长水平段水平井钻井技术分析

浅析水平井分段压裂工艺技术及展望摘要：随着油田开发进入后期，产油量下降，含水量大幅上升，开采难度增大。

大力开采低渗透油气藏成为增加产量的主要手段。

而水平井分段压裂增产措施是开采低渗透油气藏的最佳方法。

水平井分段压裂技术的应用可以大幅提高油田产量，增加经济效益，实现油气的高效低成本开发。

本文介绍国内水平井分段压裂技术，并对水平井分段压裂技术进行展望。

关键词：水平井；分段压裂；工艺技术1水平井技术优势目前水平井已成为一种集成化定向钻井技术，在油田开发方面发挥着重要作用。

通过对现有文献进行调研,发现水平井存在以下技术优势：水平井井眼穿过储层的长度长，极大地增加了井筒与储层接触面积,提高了储层采收率;仅需要少数的井不但可以实现最佳采收率，而且在节约施工场地面积的同时降低生产成本，以此提高油田开发效果；水平井压力特征与直井相比，压力降低速度慢,井底流压更高，当压差相同时，水平井的采出量是直井采出量的4~7倍;当开发边底水油气藏时，若采用直井直接进行开采虽然初期产量高但后期含水上升快，而水平井泄油面积大，加上生产压差小,能够很好的控制含水上升速度,有效抑制此类油藏发生水锥或气锥;能够使多个薄层同时进行开采,提高储层的采出程度。

2水平井压裂增产原理水平井压裂增产的过程:利用高压泵组将高黏液体以大大超过地层吸液能力的排量由井筒泵送至储层，当达到地层的抗张强度时，地层起裂并形成裂缝,随着流体的不断注入，裂缝不断扩展并延伸,使得储层中裂隙结构处于沟通状态,从而提高储层的渗流能力，达到增产的目的。

水平井压裂增产原理主要包括以下四方面:增加了井筒与储层的接触面积，提高了原油采收率;改变了井底附近渗流模式，将压裂前的径向流改变为压裂后的双线性流，使得流体更容易流人井筒，降低了渗流阻力;沟通了储层中的人造裂缝和天然裂缝，扩大了储层供油区域，提高了储层渗流能力。

降低了井底附近地层污染，提高了单井产量。

3国内水平井分段压裂技术3.1水平井套管限流压裂对于未射孔的新井，应采用限流法分段压裂技术。

为提升油田开发效果，提高单井储量，长庆油田开发以水平井为主，积极探索长水平段水平井开发模式，取得了良好的效果。

但由于储层地质条件复杂、导向钻井不确定因素多等问题，形成的长水平段水平井井眼轨迹相对复杂，井筒作业过程中管柱因无法克服水平段摩擦力而遇阻，“自锁”现象频繁出现，3000m以上长水平段水平井中管柱“自锁”现象尤为普遍。

研究形成的组合管柱加重、金属减阻剂降摩、井下工具降摩、管柱漂浮降摩等作业管柱延长下深工艺技术，解决了长水平段水平井管柱下深问题，提高了通洗井、首段射孔、压后钻塞等作业的施工成功率，为长水平段水平井储层改造提供技术支撑。

1 管柱力学计算模型建立1.1 静态条件下的水平井管柱力学模型将水平井井筒内管柱简化为直井段、斜井段、水平段，H k 为直井段井深，H v 为垂深，整个井眼斜深为L ，水平段长度为L 1。

静态情况下，水平井筒内管柱在水平段产生的垂向拉力为零，斜井段产生的垂向拉力小于斜井段油管的重力。

段微元体力学模型见图1。

图1 斜井段微元体力学模型在斜井段上任意取一微元体ΔL i ，其重力为W i ，沿井眼轨迹的轴向拉力为T i ，井眼轨迹法向正压力为N i ，井斜角为αi ，如图2所示，其关系式为：ᡰ⽪ˈަޣ㌫ᔿT i �W i cos ¢i （1）T i �W i cos ¢i N i �W i sin ¢i （2）则井内管柱在造斜点B点的拉力T B 为：%⛩Ⲵ᣹࣋Ѫ˖T B �i �1n W i cos ¢i �ᯌӅ⇥q cos ¢i dl�� （3）井内管柱在井口的拉力T A 为：T A �qH k �T B （4）如果考虑井液浮力，则有：长水平段水平井延长管柱下深技术研究与应用曹欣 陈万林 王金刚 中国石油集团川庆钻探工程有限公司长庆井下技术作业公司 陕西 西安 710018 摘要：针对长水平段水平井套管内作业过程管柱自锁、下深有限的问题，重点围绕组合管柱加重与降阻进行攻关，开发了小接箍加重管和金属减阻剂，统计回归了组合管柱设计原则，应用水平井管柱力学分析软件进行优化，形成了页岩油长水平段水平井延长管柱下深技术。

水平井钻井完井关键技术摘要：随着新技术的不断发展，水平井完井技术作为连接钻井和石油开采而又相对独立的一门科学技术，为我国油气开发开辟了一种新的途径，并迅速在石油开采行业得到了广泛的推广和应用。

