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水平井钻井地质设计方法X孙建双(大庆油田有限责任公司采油工程研究院,黑龙江大庆 163453) 摘 要:水平井因控制储量大,产量高,生产压差低等特点近年来得到飞速发展。
随着水平井钻井技术的不断发展,利用水平井开发油田越来越受到国内外石油行业的重视。
虽然水平井数量在逐年增多,但一些水平井的生产并不理想,如产量不高、投产时间很短就见水、含水上升快、产油量下降快等。
本文分析利用水平井开发油气田的主要优缺点,提出了成功利用水平井开发油气田的关键和基础是做好水平井钻井地质设计。
阐述了如何让做好水平井钻井地质设计,在设计过程中应该注意的一些问题。
关键词:优化;钻井地质设计;靶点;跟踪设计 中图分类号:T E22 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)09—0066—021 水平井开发油气藏的主要优缺点用水平井开发油气藏的三大优点:水平井较之直井的一个优点就是它增加了井筒和生产层的直接接触面积,且能钻穿多层陡峭的产层;同时也有利于更好地了解目的层的性质;水平井的第二个优点是它可以在地面上同一位置钻成几口水平井,这样可以控制一个很大的含油范围,同时也有利于环境保护;水平井的第三个优点在于它可以开采产层非常薄的油藏,这种油藏用于直井采油时,由于裸露生产层的井筒太短造成经济效益较差,而采用水平井这一矛盾就能够得到很好的解决。
用水平井开发油气藏也有不利的方面:钻井成本较高;一般只能开采1个产层;见水后难以控制,对产量影响大;水平段测井有难度,而且由于钻井液向下方渗透,侵入带与井筒不对称,电测解释的含油气饱和度不准确。
油田开发中研究水平井的主要流程见图1。
图1 水平井开发流程图2 优化水平井钻井地质设计2.1 优化水平段长度和方位水平段长度直接影响水平井的泄油面积、控制可采储量等,要使水平段对其控制储量有较高的动用能力及采收率,应重点考虑的地质因素有油层厚度及物性、原油性质(如黏度等)、所控制的经济合理的地质储量和产能需求等。
钻井设计的基本原则和程序一、钻井设计的基本原则钻井设计应遵循以下原则：(1)满足地质设计对工程的要求。
钻井是实现地质目的的手段，钻井也是为地质目的服务，对于探井是取得地层资料，力争获得地质发现，对于开发井来说是快速建成生产能力。
钻井设计必须以保证实现地质任务为前提，充分考虑录井、测井、中途测试、完井、试油等方面的需要，因此钻井设计必须提高服务于地质目的的意识。
通过采取一系列先进适用技术，适当的成本投入，提高为地质目的服务的质量。
如探井应为油气发现与评价创造良好的条件，钻井液密度尽可能接近于地层孔隙压力，避免使用影响气测与录井的添加剂，有利于录井捕捉油气显示，提高井眼质量，并为录井、试油创造良好的环境，减少油气层伤害，为准确评价油气层创造条件。
对于开发井应建立良好的采油(气)与注水、井下作业的井筒环境，保证油气井安全生产与后期作业。
(2)钻井设计法律法规遵循原则。
钻井设计是在充分分析有关地质和工程资料基础上进行编制，必须符合国家及当地政府有关法律、法规和要求，必须依据国家、行业、企业有关标准及规定进行编制，保证钻井的合法性。
钻井设计前必须对钻井地质、工程、井位、周边环境等进行前期研究和现场调研，区域探井和重点预探井必须完成可行性论证报告。
在此基础上设计应按照安全、快速、优质和高效的原则编制，形成的钻井设计必须具有可操作性，所提出的钻井指标要体现该地区或可比地区的钻井先进水平。
(3)客观.公正原则。
钻井设计要体现业主对钻井工程施工的要求，同时也要本着客观、公正的原则，平衡各方利益，在工期、材料消耗设计时要考虑平均水平，使大多数施工队伍按设计施工都不亏损。
设计的工期在考虑技术进步情况下按一般平均水平考虑，如果风险费不能体现钻并向更复杂地区发展的实际，设计工期还应附加一定的风险工期。
