水平井开发配套技术研究与应用

浅谈我国水平井钻井技术的发展及应用摘要：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20世纪20年代提出，40年代付诸实施，80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，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。

辽河油田水平井发展与应用辽河油田是中国重要的油气资源基地之一，其水平井开发与应用对于提高油田开发效率和增加产量具有重要意义。

本文将就辽河油田水平井的发展历程、技术特点以及应用情况进行介绍。

一、辽河油田水平井发展历程辽河油田是中国最早开始水平井开发的油田之一。

上世纪90年代初，辽河油田就开始了水平井的尝试，随着技术的逐步成熟，水平井在辽河油田得到了广泛应用。

尤其是在辽河油田一些难以开采的区域，水平井技术的应用更是发挥了巨大的作用。

在长期的实践中，辽河油田逐步攻克了水平井的关键技术，并且建立了较为完善的水平井管理体系。

水平井开发成果的不断显示，为辽河油田油气资源勘探与开发提供了强有力的支撑。

1. 结构复杂性：辽河油田的油气藏一般具有较为复杂的地层结构，油层分布不均匀，岩性不同，孔隙度和渗透率也不尽相同。

这就要求水平井需要针对地质结构复杂的特点进行优化设计，确保在复杂地质条件下仍能够实现有效的油气开采。

2. 高渗透油层：辽河油田的部分油层具有较高的渗透率，水平井技术能够更好地利用这些高渗透油层，提高采油效率。

3. 超稠油开发：辽河油田部分区域存在超稠油的油藏，传统的垂直井难以有效开采，而水平井技术可以有效解决这一问题，提高了超稠油的开采效率。

4. 高含水气田：辽河油田部分气田含水量较高，水平井技术可以将含水气田的开采效率提高到较高水平。

上述特点也是辽河油田水平井开发与应用的技术难点，因此辽河油田在水平井技术的研发和应用上投入了大量的精力和资金。

辽河油田水平井技术已经在实践中得到了广泛的应用，取得了明显的经济效益和社会效益。

水平井应用区域主要包括如下几个方面：2. 超稠油开发：针对辽河油田的超稠油资源，水平井技术应用取得了较为突出的成绩，提高了较低的地面投资。

3. 复杂构造部署：辽河油田一些较复杂的构造地质部署，垂直井难以准确收敛地层，而水平井技术能够很好地应对这一情况，提高了勘探开发效果。

4. 深层油气藏开发：在辽河油田的深层油气藏开发中，水平井技术得到了广泛应用，提高了勘探成本和开采效率。

石油地质与工程2011年3月P ETROLEUM GEOLOGY AND ENGI NEERING第25卷第2期文章编号:1673-8217(2011)02-0100-03冀东油田水平井新型完井配套工具研究与应用姜增所,强晓光,宋颖智,马艳,邱贻旺(中国石油冀东油田分公司钻采工艺研究院,河北唐山063000)摘要:为解决冀东油田水平井高含水日益突出的问题,对水平井完井配套工具进行了改进,从完井阶段对出水加以控制;主要介绍了可调控水筛管和遇油自膨胀封隔器的结构、特点及现场应用情况,这两项工具在冀东油田的应用取得了较好的稳油控水效果。

关键词:冀东油田;水平井;完井工具中图分类号:TE834文献标识码:A冀东油田自2002年应用水平井开发技术以来,水平井规模迅速扩大,已完钻投产水平井350余口,为冀东油田的产量增长发挥了重要的作用。

但是随着开发时间的增加,部分水平井由于底水锥进、边水侵入、管外封隔器失效等原因而高含水,水平井高含水的比例越来越大,目前冀东油田水平井综合含水已高达97%,严重制约了冀东油田的整体开发效果。

中国石油勘探开发研究院采油所朱怀江[1]认为,由于结构上的原因,水平井在开采过程中更容易出现过多出水现象。

针对以上情况,冀东油田从最初的完井阶段入手,引进了新的完井配套工具,形成了一套新的完井方式,并在现场应用中取得了良好的效果。

1可调控水筛管的控水原理与特点可调控水筛管是在目前的精密微孔复合防砂筛管上增加流量调节功能,通过设置不同直径的喷嘴使水平井各段均衡产液,局部见水后限制产水段的产液量。

