水平井技術(shù)講稿PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1 水平井技術(shù)講稿水平井技術(shù)講稿 1863年，瑞士工程師首先提出鉆水平井的建議； 1870年，俄國(guó)工程師在勃良斯克市鉆成井斜角達(dá)60的井； 瑞典和美國(guó)研制出測(cè)量井眼空間位置的儀器，1888年俄國(guó)也設(shè)計(jì) 出了測(cè)斜儀器； 1929年，美國(guó)加利福尼亞州鉆成了幾米長(zhǎng)的水平分支井； 30年代，美國(guó)開始用撓性鉆具組合在垂直井內(nèi)鉆曲率半徑 小的水平分支井眼； 1954年蘇聯(lián)鉆成第一口水平井； 1964年一1965年我國(guó)鉆成兩口水平井，磨-3井、巴-24井； 自從80年代以來，隨著先進(jìn)的測(cè)量?jī)x器、長(zhǎng)壽命馬達(dá)和新 型PDC鉆頭等技術(shù)的發(fā)展，水平井鉆井大規(guī)模高速度的發(fā)展起來 。 水平井鉆井技術(shù)發(fā)展概況水平井

2、鉆井技術(shù)發(fā)展概況 第1頁(yè)/共25頁(yè) 水平井鉆井技術(shù)發(fā)展概況水平井鉆井技術(shù)發(fā)展概況 “八五八五”期間進(jìn)行水平井鉆井研究試驗(yàn)，形成了配套技術(shù)期間進(jìn)行水平井鉆井研究試驗(yàn)，形成了配套技術(shù) 。 經(jīng)過經(jīng)過“八五八五”攻關(guān)、攻關(guān)、“九五九五”攻關(guān)與推廣，形成成熟技術(shù)攻關(guān)與推廣，形成成熟技術(shù) ，可以完成多種類型的水平井鉆井設(shè)計(jì)與施工技術(shù)。，可以完成多種類型的水平井鉆井設(shè)計(jì)與施工技術(shù)。 “十五十五”以后，水平井鉆井技術(shù)得到了進(jìn)一步發(fā)展，重點(diǎn)以后，水平井鉆井技術(shù)得到了進(jìn)一步發(fā)展，重點(diǎn) 突出了深層水平井、薄油層水平井、大位移水平井、分支水平突出了深層水平井、薄油層水平井、大位移水平井、分支水平 井、側(cè)鉆小井眼水平井

3、等方面的關(guān)鍵技術(shù)，取得了重大進(jìn)展。井、側(cè)鉆小井眼水平井等方面的關(guān)鍵技術(shù)，取得了重大進(jìn)展。 第2頁(yè)/共25頁(yè) 中原油田中原油田在中原油田中原油田在19911991年施工了一口長(zhǎng)半徑水平井衛(wèi)年施工了一口長(zhǎng)半徑水平井衛(wèi) 2 22525井，當(dāng)時(shí)鉆井施工非常成功，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)屬國(guó)內(nèi)領(lǐng)井，當(dāng)時(shí)鉆井施工非常成功，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)屬國(guó)內(nèi)領(lǐng) 先水平，但是由于后續(xù)技術(shù)手段不足，造成該井未獲得預(yù)期先水平，但是由于后續(xù)技術(shù)手段不足，造成該井未獲得預(yù)期 的開采效果（到的開采效果（到20012001年，該井才獲得較好的工業(yè)投產(chǎn)）。經(jīng)年，該井才獲得較好的工業(yè)投產(chǎn)）。經(jīng) 過多年的反復(fù)論證，過多年的反復(fù)論證，20012001年中原

4、油田部署了云年中原油田部署了云2 2- -平平1 1井、胡井、胡5 5- - 平平1 1井、文井、文9292- -平平1 1井，鉆井過程中由于油層與地質(zhì)設(shè)計(jì)的偏差井，鉆井過程中由于油層與地質(zhì)設(shè)計(jì)的偏差 ，出現(xiàn)了井眼軌跡上翹下扣的現(xiàn)象，對(duì)施工安全造成了很大，出現(xiàn)了井眼軌跡上翹下扣的現(xiàn)象，對(duì)施工安全造成了很大 隱患。隱患。20042004年，油田部署了第一口天然氣水平井和第一批中年，油田部署了第一口天然氣水平井和第一批中 短半徑小井眼開窗側(cè)鉆水平井，水平井技術(shù)邁入國(guó)內(nèi)先進(jìn)水短半徑小井眼開窗側(cè)鉆水平井，水平井技術(shù)邁入國(guó)內(nèi)先進(jìn)水 平行列。平行列。 水平井鉆井技術(shù)發(fā)展概況水平井鉆井技術(shù)發(fā)展概況 第3頁(yè)/