(4)安全与环保优先原则。
作为负责任的大公司，应树立百年发展意识,也就是其生产活动必须保证在长达100年以上的时间内不会对环境造成严重的损害，因为这种损害一旦发生，公司将付出沉重的代价，甚至导致公司无法取得社会公众的支持。
开发井钻井地质设计编制规范实施细则第一章总则第一条钻井是开发的重要环节，是实现地质目的的必要手段，钻井设计是确保XXX钻井工程顺利实施和质量控制的重要保证，也是钻井工程预算的依据；钻井设计是钻井作业必须遵循的准则，也是组织钻井生产和技术协作的基础。
因此，钻井设计的科学性、先进性和可操作性对钻井工程作业的成败和XXX开发的效益起着十分关键的作用。
第二条为贯彻落实股份有限公司《开发井钻井设计编制规范（修订）》（油勘〔2013〕141号）和《关于进一步加强开发井钻井地质设计和工程设计工作的通知》（油勘〔2013〕146号）的文件精神，进一步夯实公司钻井地质管理基础，规范钻井地质设计内容与程序，从源头保证本质安全，提高钻井地质设计水平，确保钻井施工安全，制定本细则。
第三条结合复杂断块公司开发特点，开发井只进行单井钻井设计。
第四条本细则适用于公司的开发井单井钻井地质设计。
第二章设计基本原则第五条钻井地质设计应在充分分析有关地质和工程资料的基础上，遵守国家及当地政府有关法律、法规和要求，按照安全、快速、优质和高效的原则进行编制。
第六条钻井地质设计必须以保证实现开发方案为目的，充分考虑采油采气、增产措施及资料录取等方面的需要，并满足井的生产寿命和井筒完整性要求。
第七条钻井地质设计应首先体现安全第一的原则。
主要目的层段的设计必须体现有利于保护XXX层、提高开发综合效益；非目的层段的设计应主要考虑满足钻井工程施工作业的需要。
第八条钻井地质设计要采用国内外各种成熟的先进技术，在开发井的实施过程中，对出现的问题要开展攻关研究，不断提高开发效益。
第九条钻井地质设计要贯彻和执行有关健康、安全、环保标准和规范，要有明确的安全、环保要求。
第十条钻井地质设计必须按规定的设计格式逐项编写。
设计单位应取全取准设计所需的各项基础资料，并充分运用各种辅助设计手段，保证设计的水平和质量。
第十一条钻井地质设计人员要通过多种方式与现场进行沟通，跟踪设计实施情况，现场人员应及时将实施情况反馈给设计人员。
钻井地质设计方案一、钻井目标及要求1. 钻井目标：成功完成探井的钻井任务，获取地下岩层的物理、化学性质等相关数据，为采油工程提供必要的地质资料。
2. 钻井要求：确保钻井安全、高效，保证钻井质量和数据准确性。
二、钻井层位设计1. 钻井层位范围：确定井口高程及设计井深，根据地质勘探资料、前期井孔资料和预测附近井孔状况等为依据，确定钻井层位范围。
2. 钻井井段划分：将设计井段划分为钻井井段、过渡井段和完井井段，并确定井段长度和钻井液性质。
3. 钻井液设计：根据井段要求和地层特性，确定相应的钻井液性质和配方，保证钻井液的稳定性和钻进速度。
三、钻井工艺流程1. 钻井前准备：包括现场勘测、材料准备、设备检查等，为钻井作业做好准备。
2. 悬挂套管：根据设计井段要求，将套管吊装至井口并下至井底，固定并封堵，以确保井眼的稳定和上层地层的保护。
3. 钻进作业：根据地层特点和钻井液性质，选择合适的钻头和钻井液，进行钻进作业。
并根据需要进行测井、取心等工作。
4. 套管着力：在合适的井深停止钻进，进行套管着力工作，保证井壁稳定和套管的牢固。
5. 完井作业：安装生产设施和采集地层样品，进行必要的地质和物理测试，确定地层性质及工程井的产能。
四、钻井安全措施1. 安全技术措施：严格执行钻井作业规程，设立安全警示标志、警示线，并采取必要的个体防护措施，确保作业人员的安全。
2. 防溢漏措施：监测钻井液流动情况，及时调整钻井液性质和钻井参数，以防止井漏、井喷等事故。
3. 防火防爆措施：采用防爆设备和材料，加强火灾防范措施，确保钻井作业的安全进行。