对于一口水平井,根据地层特性、产层状况、设计产量和水平段长度等参数,通过专门的设计软件优化设计每段筛管的喷嘴大小,现场调配喷嘴,达到均衡水平段的流动阻力,使水平段上各井段具有基本相同的生产压差、均衡产液的目的,最大限度地提高油井产量,控制底水水脊的局部升高,使油井能够正常生产。

1.1可调控水筛管控水原理如图1所示,筛管流道串接有可设定流量的恒流器,利用恒流器的流量低压敏、流量无粘敏的特点对流经的水量加以控制。

巴彦吉华1平1水平井固井技术研究与应用吉华1平1井是华北油田临河坳陷吉兰泰油田吉兰泰潜山区块首口水平井。

该区块地质条件复杂太古界地层可钻性差、裸眼段长、扭矩及摩阻大，该井着陆点600米，垂深460米，垂斜比达1：1.7，施工配套工艺要求高、套管下入困难，稳斜段长，套管居中困难;油层452-1386m，油层段长，压稳难度大等难点。

针对该地区固井特点，优选配套附件工具;水泥浆中加入早强剂、增韧剂、降失水剂、膨胀剂、分散剂等，形成双凝、微膨胀油井水泥浆体系，防止油气水侵，提高水泥浆的封固质量，现场应用成功，固井质量优质，创华北油田获矿权后巴彦河套区块水平段最长记录。

标签：水平井固井;长水平段;水泥浆;封固段;一、概述吉华1平1井是是华北油田临河坳陷吉兰泰油田吉兰泰潜山区块首口水平井。

该井为二开井，设计井深1538m，导管用φ445mm钻头钻至30m下φ339.7mm 套管;一开用φ311.1mm钻头钻至565m下φ244.5mm套管，二开用φ215.9mm钻头钻至1422m完钻，垂深637m，垂斜比达1：1.7。

油层油顶452m，油底1386m。

最大井斜80.5°/1224.94m，水平段长821.45m，139.7mm套管下深1421m，要求返地面。

针对该区块该井的具体问题，我们对吉华1平1井的固井进行了研究，制定了提高固井质量的技术对策。

二、地层序列及岩性简述：第四系：灰黄色冲积砂砾层及泥土。

固阳组：上部及中部棕红色泥岩为主，与灰色细砂岩互层;下部棕红色泥岩为主与灰色砂砾岩互层。

太古界：灰色片麻岩，具体岩石类型有浅灰色黑云斜長片麻岩、深灰色斜长角闪片麻岩、灰白色-浅肉色钾长片麻岩等，似层状、互层产状。

三、固井难点：1、井浅，油层段长934m，一次性返地面，压稳困难，水泥浆“失重”时易发生油水气窜。

2、该井水平段长1055m，井眼条件差，部分井段电测井径超标严重，对固井施工工艺、套管安全下入及提高顶替效率要求高。

长深井区水平井钻井技术的研究与应用张柏枫,王利国,杨广清(大庆钻探工程公司测井公司,黑龙江大庆　138000) 摘　要:为满足长深井区深层天然气开发的需要,在分析该地区水平井钻井技术难点的基础上,提出了井身剖面优化设计、螺杆钻具优选、钻头优选、钻具组合及水力参数优化设计以及钻井液的高温抗污染技术、高温携岩技术和高温润滑技术等一系列水平井钻井配套技术。

该套技术在长深平1井的钻井过程中进行了现场试验,施工顺利,机械钻速提高明显。

现场应用表明,所提出的水平井钻井配套技术适合于长深井区欠平衡水平井钻井的施工,为该地区深层天然气的高效开发创造了技术条件,具有推广应用的价值。

关键词:长深;水平井;气藏;欠平衡钻井;配套技术 中图分类号:T E243+.1 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)15—0107—021　概述长深井区是吉林油田近两年深层天然气开发的主战场。