5、共25頁(yè) 序序 號(hào)號(hào) 井井 號(hào)號(hào)類型類型 井深井深 (m)(m) 垂深垂深 (m)(m) 最大井最大井 斜斜 ( () ) 開窗側(cè)開窗側(cè) 鉆井深鉆井深 位移位移 (m)(m) 最大造斜最大造斜 率率 （/m） 水平段長(zhǎng)水平段長(zhǎng) ( ( m)m) 完成年份完成年份施工地點(diǎn)施工地點(diǎn) 1 1 TK318CH-TK318CH- 1 1 短半徑側(cè)鉆水平井短半徑側(cè)鉆水平井 5705.05705.0 8 8 5451.85451.8 4 4 97.097.0539653962732731.41.421321320042004塔河油田塔河油田 2 2 TK318CH-TK318CH- 2 2 短半徑側(cè)鉆水平井

6、短半徑側(cè)鉆水平井 5793.85793.8 6 6 5444.95444.9 8 8 95.295.25399.995399.99337.81337.811.41.4276.7276.720042004塔河油田塔河油田 3 3 豐收豐收3-3-平平 1 1 8 1/28 1/2井眼常規(guī)井眼常規(guī) 水平井水平井 2448.22448.2 8 8 2120.72120.796.296.216901690669.1669.10.380.38333.48333.4820042004江蘇油田江蘇油田 4 4 周周9-5-9-5- 3 3 C C H H 5 1/25 1/2套管開窗套管開窗 側(cè)鉆水平側(cè)鉆水

7、平 井井 268526852400240088.288.22320.592320.593003000.400.4015015020042004江漢油田江漢油田 5 5 濮側(cè)平濮側(cè)平 1 1 3 3 0 0 9 5/89 5/8套管開窗套管開窗 側(cè)鉆水平側(cè)鉆水平 井井 306830682859.52859.59292176017602852850.450.45707020042004中原油田中原油田 6 6濮側(cè)平濮側(cè)平1616 5 1/25 1/2套管開窗套管開窗 側(cè)鉆水平側(cè)鉆水平 井井 2549.62549.6 7 7 2393239387.387.3210721072422420.600.6

8、078.1178.1120042004中原油田中原油田 7 7橋橋69-69-平平1 1 8 1/28 1/2常規(guī)天然常規(guī)天然 氣水平井氣水平井 42484248 3692.43692.4 1 1 92.192.132803280721.42721.420.420.42461.73461.7320042004中原油田中原油田 8 8 濮濮1-1-側(cè)平側(cè)平 2 2 3 3 9 9 5 1/25 1/2套管開窗套管開窗 側(cè)鉆水平側(cè)鉆水平 井井 26622662 2430.62430.6 8 8 93.793.721562156254.22254.220.550.55616120042004中原油田

9、中原油田 9 9 濮濮6-6-側(cè)平側(cè)平 6 6 5 5 5 1/25 1/2套管開窗套管開窗 側(cè)鉆水平側(cè)鉆水平 井井 2856.62856.6 7 7 2751.12751.1 6 6 767625032503196.68196.680.460.46808020042004中原油田中原油田 第4頁(yè)/共25頁(yè) 序序 號(hào)號(hào) 井井 號(hào)號(hào)類型類型 井深井深 (m)(m) 垂深垂深 (m)(m) 最大井最大井 斜斜( () ) 開窗或開窗或 側(cè)鉆井側(cè)鉆井 深深 位移位移 (m)(m) 最大造最大造 斜率斜率 （/m/m） 水平段長(zhǎng)水平段長(zhǎng) (m)(m) 施工日期施工日期施工地點(diǎn)施工地點(diǎn) 1010濮濮2-

10、2-平平1 1 8 1/28 1/2井眼井眼 常規(guī)水平井常規(guī)水平井 28802880 2371.52371.5 5 5 92.792.7 2086.02086.0 2 2 629.22629.220.450.45389.51389.5120042004中原油田中原油田 1111文文92-92-平平1 1 8 1/28 1/2井眼井眼 常規(guī)水平井常規(guī)水平井 368036803177.73177.794.994.928442844606.2606.20.440.44376.5376.520032003中原油田中原油田 1212云云2-2-平平1 1 8 1/28 1/2井眼井眼 常規(guī)水平井常規(guī)水平

