综合导向技术在超薄水平井中的研究与应用

第２ｌ卷第２期　江汉石　油科技　

２０１　１年６月　ＪＩＡＮＧＨＡＮ　ＰＥＴＲＯＬＥＵＭ　ＳＣＩＥＮＣＥ　ＡＮＤ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　Ｖｏｌ＿２１　Ｎｏ．２　

Ｊｕｎ．２０１１　

江汉油田超薄油层水平井钻井技术及应用　

许先仿　

（江汉石油管理局钻井一公司）　

摘要：江汉油田属陆相沉积断块油田，潜江凹陷盐间非砂岩薄油藏资源量达１．６８ｘ１０　ｔ，上下　均有盐岩遮挡层。最大特点是圈闭小、油层薄、埋藏深、开发难度大。常规直井和定向并难以满足　

开发要求，利用超薄油层水平井钻井技术能达到开发难动用储量的目的，并且能提高采收率。近年　

来江汉油田完成了１１口超薄油层水平井，为进一步开展此类技术积累了一定的经验。　

关键词：超薄油层；水平井；地质导向；轨迹控制；应用　

超薄储层通常是指储层厚度不超过２ｍ的储　

层，它可分为自然形成的薄油藏和老油田长期开采　

剩余的边底水构造油藏等类型。江汉油田适合水平　

井开采的油层厚度一般不超过４ｍ，大多数在２ｍ以　

内。利用直井和常规定向井开发，油层裸露面积小，　

产量低，难以合理开发动用地下储量，而利用超薄油　

层水平井钻井技术，却能达到勘探开发的目的。近　

年来，江汉油田在广华、王场、浩口等区块利用超薄　

油层水平井钻井技术，开采剩余油藏以及自然形成　

的层间油藏（油层厚度在１—２ｍ），取得了显著的效　

果。２００３年完成了第一口超薄油层水平井王西平２　

井，完钻井深３７８９ｍ，油层厚０．９ｍ。（由胜利油田提　

供技术服务）随着江汉油田超薄油层水平井钻井技　

术的不断进步，引进了地质导向钻井技术，将定向钻　

井和地质导向紧密结合起来，使油层钻遇率不断提　

高。由最初的王西平２井５６．７％，提高到王１平４　的１００％。目前已完成超薄油层水平井１１口，累计　

产油２０４００ｔ，是直井的５～７倍，取得了显著的经济　

效益。　

１　超薄油层水平井钻井技术　

Ｉ．Ｉ技术难点　

着陆控制是超薄油层水平井的关键技术，由于　

超薄油层的设计靶区不是固定的，存在“两个不确　

超短半径水平井技术特点及应用探究

摘要：超短半径水平井技术具有成本低、周期短、地层污染小等特点，还能大幅度提高油井产量和原油产量。油田在开发之后，已经进入开发中后期，部分老油田面临着老井改造、薄差油层剩余油挖潜和稳产增产的技术压力：针对这一技术难题，油田通过使用超短半径水平井钻井技术，在老井眼油层中的油层套管内部开窗侧钻，同时使用旋转自封器等工具，解决了薄差油层增产的技术难题，在水平段施工过程中，解决了大曲率造斜段钻进过程中的高摩阻等难题，能够完成了水平段超过16ｍ的长水平段施工，在油层内穿行超过15ｍ，提高了该油层的泄油面积：该项技术为油田薄差油层剩余油挖潜、降本增效、提高采收率提供新技术途径：

关键词：超短半径水平井技术；薄差油层；长水平段施工；技术特点

油田在经过开发之后，已经进入开发中后期，很多区块均属于陆相多油层砂岩油田，目前已进人高含水和特高含水期，剩余油分布零散，整体动用较差，面临着老井改造、薄差油层剩余油挖潜和稳产增产的技术压力。超短半径水平井剩余油挖潜技术是提高老区油田采收率的技术，具有中靶率高、施工周期短、产量高、钻井成本低等特点。所以，油田针对这一技术难题，也采用了超短半径水平井技术，解决了薄差油层增产的技术难题，克服了水平段钻进中大曲率造斜段的高摩阻等难题，提高了该油层的泄油面积，为油田薄差油层剩余油挖潜、降本增效、提高采收率提供了一条新的技术途径。

1超短半径水平井钻井技术简介

1.1技术原理

超短半径水平井技术，就是不用打新的井眼，在原井套管内部油层的位置进行开窗作业。这种技术为了解决常规弯螺杆造斜方式不能实现造斜段高曲率增斜的难题，必须使用柔性钻杆在造斜段和水平段进行钻进。这种柔性钻具每在油层中钻进5ｍ长的距离后，钻具就能够弯曲成90％而曲率半径只在3.2ｍ，当钻具在完成造斜后，可以继续在水平段钻进一定距离，从而达到剩余油挖潜的目的。可以采用多功能导向管、筛管、裸眼等不同方式完井来适应不同储层的特点。