为降低开发综合成本,提高气田采收率,该地区开发方案部署中以水平井开发为主,其中营城组部署了6口水平井,登娄库组部署了7口水平井,计划动用地质储量425亿m 3。

由此可见,总结一套适合于长深井区水平井钻井施工的配套技术是确保该地区开发方案顺利实现的技术关键。

2　长深井区水平井钻井配套技术长深井区水平井由于造斜段和水平段地层硬、研磨性强,且井底温度高,对钻头和螺杆钻具的选择、钻井液性能都提出了更高的要求,在大斜度段和水平井段施工具有较大难度。

目前国内深层水平井钻井所钻遇的地层还没有达到长深井区的硬度、研磨性以及地温梯度[1～6],特别是利用水平井开发深层火成岩油气藏尚没有成熟经验,地质导向难度高。

另外为减轻气层污染,提高钻井速度,水平段钻井过程中采用了欠平衡钻井方式,从而进一步增加了施工难度。

通过研究与试验,形成了一系列长深井区水平井钻井施工的配套技术,提高了钻井速度和质量。

2.1　井身剖面优化设计技术井身剖面设计的好坏不仅直接影响到实钻井眼轨迹控制的难易程度,而且还会影响到实钻轨迹对储层变化的应变能力[7～9]。

煤层气水平井施工技术研究与应用随着能源需求和环境保护意识的日益增强，煤层气成为一种备受关注的清洁能源。

煤层气水平井是一种常见的开采方法，其施工技术的研究和应用至关重要。

本文将从以下几个方面详细讨论煤层气水平井施工技术的研究与应用。

一、水平井施工技术的分类与特点水平井施工技术主要包括直推型、压裂型以及钻爆型。

直推型水平井施工技术是运用聚能穿透技术，以压裂作辅助手段，将钻孔直推至煤层中。

压裂型水平井施工技术则将孔眼打到煤层中，再通过水射流对煤层进行压裂，形成水平井。

钻爆型水平井则利用钻爆器具将煤层炸裂扩大孔径，施工较为简单快捷。

这些不同的施工技术各有特点，可以根据实际情况选择合适的技术进行施工。

二、水平井施工技术的关键问题与解决方案在水平井施工中，存在一些关键问题需要解决。

首先是井眼稳定性问题，由于存在地应力差异以及煤层裂隙的存在，井眼容易变形和坍塌。

为解决这一问题，可以采用固井技术和应力控制技术。

其次是井眼离心力的影响，这可能导致顶部和底部井眼直径不一致。

通过提高钻杆转速和适时的挤压，可以减少离心力的影响。

另外，水平井的通流能力也很重要，通过增加压裂和合理设计井眼，可以提高水平井的通气能力。

三、水平井施工的关键设备与技术在水平井施工中，关键的设备和技术主要包括钻井设备、固井设备、压裂设备和井下测量设备等。

钻井设备需要满足水平井的要求，包括低噪音、高效率和可靠性等特点。

固井设备则需要能够稳定井眼以及提高固井质量。

压裂设备需要能够产生足够的压力，以扩大煤层孔径。

井下测量设备则用于监测井孔、煤层应力和温度等参数。

四、煤层气水平井的应用及其效益煤层气水平井通过有效开采煤层气，可以提高煤层气开采的效率和产量，减少煤层损失。

同时，煤层气水平井的施工技术还可以减少液体的使用，降低了对环境的影响。

此外，煤层气水平井还可以增加煤层接触面积，提高采收率，节约开采成本，并且降低了安全风险。

因此，煤层气水平井的应用具有广泛的推广和利用前景。

水平井修井技术难点与工艺技术应用分析一、水平井修井技术难点水平井是一种油气田开发中常用的井型，其修井技术难度较大，主要表现在以下几个方面：1. 定位难度大：水平井是指井身倾角大于70度的井，因此在修井过程中需要能准确地确定井身的位置，这对地质勘探和测井技术都提出了更高的要求。