11、井 32003200 2234.12234.1 2 2 9494 1890.81890.8 7 7 1099.61099.6 6 6 0.410.41757.61757.6120032003中原油田中原油田 1313胡胡5-5-平平1 1 8 1/28 1/2井眼井眼 常規(guī)水平井常規(guī)水平井 26102610 2096.52096.5 9 9 93.193.1 1755.61755.6 9 9 646.83646.830.530.5328428420032003中原油田中原油田 1414 濮濮1-1-側(cè)側(cè) 平平231231 5 1/25 1/2套管套管 開窗側(cè)鉆水平井開窗側(cè)鉆水平井 260026

12、002408240896.596.520422042265.9265.90.600.6010910920052005中原油田中原油田 1515 濮濮1-1-側(cè)側(cè) 平平193193 5 1/25 1/2套管套管 開窗側(cè)鉆水平井開窗側(cè)鉆水平井 278827882401240191.391.3213721375005000.600.60158.11158.1120052005中原油田中原油田 第5頁(yè)/共25頁(yè) 1 1采用水平井開發(fā)，占地面積小，綜合投入采用水平井開發(fā)，占地面積小，綜合投入 少，資金流動(dòng)加快，油田整體開發(fā)綜合效益提少，資金流動(dòng)加快，油田整體開發(fā)綜合效益提 高高 2 2水平井眼增大了油藏

13、泄油面積，減緩、減水平井眼增大了油藏泄油面積，減緩、減 小水錐氣錐，大大提高原油采收率。通常水平小水錐氣錐，大大提高原油采收率。通常水平 井單井單產(chǎn)量是直井的井單井單產(chǎn)量是直井的4-74-7倍倍 水平鉆井的意義 第6頁(yè)/共25頁(yè) 第7頁(yè)/共25頁(yè) 第8頁(yè)/共25頁(yè) 水平井的類型及各種類型水平井的特點(diǎn)水平井的類型及各種類型水平井的特點(diǎn) （1 1）水平井的類型：水平井的類型： 根據(jù)水平井曲率半徑的大小分為：根據(jù)水平井曲率半徑的大小分為： 長(zhǎng)曲率半徑水平井（小曲率水平井）；長(zhǎng)曲率半徑水平井（小曲率水平井）； 中曲率半徑水平井（中曲率水平井）；中曲率半徑水平井（中曲率水平井）； 短曲率半徑水平井（大曲

14、率水平井）。短曲率半徑水平井（大曲率水平井）。 造斜率分類造斜率分類造斜率造斜率半徑半徑 國(guó)際國(guó)際 長(zhǎng)長(zhǎng)28/25.4 m2865716 m 中中830/25.4m716191 m 中短中短3060/25.4m19195 m 短短60200/25.4m9528 m 國(guó)內(nèi)國(guó)內(nèi) 長(zhǎng)長(zhǎng)8/30m286.5m 中中820/30m286.586m 中短中短2070/30m8524m 短短70300/30m245.77m 第9頁(yè)/共25頁(yè) 水平井的分類 第10頁(yè)/共25頁(yè) 水平井的分類 第11頁(yè)/共25頁(yè) 水平井的分類 第12頁(yè)/共25頁(yè) 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)缺點(diǎn) 長(zhǎng)長(zhǎng) 半半 徑徑 水水 平平 井井 1.穿透油層

15、段最長(zhǎng)穿透油層段最長(zhǎng) 2.使用標(biāo)準(zhǔn)的鉆具及套管使用標(biāo)準(zhǔn)的鉆具及套管 3.“狗腿嚴(yán)重度狗腿嚴(yán)重度”最小最小 4.使用常規(guī)鉆井設(shè)備使用常規(guī)鉆井設(shè)備 5.可使用多種完井方法可使用多種完井方法 6.可采用多種舉升采油工藝可采用多種舉升采油工藝 7.測(cè)井及取芯方便測(cè)井及取芯方便 8.井眼及工具尺寸不受限制井眼及工具尺寸不受限制 1.井眼軌道控制段最長(zhǎng)井眼軌道控制段最長(zhǎng) 2.全井斜深增加最多全井斜深增加最多 3.鉆井費(fèi)用增加鉆井費(fèi)用增加 4.各種下部鉆具組合較長(zhǎng)各種下部鉆具組合較長(zhǎng) 5.不適合薄油層和淺油層不適合薄油層和淺油層 6.轉(zhuǎn)盤扭矩較大轉(zhuǎn)盤扭矩較大 7.套管用量最大套管用量最大 8.穿過油層長(zhǎng)度與