4. 钻井水源：合理规划钻井水源，确保钻井作业的需水量，节约和保护水资源。
五、钻井质量控制1. 钻头管理：选择合适的钻头种类，并严格执行及时更换、检修钻头的措施，保证钻头的钻进效果和使用寿命。
2. 钻进参数控制：根据地层特点和钻井液性质调整钻进参数，控制钻井进度和钻井液的稳定性。
3. 工序质量控制：严格按照钻井设计方案要求操作，保证各个工序的质量和连贯性。
工程地质钻探施工方案一、前言地质钻探是一种用钻机或钻井设备进行的地质勘探方法，通过地下岩层的取样和分析，可以了解地下构造和地质特征，为工程建设提供重要的地质资料。
本施工方案旨在对工程地质钻探的施工过程、方案设计和施工安全进行论述，以确保施工的安全顺利进行。
二、施工准备1. 施工前的地质勘察在确定施工地点之前，需要进行地质勘察，了解该地区的地形地貌、地质构造、地下水文情况等。
通过现场勘查和资料查阅，可以初步确定钻探点位和施工方案。
2. 施工前的设备准备在施工前需要对施工所需的钻机、钻具、取芯工具、挖掘工具等设备进行检查和调试，确保设备的正常运行。
同时需要对现场的安全设施和防护措施进行检查，确保施工现场的安全。
3. 施工前的人员培训施工前需要对施工人员进行相关技术培训和安全培训，提高他们的技术水平和安全意识，确保施工的顺利进行。
三、施工方案设计1. 钻孔设计在确定施工地点之后，需要根据地质勘察资料和工程要求设计钻孔位置和钻孔深度。
钻孔的位置需要选择在地下岩层变化较大的地方，以获取较为真实的地下岩层信息；钻孔的深度需要根据工程要求和地下岩层情况综合考虑，通常情况下钻孔深度在50米以内。
2. 钻探工艺根据钻孔设计，确定钻孔的钻井方式和钻井工艺。
一般情况下，可以采用旋挖钻井、循环钻井、空心桩钻孔等方式进行钻孔，通过取芯工具和取样管获取地下岩屑、土样和地下水等地质信息。
3. 钻探程序确定钻探的具体工序和作业程序，包括设备的安装和调试、钻孔的开展和进展、取芯和取样的方式，以及地下水、顶水和排水等工艺操作。
4. 施工安全考虑在设计施工方案的过程中，需要充分考虑施工安全问题，制定相应的安全管理措施，保障施工的安全进行。
包括现场安全设施、工艺操作安全、施工人员安全防护等方面。
四、施工过程1. 钻探设备安装和调试在施工现场，首先需要对钻机和钻具进行安装和调试，确保设备的正常运行和施工的顺利进行。
同时需要对施工现场的安全设施进行检查和调整，提高施工现场的安全性。
油井地质设计包括工艺设计
油井地质设计是指在进行油井钻探和生产之前对油井地质条件进行合理的分析和设计，以确保油井能够在最佳地质条件下进行钻探和生产工作。
油井地质设计包括以下几个方面：
1. 井位选择：根据地质勘探和地质评价结果，选择最佳的井位位置。
考虑到油藏的特征、构造条件、地下水位和环境保护等因素，选择最佳的井位位置。
2. 深度设计：根据油藏的地质特征和勘探资料，确定油井的设计深度。
设计深度包括储层顶底界面的测定、储量估算和开采潜力评价等。
3. 钻井设计：根据地质勘探和地质评价结果，制定合理的钻井方案和钻井参数。
包括井眼轨迹设计、井眼直径的选择、钻井液的配方和性能设计等。
4. 套管设计：根据钻井过程中遇到的地质条件、工程安全和环境保护等要求，设计合理的套管方案和套管参数。
包括套管的类型、套管筒内外径的选择、套管固井方案的设计等。
5. 地层保护设计：根据地质勘探和地质评价结果，确定有效的地层保护措施，以防止地层污染和交叉污染。
包括井口防喷设备的设计、储层保护措施的制定等。
综上所述，油井地质设计是针对油井地质条件和工程需求进行合理设计的过程，包括钻井、套管和地层保护等方面的设计。
通过科学的地质设计，可以确保油井的开采效果和工程安全，最大程度地实现油藏的开发潜力。
一、地质条件地表出露地层为上二叠统上石盒子组和石千峰组，第四系遍布山梁和沟谷。