但是，目前水平井完井中存在的技术难点，仍然制约着该技术的进一步发展。

针对开采现场条件、设备的变化对水平井完井关键技术进行了探讨，以期为相关工作者提供一定的借鉴。

关键词：水平井；钻井；完井；关键技术引言我国石油产业近几年的规模不断扩大，为我国经济的发展提供了充足的石油能源。

但由于石油开采量的逐年增加也导致石油的产油量逐渐下降。

同时石油开采的地理环境也更加复杂，对石油开采的技术水平提出了更高的要求。

因此，我国石油企业为了解决这些问题，开始不断提高自身的钻井技术，从而保证油田的产油能力。

1水平井完井技术简介水平井完井技术于20世纪80年代开始用于石油工业勘探开采领域，我国于20世纪90年代引进、推广、应用，为我国提高油气开采效率和开采质量发挥了巨大的作用。

完井作业作为钻采过程的最后一道工序，同时又是采油的开始，为国内外油气田开采带来了巨大的社会效益和经济效益。

水平井完井技术是指水平裸眼井在钻井时，一旦达到设计井深，就应具有以一定结构将井底和油层联通的工艺过程，这样建立起来的水平井能为油层提供更多关于油层储藏的信息，对丰富人们对油藏的认识具有极大的作用。

完井方式的优选、完井工具的开发以及完井质量的好坏直接关系到探井能否顺利实施、油井能否长期稳定使用，并最终影响到油田的经济效益。

因此，在进行水平井完井作业时，必须严格遵守一定的原则，保证完井顺利进行。

2重点探区钻井完井技术2.1超深井安全高效钻井关键技术为降低超深井钻井过程中的钻井液漏失量并提高机械钻速，在建立地层压力剖面、研究井漏与井眼失稳机理的基础上，优化了井身结构，研制了系列钻井提速工具，研发了微流量早期监测系统及防漏堵漏浆，形成了超深井安全高效钻井关键技术，并取得了较好的应用效果。

第六节水平井钻井技术简介
定义：水平井是指井眼轨迹达到水平以后，井眼继续延伸一定长度的定向井。

延伸的长度要大于
油层厚度的六倍。

水平井的分类：根据从垂直井段向水平井段转弯时的曲率半径的大小进行分类。

类别造斜率(°/30m)井眼曲率半径（m)水平段长度(m)长半径2～6860～280300～1700中半径6～20280～85200～1000中短半径20～8085～20200～500
短半径30～15060～10100～300
超短半径特殊转向器0.330～60
西江24-3海上平台
西江24-1边际油田
水平井技术适合于薄层的开采
扩大泄油面积
增加控制储量
提高油井产能
0.6万吨直井的5倍以上(L=300m)
油层薄，中靶难需要有合适的角度，才能达
到矢量入靶
角度偏大
角度偏小
井眼轨迹在油层最佳位置穿行难
精确控制几千米远的钻头走向难度大
层薄，地层倾角变化，有时上翘或下倾
地质导向技术的应用。

页岩气水平井钻井技术与难点分析页岩气水平井钻井技术应用受到了地质特点的影响，存在着一定难点，为了顺利进行钻井施工，需要对钻井技术进行合理应用。

本文介绍了页岩气井的钻探的含义，分析了页岩气水平井钻井难点，阐述了水平钻井技术在页岩气井中的应用，提出了加强钻井技术效果的措施，使页岩气水平井钻井的进行更加顺利，为页岩气资源开采提供了便捷的条件。

标签：水平井钻井;页岩气;难点引言页岩气作为一种天然气，是重要的资源，在勘测中受到了多种因素的影响，开采可能会遇到问题。

由于我国的页岩气勘探及开发还处于发展过程中，钻井技术水平还没有达到较高的程度，这使勘测的进行受到了影响。

应结合页岩气的特点，分析水平井钻井技术的应用难点，页岩气的开采效果，使页岩气开发能够有效实现，为我国的能源供应带来帮助。

一、页岩气井的钻探概述同时采用压力控制和钻井平衡测量凿岩的技术，解决施工中遇到的重大技术难题。

对于非传统天然气资源的页岩气来讲，我国储量非常丰厚，但是开发难度系数较大，需要进行科学、系统的分析和研究，并采取措施改善井内钻井技术，解决工作中遇到的各种问题，提高页岩气和天然气的利用率和质量，并延长页岩气的使用期限，满足人们的需求。

在开展页岩气水平钻井工作的过程中，一般常用井眼轨迹控制技术进行作业，并且借助井的地质钻井技术导向使用，使钻探过程中的井眼轨迹问题得到了解决，为钻探工作带来相应的支持。

二、页岩气水平井钻井难点通过对某地区的地质构造情况进行分析，该地区的地质构造属于纵向上孔隙、裂缝发育，在结构中易产生钻井口的出口失返或者漏水问题，对钻井作业造成了影响，钻进水平井的过程中可能会产生更多的问题，导致周期延长。