16、總水平位移比最小穿過油層長(zhǎng)度與總水平位移比最小 中中 半半 徑徑 水水 平平 井井 1.進(jìn)入油層時(shí)無效井段較短進(jìn)入油層時(shí)無效井段較短 2.使用的井下工具接近常規(guī)工具使用的井下工具接近常規(guī)工具 3.使用動(dòng)力鉆具成導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)使用動(dòng)力鉆具成導(dǎo)向鉆井系統(tǒng) 4.離構(gòu)造控制點(diǎn)較近離構(gòu)造控制點(diǎn)較近 5.可使用常規(guī)的套購(gòu)及完井方法可使用常規(guī)的套購(gòu)及完井方法 6.井下扭矩及阻力較小井下扭矩及阻力較小 7.較高及較穩(wěn)定的造斜率較高及較穩(wěn)定的造斜率 8.井眼軌跡控制井段較短井眼軌跡控制井段較短 9.穿透油層段較長(zhǎng)（穿透油層段較長(zhǎng)（1000米）米） 10.井眼尺寸不受限制井眼尺寸不受限制 11.可以測(cè)井及取芯可以測(cè)

17、井及取芯 12.從一口直井可以鉆多口水平分枝井從一口直井可以鉆多口水平分枝井 13.可實(shí)現(xiàn)有選擇的完井方案可實(shí)現(xiàn)有選擇的完井方案 1. 要求使用要求使用MWD測(cè)量系統(tǒng)測(cè)量系統(tǒng) 2. 要求使用加重鉆桿或抗壓縮鉆桿要求使用加重鉆桿或抗壓縮鉆桿 短短 半半 徑徑 水水 平平 井井 l.井眼曲線段最短井眼曲線段最短 2.側(cè)鉆容易側(cè)鉆容易 3.能夠準(zhǔn)確擊中油層目標(biāo)能夠準(zhǔn)確擊中油層目標(biāo) 4.從一口直井可以鉆多口水平分枝井從一口直井可以鉆多口水平分枝井 5.直井段與油層距離最小直井段與油層距離最小 6.可用于淺油層可用于淺油層 7.全井斜深最小全井斜深最小 8.不受地表?xiàng)l件的影響不受地表?xiàng)l件的影響 1非常規(guī)

18、的井下工具非常規(guī)的井下工具 2非常規(guī)的完井方法非常規(guī)的完井方法 3穿透油層段短（穿透油層段短（120180米）米） 4井眼尺寸受到限制井眼尺寸受到限制 5起下鉆次數(shù)多起下鉆次數(shù)多 6要求使用頂部驅(qū)動(dòng)系或動(dòng)力水龍頭要求使用頂部驅(qū)動(dòng)系或動(dòng)力水龍頭 7井眼方位控制受到限制井眼方位控制受到限制 8目前還不能進(jìn)行電測(cè)目前還不能進(jìn)行電測(cè) （2 2） 各各 種種 類類 型型 水水 平平 井井 的的 特特 點(diǎn)點(diǎn) 第13頁(yè)/共25頁(yè) 水平井的剖面類型水平井的剖面類型 單園弧軌道單園弧軌道 第14頁(yè)/共25頁(yè) 雙增軌道雙增軌道 三增軌道三增軌道 第15頁(yè)/共25頁(yè) 貯層頂部：水平井段控制油層的頂部貯層頂部：水平井

19、段控制油層的頂部 貯層底部：水平井段控制油層的底部貯層底部：水平井段控制油層的底部 設(shè)計(jì)入口角度：進(jìn)入儲(chǔ)層頂部的井斜角度設(shè)計(jì)入口角度：進(jìn)入儲(chǔ)層頂部的井斜角度 著陸點(diǎn)：井眼軌跡中井斜角達(dá)到著陸點(diǎn)：井眼軌跡中井斜角達(dá)到9090的點(diǎn)的點(diǎn) 入口窗口高度：入靶點(diǎn)垂直方向上下誤差之和入口窗口高度：入靶點(diǎn)垂直方向上下誤差之和 入口窗口寬度：入靶點(diǎn)水平方向左右誤差之和入口窗口寬度：入靶點(diǎn)水平方向左右誤差之和 出口窗口高度：出靶點(diǎn)垂直方向上下誤差之和出口窗口高度：出靶點(diǎn)垂直方向上下誤差之和 出口窗口寬度：出靶點(diǎn)水平方向左右誤差之和出口窗口寬度：出靶點(diǎn)水平方向左右誤差之和 著陸點(diǎn)允許水平偏差：著陸點(diǎn)允許水平方向前

