分支水平井钻井技术
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关于水平井钻井工艺技术措施探究水平井钻井是一种新型的井型设计和钻井技术,能够在地下水力压力较高、油层薄、孔隙度小的情况下有效增加油气勘探开发的成功率,提高油气采收率。
因此,水平井钻井已成为石油开采领域的一个重要技术。
本文将从钻井工艺、技术措施和相关设备方面对水平井钻井作探究。
一、水平井钻井工艺水平井钻井与传统的垂直井钻井相比,大大增加了钻井难度和技术复杂度。
水平井钻井过程中,首先需要确定井型和钻井方向,然后进行竖向钻井,再进行侧向直角转弯,最后进行水平钻井。
整个过程需要经历多次地下钻孔和地下钻爆等复杂的操作,需要精细的工艺设计和严格的质量控制。
钻井过程中的井眼稳定性是非常重要的,井眼的塌陷会导致井眼变形,继而影响水平段的钻井。
因此,在井眼稳定性方面,需要采取多项措施,包括优化测量井眼参数的方法、统筹考虑井眼形变和钻头与岩层的接触关系等。
另一方面,钻井过程中的流体控制也十分关键。
钻井液不仅需要满足冷却和润滑的功能,还需要具备可控的流量和压力,不会影响井壁稳定性和形成良好的井眼。
同时,给井底注入清洁工作液可提高工作效率,减少停井时间。
1. 井型设计和钻井方向确定:水平井的井眼垂直深度和水平段长度的选择是影响钻井质量和油气采收率的重要因素。
井型设计需要综合考虑地质、地理、物理等多方面的因素,根据不同的油气勘探目标,在确定井口与钻井方向时有针对性地设计井型。
2. 井壁稳定性控制:钻井过程中井壁稳定性的控制至关重要,否则将会产生严重的难题。
确定适合井眼的钻井液和固井材料,以及科学的地震观测是确保井壁稳定性的关键措施。
应采用先进的井眼断层识别技术,保持合理换向点距离能够有效地提高井眼稳定性。
3. 钻井流体的控制和管理:合理的钻井液设备和技术的选择可以优化流体循环,改善钻井效率,控制泥浆循环和孔隙压力,减少井壁塌陷的风险。
此外,还要严格管理钻井流体的使用,配备高效过滤装置,避免因使用污浊钻井液导致井面环境污染。
煤层气多分支水平井钻井技术浅析摘要: 由于我国煤层气储层具有渗透率低压力低的特点,直井煤层控制面积小,产量低,钻单支水平井不利于后期的排水降压作业,所以现在煤层气开发多采用羽状水平井,羽状水平井需要工艺井与排采井之间的连通,两井连通需要对两井距离方位偏差新的靶点坐标、南北坐标、东西坐标等进行精确测量,找出新的靶点,然后对定向井进行定向指导,确保成功连通。
可以提高单井的产量、降低钻井的综合成本。
本文主要介绍了煤层气多分支水平井的主要特点以及煤层气多分支水平井钻井的几种主要技术。
关键词:煤层气;多分支水平井;钻井技术一、煤层气多分支水平井的主要特点煤层气水平井主要借鉴的是常规天然气水平井的钻井工艺技术,但是,其工作的对象与煤层气的储藏性质和排采方式不相同,所以,在设计及施工的工艺等方面都有自己独有的特点:1、开发目的层比较单一,而且是水平面多分支。
运用多分支的水平井钻井技术来开发煤层气,当前通常是选择某个主力煤层进行开发,在某个单一层相似的水平面上会钻出很多分支,这和油井在两个以上的层位钻出的多分支也不相同。
2、目的层段的分支和进尺比较多。
因煤储层的地层压力及渗透率相对来说比较低,因此,如果要提高煤层气的产量,就要比常规的油气井有更加多的渗滤面积和排气通道,这就会使煤层段所钻的分支变得更多,通常有l到2个主分支,在主分支的两侧需要钻出多个,通常是6到8个分支,而累计煤层段的进尺通常需要达到4000米以上。
3、运用裸眼完井的方式。
煤层气的多分支水平井通常会运用裸眼完井的方式,这主要是因为:(1)煤层气的开发区一般也是煤炭的开采区,比如山西的沁水盆地。
按国家先采气、后采煤、采气和采煤一体化的政策要求,在采完气之后还需要采煤,然而采煤的禁忌是在煤层里有金属套管;(2)因为受到完井技术的限制,当前很多的分支井还较难下入完井的套管或者筛管。
4、主井眼和分支井眼的尺寸比较小。
由于煤层的强度和胶结的程度比较差,容易发生垮塌。
煤层气多分支水平井技术及现场应用李兵摘抄多分支水平井是指在主水平井眼的两侧不同位置分别侧钻出多个水平分支井眼,也可以在分支上继续钻二级分支,因其形状像羽毛,国外也将其称为羽状水平井[1]等。
多分支水平井集钻井、完井和增产措施于一体,是开发低压、低渗煤层的主要手段。
煤层气多分支水平井工艺集成了煤层造洞穴、两井对接、随钻地质导向、钻水平分支井眼、欠平衡等多项先进的钻井技术,具有技术含量高和钻井风险大的特点。
目前美国、加拿大、澳大利亚等国应用多分支水平井开采煤层气已取得了非常好的效益[2],而我国处于刚刚起步阶段。
2005年廊坊分院组织施工的武M1-1羽状水平井顺利完钻,该井垂深达900m,是世界最深的一口煤层气羽状水平井。
2005年底山西晋城大宁煤矿完成DNP01、DNP02两口羽状水平井,每口井的日产气量约为2~3万方。
2006年2月中联煤公司完成了DS-01井的钻井施工,目前该井处于排水阶段。
与此同时,华北与CDX、长庆、辽河、远东能源等国内外企业都已启动了羽状水平井开发煤层气的项目。
多分支水平井是煤层气高效开发方式的发展趋势,该技术的普遍应用必将为煤层气的勘探开发带来突破性进展,在我国掀起开发煤层气的热潮。
1煤层气多分支水平井钻井技术难点分析煤层气多分支水平井工艺集成了水平井与洞穴井的连通、钻分支井眼、充气欠平衡钻井和地质导向技术等,这是一项技术性强、施工难度高的系统工程。
同时为了保持煤层的井壁稳定,煤层段一般采用小井眼钻进(φ152.4mm井眼),因而对钻井工具、测量仪器和设备性能等方面都提出了新的要求。
煤层气多分支水平井面临的主要难点可概括为如下几点:(1)煤层比较脆,而且存在着互相垂直的天然裂缝,而这种脆性地层中钻进极易引起井下垮塌、卡钻等复杂事故,甚至井眼报废。
(2)煤层易受污染,储层保护的难度大,一般需采用充气钻井液、泡沫或清水等作为煤层不受污染的钻井液体系。
(3)由于煤层埋藏比较浅,同时井眼的曲率较大,钻压难以满足要求,同时钻水平分支井眼时钻柱易发生疲劳破坏,导致井下复杂。