2. 井眼作业限制：水平井井眼狭窄且曲折，给井下作业带来了很大的困难，通常需要采用特殊的作业工具和施工方法，如钻头、钻柱等。

3. 钻井工艺复杂：水平井修井需要采用水平钻井技术，这要求在井下设备和材料的选用、钻井液的性能及循环系统等方面都需要有更为严格的要求，增加了施工的难度。

4. 安全风险大：水平井修井容易导致井漏、井喷等安全事故，尤其是在高压高温条件下，难度更加大。

二、工艺技术应用分析为了克服水平井修井的技术难点，工程技术人员们在实践中积累了许多经验，并提出了一些解决方案，主要包括以下几点：1. 地质勘探技术的应用：在水平井修井过程中，必须对地层的性质和构造有清晰的认识，采用地质勘探技术进行详细的分析和评价，这对决定井位和设计钻井方案非常重要。

2. 水平钻井技术的改进：钻井工艺是影响水平井修井难度的一个重要因素，因此需要不断改进水平钻井技术，采用先进的设备和工艺，以提高施工效率和质量。

3. 井下作业技术的革新：针对水平井井眼狭窄的特点，需要研发更加灵活、精密的井下作业工具，减小井眼作业的难度和风险。

4. 安全管理和技术培训：水平井修井过程中的安全风险较大，因此需要加强安全管理，建立完善的应急预案和安全检查制度，同时进行相关技术培训，提高工程师和操作人员的安全意识和技术水平。

在实际的水平井修井工程中，以上的技术应用都将是非常重要的，可以有效地减小水平井修井的技术难点，提高施工效率和质量。

结语水平井修井技术的难点与工艺技术的应用是水平井工程中的一大难题，但通过不断的实践探索和技术改进，相信这些难点都能够得到逐渐克服。

随着我国石油工程技术的不断进步，相信水平井修井技术也会逐步得到改善和完善，为油气田的开发和生产提供更加可靠的技术支持。

曙光油田稠油水平井开发效果对策研究及应用摘要：曙光油田是一个以稠油开发为主的老油田，经过多年的开发，采出程度高、吞吐轮次高、地层压力低，已进入吞吐开发中后期。

为改善老区开发效果，曙光油田加强了水平井部署力度，利用井间加密水平井、叠置水平井等方式进行二次开发。

但随着水平井吞吐周期增加，产量递减快、水平段动用不均、井间汽窜干扰，严重制约着水平井正常吞吐开发。

本文通过运用数字化处理、数值模拟、物理模拟等技术，揭示了影响曙光稠油水平井生产效果的根本因素，提出适宜稠油水平井开发及配套技术。

关键字：曙光油田稠油水平井配套技术蒸汽吞吐【中图分类号】te3451、影响水平井开发效果因素研究1.1 水平井排驱面积影响1.4 注汽热损失的影响2、水平井研究成果应用通过上述的研究得出的结论，为整体改善水平井的开发效果，曙光采油厂有针对性的采取了相应的治理对策。

2.1 优化部署水平井曙光采油厂稠油吞吐后期存在地层压力低的开发矛盾，平均压力系数只有0.21。

利用高精度高分辨率层序地层学、测井信息、随机建模技术进行剩余油研究。

并优化目的层厚度及水平段长度，对于单层厚度大于25m厚层块状油藏，采取叠置式水平井部署，并采取垂直构造等高线布署，同时采用鱼钩状轨迹设计，增加生产压差，改善因压力水平低造成开发效果差矛盾。

2012年部署投产的井间16口水平井，平均单层厚度11.7m，水平段有效长度平均373m。

采用鱼钩状轨迹设计，平均a点比b点垂深深62m，有效的增加了生产压差。

2.2 动态调整水平段注汽长度（1）划分水平段注汽单元，实施分段注汽根据上面的研究结果：对于水平段长度大于300m油井，水平渗透率级差、周围直井动用程度及压降漏斗大小将其分为2个或多个注汽单元。

2012年共实施水平井分段注汽46井次，增油9793t。

（2）水平井双管注汽技术（3）动态设计出汽口位置2.3 运用多种方式，治理汽窜干扰研究表明：热蒸汽在水平段内延高孔隙度、高渗透段、低压力方向窜流。

摘要本文主要研究井眼轨迹及投影图、井身立体空间轨迹图、水平段轨迹与邻井对比图、井眼轨迹与油藏关系图。

研究内容有水平井基本原理、水平井层界面识别方法研究、水平井测井资料在分段压裂中的工程应用研究，利用各向异性数据分析结果分别对宋深103H、达深CP302和徐深CP11水平井工程压裂进行评价。