20、后的誤差著陸點(diǎn)允許水平偏差：著陸點(diǎn)允許水平方向前后的誤差 第16頁(yè)/共25頁(yè) 水平井鉆井工藝技術(shù) 油藏和鉆井方案設(shè)計(jì)技術(shù)油藏和鉆井方案設(shè)計(jì)技術(shù) 軌跡控制技術(shù)軌跡控制技術(shù) 安全施工技術(shù)安全施工技術(shù) 水平井泥漿技術(shù)水平井泥漿技術(shù) 工具配套技術(shù)工具配套技術(shù) 完井技術(shù)完井技術(shù) 第17頁(yè)/共25頁(yè) （1 1）滿足油藏地質(zhì)特性滿足油藏地質(zhì)特性 （2 2）剖面選擇優(yōu)化原則和目標(biāo)剖面選擇優(yōu)化原則和目標(biāo) 曲線較短，變方位、井斜的鉆井工作量相對(duì)??；曲線較短，變方位、井斜的鉆井工作量相對(duì)??； 降低成本、有利后續(xù)施工為；降低成本、有利后續(xù)施工為； 保證井眼曲率、井眼空間姿態(tài)要求；保證井眼曲率、井眼空間姿態(tài)要求； 與周

21、圍鄰井空間軌跡防碰關(guān)系和地層關(guān)系；與周圍鄰井空間軌跡防碰關(guān)系和地層關(guān)系； 軌跡摩阻相對(duì)較小。軌跡摩阻相對(duì)較小。 （3 3）與地質(zhì)師深入分析探討與地質(zhì)師深入分析探討 調(diào)整靶點(diǎn)位置或入靶窗口大小調(diào)整靶點(diǎn)位置或入靶窗口大小 中原油田水平井選擇采用增中原油田水平井選擇采用增- -微增微增- -增增- -水平剖面水平剖面 剖面優(yōu)化分析剖面優(yōu)化分析 剖面優(yōu)化選擇技術(shù)剖面優(yōu)化選擇技術(shù) 第18頁(yè)/共25頁(yè) 濮濮1-1-側(cè)平側(cè)平193193井是油田濮城構(gòu)造西區(qū)的一井是油田濮城構(gòu)造西區(qū)的一 口口5 51 1/ /2 2套管內(nèi)開窗側(cè)鉆水平井。套管內(nèi)開窗側(cè)鉆水平井。 設(shè)計(jì)垂深設(shè)計(jì)垂深2397.05m2397.05m，

22、斜深，斜深2850m2850m，井斜，井斜 89.6989.69，水平段長(zhǎng)，水平段長(zhǎng)200m200m。 實(shí)鉆井深實(shí)鉆井深2788m2788m，最大井斜，最大井斜90.590.5, ,水平位水平位 移移485.41m485.41m，水平段長(zhǎng)，水平段長(zhǎng)158m158m，裸眼段長(zhǎng)，裸眼段長(zhǎng)653m653m。 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)例現(xiàn)場(chǎng)實(shí)例 第19頁(yè)/共25頁(yè) 靶點(diǎn)名稱靶點(diǎn)名稱 垂深垂深 (m)(m) 水平位移水平位移 (m)(m) 方位方位 ( () ) 靶半高靶半高 (m)(m) 靶半寬靶半寬 (m)(m) A A2399.92399.9344.05344.05325.1325.10.50.55.05.0 B

23、B2401.02401.0548.04548.04324.7324.70.50.55.05.0 第20頁(yè)/共25頁(yè) 開窗點(diǎn)深度開窗點(diǎn)深度2135.0m2135.0m，反向位移，反向位移30m;30m; 第一增斜段第一增斜段2135.02135.02372.3m2372.3m，造斜率，造斜率 3232/100m/100m，終點(diǎn)井斜，終點(diǎn)井斜70.7870.78, ,垂深垂深2322.8m;2322.8m; 穩(wěn)斜段穩(wěn)斜段2372.32372.32575.8m2575.8m，垂深，垂深2389.8m;2389.8m; 第二增斜段第二增斜段2575.82575.82635.6m2635.6m，造斜率，造斜率 3232/100m /100m ，終點(diǎn)井斜，終點(diǎn)井斜89.6989.69, ,垂深垂深2399.9m;2399.9m; 水平段水平段2635.62635.62849.6m2849.6m，水平段穩(wěn)斜角，水平段穩(wěn)斜角 89.6989.69, ,垂深垂深2401.0m2401.0m。 第21頁(yè)/共25頁(yè) 軌道號(hào)軌道號(hào)剖面內(nèi)型剖面內(nèi)型斜井段斜井段控制造斜率控制造斜率水平段長(zhǎng)水平段長(zhǎng)臨井防碰臨井防碰 距離距離 鉆遇復(fù)雜地層長(zhǎng)度鉆遇復(fù)雜地層長(zhǎng)度 （鹽層、漏失層）（鹽層、漏失層） 軌道軌道增增-增增-水平水平短短3842/100