论文--国内外水平井钻井技术及发展方向

职业技术学院毕业论文题目：国外水平井钻井技术及发展方向所属系部：电子信息工程学院专业：石油与天然气地质勘探技术年月日摘要经济的快速发展使人们对石油的需求急剧增加，水平井钻井技术的发展对油井产量提高以及油田采收率提高都起到了至关重要的作用，水平井钻井技术的出现是石油钻井技术方面重大的突破。

本文围绕水平井钻井技术的基本原理、基本概念进行了详细的介绍，对水平井钻井技术详细的了解，然后对国外水平井钻井技术的现状做了细致的分析，并在此基础上通过查资料总结出了现在国外水平井钻井技术存在的差异，使我们充分了解到国技术的差距，以便我们在今后技术改进方面有一个方向，接下来本文总结了我国现在水平井钻井技术存在的问题，并在此基础上最后给出了我国在接下来水平井钻井技术攻关目标以及研究方向。

关键词：水平井；钻井技术；水平井钻井技术差异的问题；攻关目标水平井钻井技术存在问题目录第一章概述---------------------------------------------------1 第二章水平井的基本概念及分类------------------------------------12.1水平井的基本概念---------------------------------------------1 2.2水平井的分类-------------------------------------------- 22.2.1按曲率半径分类（通常的分类方法）--------------------------2 2.2.2按照水平井的其他方面分类--------------------------------2 第三章水平井钻井技术的现状和趋势-------------------------------23.1国水平井钻井技术现状和趋势--------------------------------23.2国外水平井钻井技术现状和趋势--------------------------------43.3水平井钻井技术-------------------------------------------63.4水平井钻井技术国外几个实例------------------------------8 第四章国与国外水平井钻井技术存在的差距-------------------------10 第五章水平井钻井技术应用效果及存在的问题-------------------------115.1水平井钻井技术应用效果----------------------------------------115.2存在的问题--------------------------------------------------11 第六章水平井钻井技术攻关目标及研究方向-----------------------------12 参考文献-------------------------------------------------------------13 致-----------------------------------------------------------14第一章概述随着经济的发展，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。

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，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。

采用定向井技术可以使地面和地下条件受到限制的油气资源得到经济、有效的开发，能够大幅度提高油气产量和降低开发成本，有利于环境保护，具有显著的综合经济效益。

近年来,定向井已成为常规技术而得到普遍应用。

第二章水平井的基本概念及分类2.1水平井的基本概念水平井：水平井是井斜角保持在90º左右，并在目的层中维持一定长度的水平段的特殊井。

水平井钻井技术是常规定向井钻井技术的延伸和发展。

井斜角：井眼轴线上任意一点的井眼方向线与通过该点的重力线之间的夹角，称为该点处井斜角。

单位为度。

方位角：表示井眼偏斜的方向，它是指井眼轴线的切线在水平面投影的方向与正北方向之间的夹角。

它以正北方向开始，按顺时针方向计算。

单位为度2.2水平井的分类2.2.1按曲率半径分类（通常的分类方法）2.2.2按照水平井的其他方面分类表2-2按照井的类型和用途分类第三章水平井钻井技术现状3.1 国水平井钻井技术现状和趋势中国是发展水平井钻井技术较早的国家之一，60年代中期在打成磨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。

国以胜利油田，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。

塔里木油田是中石油应用水平井最多的油田,水平井技术已经成为塔里木油田“少井高产”重要的技术支撑，在原油上产中发挥着越来越重要的作用。

截止2003年12月底，塔里木油田共完成各类水平井133口，占全油田总井数的34%，日产油6582.76t，占全油田产量的45.4%，平均单井日产油86t，是直井的3.5倍，已累计生产原油1297.84万吨。

截止2005年10月，塔里木油田共钻各类水平井160口，平均井深5000米。

水平井已经成为塔里木油田开发的有效手段。

表3-1截止至2002年，我国水平井数量统计表类型水平井侧钻水平井分支井成对水平井大位移井数量（口）705 372 31 6 698表3-2 国水平井仪器数量统计表仪器类型LWD MWD 有线随钻仪陀螺仪数量（套）21 65 127 85目前，国有为水平井施工提供服务的各种仪器有近900套，基本能够满足国水平井施工的需要，但适应薄油层、边部断块油藏的LWD和SWD仪器数量有较大的缺口需要引进。

图3-1塔里木油田近年水平井应用对比来胜利油田是国水平井技术发展最快、应用规模最大的油田，水平井数量占全国的80．5％，在生产实践中初步形成了一套比较成熟的水平井地质及油藏工程设计技术。

截至2003年8月，胜利油田已累计钻水平井(含侧钻水平井)372口，累计产油4368×10t，取得了良好的挖潜增油效果。

70中石油 口胜利 口605040302010199119921993199419951996199719981999200020012002图3-2 1991～2002年中国石油与胜利油田水平井数对比图3-3中石油、中石化、胜利油田水平井数量对比20世纪90年代以来，钻井技术逐步细化为具有代表意义的水平井、多分支水平井、大位移井、深井钻井、连续管钻井等钻井技术，并相继开发了许多新工具、新装备，增加和完善了钻井测试和控制手段、过程分析和控制软件。

要我国目前的水平井技术基本能适应我国油田开发的需求。

但是我国的水平井技术主要是以跟殊、引进、消化和吸收国外的先进技术为主,没有在国际上独到的先进技术,在硬件和软件上还受制于人。

3.2国外水平井钻井技术发展状况水平井技术于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。

石油行业对钻井技术低成本、低污染、精确轨迹、高产量的技术需求，促使水平井数量逐年增长。

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，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。

表3-3美国钻井动态表3-4 世界水平井数据统计表图3-4 世界水平井增长情况图目前，国外水平井钻井成本已降至直井的1.5至2倍，甚至有的水平井成本只是直井的1.2倍，而水平井产量是直井的4至8倍。

美国水平井占总数的6%，加拿大水平井占总井数的10%，而中国水平井占总井数0.62%。

国外水平井主要技术指标：全世界已完成各类水平井近4万口，最大水平位移为10668m，最大水平井段长6118m，双分支水平井总水平井段长度达到4550m，多分支水平井总水平井段长度达到8318.9m，可实现在1m以的薄油层中进行轨迹控制而不脱靶。

国外水平井钻井技术正向着集成系统应用和综合应用发展，既以提高成功率和综合经济效益为目的。

就总体而言，目前国外水平井钻井技术的井身结构设计、钻具配置、钻头、井下动力钻具、轨迹控制、随钻测试、泥浆技术等都有了很大程度的提高，大大降低了水平井的技术风险。

3.3水平井钻井技术在水平井专用工具方面：大扭矩、低转速多级马达、可控弯接头，可控稳定器、水力加压器、随钻扩孔工具、以及高效PDC钻头等广泛在水平井中的应用。