由于地表的沉岩性比较差，易产生垮塌的问题或者掉块问题。

井壁切向应力等多种因素的作用下，水平井以及大斜度井中可能会出现井壁垮塌的问题。

同时，该地区的地层构造中可钻性比较差，地层中的夹层较多，对钻头有着较高的要求，一般使用单只钻头进行施工，避免对钻井效果产生不良的影响。

水平井钻井在提高新疆油田玛湖区块油藏开发水平中的应用摘要：玛湖区块作为新疆油田的重点勘探开发区块之一在当前低油价的背景下面临着不小的挑战，如何低油价下继续保持规模化的效益开发，采用水平井尤其是增加水平段施工长度用以提高单井产量无疑是一种非常有效的方式。

然而由于玛湖区块复杂的地质情况，在进行水平井尤其是长水平井的钻井施工中面临着不小的困难，如：钻压传递困难、井眼清洁困难、井壁稳定难度大、地层可钻性差、长水平段固井难度大等。

为此，通过在玛湖区块开展针对性的长水平段水平井钻井工艺技术攻关，特别是采取的优化井眼剖面、加装旋转导向工具、优化钻具组合、采用类油基钻井液体系、制定下入套管保障措施、应用韧性水泥浆体系及严格工程配套措施等多项技术对策的实施更是大幅度提高了区块内探井尤其是探井水平段的延伸长度和钻速，且大幅度降低了水平段的复杂时率。

关键词：玛湖油田；水平井钻井；超长水平段前言玛湖油田位于新疆维吾尔自治区和布克赛尔蒙古自治县境内，区域构造上位于准噶尔盆地中央坳陷玛湖凹陷西斜坡区，从目前的研究成果来看，有效动用产能的关键在于投入与产出比的有效控制方面，而应用水平井钻井工艺以提高单井产量的需求越来越迫切。

这其中长水平段钻井工艺更是实现玛湖区块规模效益开发的关键。

1长水平段钻井技术难点分析相比普通水平井钻井，长水平段给钻井施工带来了一系列新的技术难点和特点，具体如下：(1)水平段钻压传递更困难：由于水平段超长，水平段控制点多导致井眼轨迹复杂，使得井内管柱与井壁的摩阻和扭矩大幅度增加，钻柱发生屈曲变形，钻柱自锁导致无法有效传递钻压，最终导致水平段延伸钻进困难。

(2)井眼清洁更困难：由于水平段极长，岩屑在井内滞留时间长、运移速度慢，岩屑易沉积在井眼低边，形成岩屑床；为满足长水平段小井眼水平井的井眼清洁要求，排量与泵压的选择成为突出的矛盾。

同时，井眼岩屑床的存在也会增大钻具与井壁的摩阻。

(3)井壁稳定难度更大：整个水平段均在二叠系百口泉组中穿行，但由于百口泉组存在泥岩夹层，而泥岩段易剥落掉块。

水平井地质录井技术难点及保障措施分析摘要：油田进入勘探开发中后期，为提高开发效益，水平井得以广泛运用[1]。

水平井井身结构、钻井工艺，与直井大有不同，给地质录井工作带来了一定的困难和挑战。

本文介绍了录井技术的发展，详细分析了水平井录井技术难点，并提出了地质录井技术在水平井录井中的施工优化对策，以增强录井工作质量。

关键词：水平井；录井；技术难点；保障措施随着油田进入勘探开发中后期，主力产油气区块勘探程度高，勘探对象愈发复杂，勘探对象逐渐向构造复杂断块和薄互层致密砂岩转变，持续开发，致使主力产油气区块储层含水率不断升高，常规直井开采油气效率低，成本大。

此形势下，水平井得到了油田开发的普遍运用，其通过长水平段的特点，储层中穿行距离较远，与储层接触面积较大，油气开发效果好，在老油田开发中十分受到欢迎。

但是，水平井井身结构与普通直井不同，水平井钻进需要的钻井工艺差别较大，故此增加了地质录井难题，影响地质录井品质。

结合水平井工艺特点，采取相应技术措施，提升地质录井质量具有重要意义。

1 录井技术的发展油气田大规模的开发需要勘探，录井技术得以快速发展，随着油田的大规模开发，对录井技术需求越来越大，受到了各大油气田开采的广泛青睐，是油气勘探开发技术中的主要核心[2]。

早期录井技术慢慢起步，技术不是很成熟，只利用岩屑录井技术勘测，但是，随着油气田的开发与利用，石油工业对录井技术展开了详细的研究，并加以完善，后续录井技术通过了综合录井的优点融合，以及石油企业对于录井仪的多种新的分析方法的融合，使录井技术上升到了新的层次，使其在勘测技术中获得一席之地，得以长久立足。

多年来，录井成为了油气勘探中必不可少的一部分，成为了油气勘探中的关键部分。

近些年，录井技术逐渐更新与完善，形成一套属于自己的体系，通过对岩屑，岩心，气测，工程等多方面的录井，而且还将荧光录井技术和罐顶气轻烃录井等现场录井技术为核心，这样，我们可以不断改进以往的技术缺陷，扩大测井技术的范围，满足现有的所有测量，而且测井技术具有很强的环境适应性，能够满足各种困难条件，准确反映已探明的油气。