水平井地质导向的难点及技术对策探究

水平井是一种在地下水平方向钻探的石油勘探技术，由于其在地层开采中具有独特的优势，被广泛应用于石油勘探和开采领域。在水平井地质导向方面存在着一些难点和挑战，需要通过技术对策来加以解决。

一、水平井地质导向的难点

1. 地质构造复杂多变

水平井的勘探与开发往往受到地质构造的影响，地层中褶皱、断裂等地质构造对水平井的布置和导向产生重大影响，导致水平井的导向难度增加。

2. 水平段地层识别困难

由于水平井在地层中以水平方向进行钻探，导致地层特征在垂直方向上的变化难以准确识别，可能会出现地层预测不准确、井位偏差较大等问题。

3. 钻井误差难以避免

水平井在钻探过程中，钻井误差难以避免，导致井位偏离设计轨迹，从而影响油层的采收率和生产效率。

二、技术对策探究

1. 先进的地质勘探技术

利用先进的地震勘探技术、地震井间插值技术等手段，对地下构造进行高精度测量和分析，以提供更准确的地质构造图，为水平井的导向提供重要依据。

2. 精准的地层识别技术

应用先进的地层识别技术，如地震成像技术、测井资料解释技术等，能够准确识别地层中的油气储集体，并为水平井的布置和导向提供重要依据。

3. 精密的导向钻井技术

通过应用全方位导向测井技术、导向测斜井技术等，可以实时监测井孔位置、方向和偏差，确保水平井的钻井误差控制在合理范围内。

4. 智能化的钻井设备

在水平井导向钻井过程中，应用智能化的钻井设备和系统，如自动定向钻井系统、实时动态测斜系统等，可以提高钻井的精度和效率，减少钻井误差。 5. 数据采集与分析技术

利用先进的数据采集与分析技术，如地下水压力监测技术、岩性识别技术等，可以及时获取地下环境的变化情况，对水平井的导向和钻井过程进行实时监测和调整，确保水平井的导向和采收效果。

水平井地质导向的难点及技术对策探究

水平井是一种在石油工业中被广泛使用的钻井技术。它是指油井的主井筒按照水平方向钻探，在水平方向上延伸成为一条水平井道的井。水平井的开发具有良好的经济效益和技术效益，相较于垂直井，水平井能够提高采收率、增加采油能力、缩短开采周期、降低开采成本。因此，水平井的钻井技术和地质导向技术一直都是石油工业研究的重点之一，但水平井的钻不同于传统的垂直井的钻，其因为较长、较复杂等因素，使得其地质导向技术更加复杂和困难。本文将对水平井做进一步的探究，探讨水平井地质导向技术中的难点以及对策。

1. 地质条件复杂

水平井在钻探过程中，往往是穿过了地质构造的复杂体系。因此，在钻井时需要面对复杂的岩石组成、多种不同的地层、强烈的地质构造变化、潜在的地层破裂及地面隆起等复杂情况。这些因素对水平井的地质导向提出了更严格的要求，需要更精确的地质数据及安全技术的支持。

2. 钻井距离长

水平井的钻井距离通常相对较长，一般为几百到一千米左右，甚至还有三千多米。这样的长钻井距离需要在一条井中，按照预定的斜率、方向和距离进行准确导向，任何偏差都会给钻井的地层资料读取、工具定位等造成极大的影响。

3. 钻井复杂度高

水平井在钻井过程中，需要穿越许多固体地形，如不规则的地层结构或包含海水盐层或含沙多砾石、碎屑物等的未知区域。所有这些因素都增加了钻井的复杂度和困难度，而在水平井导向控制技术缺陷发生时，就会导致严重的地质事故。

4. 集成技术的重点

水平井的成功开发离不开多个技术的集成应用，包括：地质导向技术、定位测量技术、井下动力学测量技术、连续处理技术、井下数据采集技术等，以及人员培训和技术管理方面的一系列工作。如何优化技术组合、提高整体效率，是目前水平井领域中最大的难点。

1. 高效的地质勘探技术

在水平井钻探之前，首先需要进行地表资料的采集，例如地质地貌、地质构造、地质脆弱地带、并可同化的多级地质模型等。通过运用各种勘探工具，如旋挖钻、电磁波、正反漆层及镜面波等综合勘探手段，获取更丰富的地质数据，提高谨慎级别和决策水平。