钻探揭露地层由老至新依次有：奥陶系中统下马家沟组、上马家沟组、峰峰组；石炭系中统本溪组、上统太原组；二叠系下统山西组、下石盒子组，上统上石盒子组、石千峰组；新生界第四系。
本区含煤地层为上石炭统太原组和下二叠统山西组，煤系总厚度约127～178m，平均146m。
含煤21层，煤层总厚度9.9～17.8m，平均13.4m，含煤系数9.10%。
太原组（C3t）：总厚76.3～127.0m，一般100m左右。
由深灰色～灰色石灰岩、泥岩、粉砂岩、砂岩和煤层组成，含灰岩3～8层，以K2、K3、K5三层灰岩较稳定；含煤7～16层，自上而下编号为5、7、8-1、8-2、9、10、11、12、13、15、16，含煤系数7.52%，煤层总厚度3.25～10.79m，平均6.91m；15号煤层全区可采，9号煤层在大部分地区可采，其余煤层为零星可采。
山西组（P1S）：总厚度34.7～58.5m，一般46.5m。
主要由砂岩、砂质泥岩、泥岩及煤层组成，含煤１～５层，一般3层，自上而下编号为1、2、3，煤层总厚度5.12～7.73m，平均6.31m，含煤系数13.80%，其中3号煤层厚度大且稳定，为全区主采煤层，1、2号煤层位于本组上部，层位极不稳定。
本区地下水文地质系统属阳城延河泉域。
由于潘庄区内构造较简单，主要以宽缓褶皱为主，局部有小断裂，水文地质条件属简单类型。
本区煤系中主要含水层与煤层间多存在直接的水力联系，其中与山西组煤层有水力联系的是砂岩裂隙含水层（如K8砂岩）；与太原组煤层有水力联系的是太原组灰岩裂隙岩溶含水层（如K2灰岩）；煤系下伏的奥灰岩溶含水层，由于存在峰峰组弱含水层和本溪组铝土质岩地层阻隔，其对煤层气储集和开采的影响仅仅是潜在性的。
区内稳定发育的主要煤层有3号煤层、9号煤层和15号煤层，其中3号和15号煤层最稳定。
该区主要可采煤层特征详见表2-1。
煤层气01井钻井地质设计1. 引言煤层气作为一种重要的可再生能源资源，在我国越来越受关注。
为了有效开发煤层气资源，钻井地质设计是一个关键步骤。
本文将介绍煤层气01井的钻井地质设计。
2. 井位选择在进行钻井地质设计之前，需要进行井位选择。
井位选择的目标是找到最有利的煤层气储集区，以确保钻井的成功。
井位选择是根据地质构造、地层性质、地下水分布等因素进行综合分析，最终确定合适的井位。
3. 井眼轨迹设计井眼轨迹设计是指确定井下钻井路径的过程。
在煤层气钻井中，通常采用水平井的钻井方式，以提高煤层气的获取率。
井眼轨迹设计需要考虑地质构造、煤层分布、地下水位等因素，以确保钻井顺利进行。
4. 钻井液设计钻井液是钻井过程中不可或缺的一部分。
在煤层气钻井中，钻井液的选择和设计非常重要，对钻井效果和后续开发起着至关重要的作用。
钻井液的设计需要考虑井下温度、井下压力、岩屑悬浮能力等因素，以确保钻井过程的顺利进行。
5. 钻井工艺设计钻井工艺设计是根据井位选择、井眼轨迹设计和钻井液设计等因素，确定钻井的具体操作步骤。
煤层气钻井的工艺设计需要结合现有技术和设备，有针对性地制定出最佳的钻井方案，以确保钻井过程的高效安全。
6. 钻井参数设计钻井参数设计是指确定钻井过程中各项参数的数值。
钻井参数的设计需根据具体情况进行优化，以确保钻井过程的高效顺利。
常见的钻井参数包括钻速、钻压、冲洗流量、冲洗压力等。
7. 地质监测与解释地质监测与解释是钻井过程中必不可少的环节。
通过地质监测，可以及时获取井下地层信息，以调整钻井方案。
地质解释则是对地质监测数据的分析和解读，以获取更多有关煤层气储集地质特征的信息。
8. 结束语本文介绍了煤层气01井的钻井地质设计。
通过井位选择、井眼轨迹设计、钻井液设计、钻井工艺设计、钻井参数设计以及地质监测与解释等环节，可以确保钻井过程的安全高效。
钻井地质设计是煤层气开发的关键一步，对提高煤层气获取率和开发效益具有重要意义。
