有耐高压以及耐高温的效果。
在通过分
层完井技术以及筛管完井手段处理多层系油藏时,为了保证处
理效果,可以投入应用遇油水膨胀封隔设备,另外防砂完井的
分层也可以考虑运用遇油水膨胀封隔设备。
通过遇油水膨胀
封隔设备可以使完井的复杂程度降低,并保证了完井的安全性
以及高效性,像是高压井完井以及海上完井等。
2.2水平井找水以及堵水技术手段的发展
优化以及健全水平井找水测井手段,根据水平井测试手段
的实际情况来逐步的优化以及完善其各种配套设施,并且不断
的探索效率更高同时先进性更强的水平井找水手段。
另外还
需对水平井渗流规律以及深化油藏基础展开深入的探究,同时
注重出水规律预测模型的制定、研发,保证该模型的实用性以
及简单化。
另外还需要进一步的发展、探索更为有效的水平井
堵水手段,比如说筛管完井技术,从而使化学封隔器堵水手段
以及高选择性堵剂均可以应用到水平井堵水中。
2.3水平井井筒检测手段的发展
当前虽然常规打铅印技术可以起到很好的效果,但其已经
不能够满足当前的水平井修井的使用需求,为此可以把超声波
测井手段以及爬行器合理的组合在一起,并对井下电视以及连
续油管技术展开综合运用,使水平井技术方法的井筒检测手段
得到进一步的优化。
3结语
水平井技术已经在我国得到了广泛的应用,然而在使用过
程中出现了水平井产量递减速度增快,找水以及堵水难,底水
上升快等情况,造成水平井长期稳产受到很大影响。
怎样更好
的应用水平井技术,使水平段的各个部环节均可以均衡生产,
这显得格外重要。
所以虽然现在水平井完井技术手段已经解
决了大部分的开采问题,但其仍需要不断的开发,使其可以向
智能化控水完井技术方向前进,实现自动化的水平井生产流量
调控,自动化的检测等等,以使水平井的采收率尽可能的增强。
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