根据徐家围子地区营城组水平井和直井的不同测井响应特征，总结出不同火成岩岩性和含气性对测井曲线的影响规律。

针对常规测井和随钻测井得到的地层界面解释方法，能对砂泥岩储层和火山岩储层作出较好的地层界面解释。

并针对不同的测井系列影响因素进行校正，校正后的曲线能更加真实反应地层测井值，提高了解释精度。

通过这些研究，最终要形成一套适用于松辽盆地北部徐家围子断陷深层火山岩储层的水平井测井校正方法和水平井解释方法和软件，能够满足当前深层勘探开发阶段的需求。

利用水平井水平段和邻井对比的数据能很好的分析储层各向异性特征，应用到地质工程中时，能指导钻井设计和轨迹调整以及地层压裂。

关键词：水平井钻井；常规测井；随钻测井；邻井测井目录第1章前言 ......................................................................................... 错误！未定义书签。

1.1研究意义 ................................................................................. 错误！未定义书签。

1.2主要研究内容及完成情况 ..................................................... 错误！未定义书签。

第2章国内外发展状况 (2)2.1国内外同类技术研究现状及发展趋势 (2)2.2技术路线与实施方案 (5)第3章水平井井眼轨迹设计 (7)3.1水平井钻井原理 (7)3.2水平井技术设计的方法及应用 (17)第4章水平井应用 (28)4.1邻井测井资料分析各向异性 (28)4.2水平井数据在钻井设计及轨迹调整中的应用 (29)4.3水平井数据在压裂工程中的应用 (31)第5章结论 ......................................................................................... 错误！未定义书签。

百重7稠油水平井杆柱配套技术研究与应用X杨传军,宫翠兰,王献涛,吴金标,枚新民,瞿建华(新疆油田公司百口泉采油厂,新疆克拉玛依　843000) 摘　要:水平井钻井技术在百重7井区开发中的应用已较为成熟,但水平井注采杆柱配套技术仍处于起步阶段,技术水平难以满足现场使用要求,出现了抽油泵适应性差、杆柱频繁断脱等问题,严重影响水平井正常生产。

因此为了更好的发挥水平井生产能力,必须对水平井杆柱配套技术开展进一步的研究工作,以解决生产中出现的主要问题,提高水平井举升效率,最大限度地发挥水平井生产能力。

关键词:水平井;杆柱配套;措施应用 中图分类号:T E243+.1 文献标识码:A 文章编号:1006—7981(2012)06—0101—02 由于稠油水平井具有水平段与油层接触面大、单井控制储量大、吞吐热效率高、单井产量高以及生产压差低等特点,近几年随着钻井技术不断提高,水平井技术越来越广泛地被应用。

新疆油田百口泉采油厂由于在水平井杆管配套工艺方面还处于起步阶段,水平井举升杆柱配套工艺难以满足现场使用要求,出现了抽油泵适应性差、杆柱频繁断脱等问题,严重影响水平井正常生产。

1　稠油水平井开采工艺技术配套现状及存在的问题1.1　百重7稠油水平井采油工艺配套现状1.1.1　完井方式直井段与斜井段均采用直径244.48mm 技术套管固井,水平段悬挂直径168.3mm 冲缝筛管。

井口装置大部分都采用SKR 14-78×52活动式双管热采井口。

图1　SKR14-78×52活动式双管热采井口1.1.2　稠油水平井生产工艺管柱配套现状水平井采用主副管双管结构:主管采用588.9mm 平式油管用于注汽、抽油;副管采用560.3mm 内接箍油管用于注汽、测试、冲砂等作业。

1.1.3　稠油水平井生产工艺杆柱配套现状抽油杆采用D 级519mm 防脱抽油杆,配下8根左右538mm 加重杆。

每根防脱抽油杆和加重杆下接一个防脱抽油杆扶正器。