钻井工程整体方案设计依据一、前言随着石油勘探开发活动的不断推进，钻井工程作为石油勘探开发的重要环节，对于保障油气资源的发现和开发起着至关重要的作用。
钻井工程整体方案设计是钻井工程的基础和核心，其设计依据直接关系到钻井工程的顺利进行以及钻井效率和安全性。
中国是一个资源大国，有着丰富的石油资源。
为了更好地挖掘这些资源，钻井工程整体方案设计更加需要合理规划和科学设计。
本文将详细介绍钻井工程整体方案设计的依据以及设计中需要考虑的因素。
二、依据钻井工程整体方案设计的依据主要包括以下几个方面：1. 地质条件地质条件是任何钻井工程设计的首要依据。
在进行钻井工程整体方案设计之前，需要深入了解钻探区域的地质情况，包括地层构造、地层岩性、地层压力及地层流体情况等。
只有深入了解地质条件，才能科学制定钻井方案，从而规避地质风险，保障钻井的安全性和有效性。
2. 井位选择井位选择是钻井工程整体方案设计的重要依据之一。
在选择钻井井位时，需要综合考虑地质条件、周边环境、资源开采指标等因素，通过综合评价和专家论证等方式确定最佳的井位。
合理的井位选择有助于提高钻井效率，减少钻井成本，保障资源的有效开采。
3. 钻井技术钻井技术是钻井工程整体方案设计的重要依据之一。
随着技术的不断进步和发展，钻井工程的施工工艺和装备设备也在不断提升。
在设计钻井方案时，需要根据地质条件和井位选择等因素，合理选择施工工艺和装备设备，并结合最新的钻井技术，以提高钻井效率和降低钻井成本。
4. 安全环保安全和环保是钻井工程整体方案设计的重要依据之一。
在设计钻井方案时，需要充分考虑钻井作业中的安全风险和环境影响，并采取相应的防范措施，确保钻井作业的安全可靠，同时减少对环境的影响，保护生态环境。
5. 经济效益经济效益是钻井工程整体方案设计的重要依据之一。
在设计钻井方案时，需要综合考虑钻井成本、资源开采效率、资源产量和市场需求等因素，以最大限度地提高资源的开采利用率，实现经济效益最大化。
钻井地质设计流程钻井地质设计可是个超有趣又很重要的事儿呢！一、前期资料收集。
这就像是做菜前先准备食材一样。
要把区域的地质资料都找出来，像地层的情况呀，哪里是砂岩，哪里是泥岩，这些地层的厚度大概是多少，有没有什么特殊的地层构造之类的。
这时候就要像个小侦探一样，在各种地质报告、以前的钻井资料里翻找线索。
而且这些资料来源可多啦，有的是之前别的井队留下来的宝贵经验，有的是地质勘探部门专门做的研究报告。
要是找不到足够的资料，那后面的设计就像是没打好地基的房子，不稳当。
二、确定钻井目的。
这一步很关键哦。
是为了找油呢，还是为了开采天然气，或者是做一些科学研究的钻探呀？不同的目的会让整个钻井地质设计走向不同的方向。
要是为了找油，那就要重点关注那些可能含油的地层，像油层的分布范围、油层的压力情况这些。
如果是开采天然气，就得研究天然气在地下的储存状态啦，它和周围岩石的关系之类的。
这就好比你出门旅行，先得确定目的地是去看大海还是去爬高山一样。
三、地层压力预测。
地层压力这个事儿可不能小瞧。
如果把地层想象成一个个小房间，那压力就像是房间里的空气。
要是压力太大或者太小，在钻井的时候就会出问题。
预测地层压力的时候，要结合之前收集的地层资料，看看岩石的密度呀，地层的深度这些因素。
要是压力预测不准，在钻井的时候可能就会出现井喷或者井塌的危险情况。
就像你在气球上画画，要是不知道气球里面气的多少，用力不当就可能把气球弄破啦。
四、设计井身结构。
井身结构就像是给井做一个骨架。
要考虑井眼的大小、要下多少层套管这些。
这得根据地层的情况来定，如果地层比较软，那就得下比较厚的套管来保护井壁，防止井壁垮塌。
如果地层压力变化比较大，也要设计不同的套管层次来应对。
这就像给不同身材的人做衣服一样，要量身定制。
而且井身结构设计得好不好，还会影响到后面的钻井效率和成本呢。
五、钻头选型。
选钻头就像选工具一样，要选适合这个“大工程”的。
不同的地层适合不同类型的钻头。
