定向井水平井鉆井完井工藝技術(shù)進(jìn)展

提綱一、概述〔一〕、定向井的定義使井眼沿預(yù)先設(shè)計(jì)的井眼軸線(xiàn)〔井眼軌跡〕鉆達(dá)預(yù)定目標(biāo)的鉆井過(guò)程。〔井眼控制是使井眼按規(guī)定的井斜、狗腿嚴(yán)重度、水平位移等限制條件的鉆井過(guò)程〕。蘇14區(qū)塊加密區(qū)山1有效厚度圖一、概述落魚(yú)蘇14區(qū)塊加密區(qū)山1有效厚度圖一、概述〔二〕定向井的引入蘇14區(qū)塊加密區(qū)山1有效厚度圖〔三〕、為什么鉆定向井一、概述1、地面限制油田所處地面不利于或不充許設(shè)置井場(chǎng)鉆井或搬家安裝受到極大障礙。如：1〕英國(guó)的北海油田；2〕中國(guó)的長(zhǎng)慶、勝利、大港、塔里木油田等。蘇14區(qū)塊加密區(qū)山1有效厚度圖〔三〕、為什么鉆定向井一、概述2、海上生產(chǎn)集輸需要〔三〕、為什么鉆定向井一、概述3、打救援井黃土塬〔四〕長(zhǎng)慶油田鉆定向井的主要原因受地形、地貌的限制：地處黃土高原，千溝萬(wàn)壑一、概述沙漠一、概述一、概述蘇14區(qū)塊加密區(qū)盒8有效厚度圖蘇14區(qū)塊加密區(qū)山1有效厚度圖一、概述小斜度定向井：井斜小于15°，鉆井時(shí)井斜、方位不易控制，鉆井難度大。中斜度定向井〔常規(guī)定向井〕：井斜在15-45°之間，鉆井時(shí)井斜、方位易控制，鉆井難度相對(duì)較小，是使用最多的一種。大斜度定向井：井斜在46-85度之間，其斜度大，水平位移大，增加了鉆井難度和本錢(qián)。叢式井：在一個(gè)井場(chǎng)或平臺(tái)上，鉆出幾口或幾十口定向井和一口直井。多底井〔分支井〕：一個(gè)井口下面有兩個(gè)或兩個(gè)以上井底的定向井。定向井二、定向井分類(lèi)分支井

水平井直井定向井二、定向井分類(lèi)α造斜點(diǎn)穩(wěn)斜井段實(shí)鉆井眼軌跡設(shè)計(jì)井眼軌道靶區(qū)水平位移垂深三、定向井井眼軌跡根本概念主要參數(shù)：測(cè)點(diǎn)的井深，用L表示；測(cè)點(diǎn)的井斜角，用α；測(cè)點(diǎn)的方位角，用φ。通過(guò)測(cè)深、井斜角、方位角然后利用公式逐段遞推出整個(gè)軌跡情況。三、定向井井眼軌跡根本概念測(cè)深：井口至測(cè)點(diǎn)處的井眼實(shí)際長(zhǎng)，單位是米；Measureddepth〔MD)井斜角：測(cè)點(diǎn)處井眼方向線(xiàn)〔切線(xiàn)，指前〕與重力 線(xiàn)間的夾角，度。Inclination〔Inc〕.方位角：測(cè)點(diǎn)處正北方向至井眼方向線(xiàn)在水平面投影線(xiàn)間夾角，度azimuth〔一〕、定向井的根本要素三、定向井井眼軌跡根本概念〔一〕、定向井的根本要素井斜變化率：井斜角對(duì)井深的變化率，度/30米；(buildrate,droprate)方位變化率：方位角對(duì)井深的變化率，度/30米；walkrate狗腿嚴(yán)重度〔DLS〕：“全角變化率〞、“狗腿嚴(yán)重度〞“井眼曲率〞，都是相同的意義，指的是在單位井段內(nèi)三維空間的角度變化。它既包含了井斜角的變化，又包含著方位角的變化。其常用單位為：o/30m。垂深〔VerticaldepthorTrueverticaldepth〕:測(cè)點(diǎn)的垂直深度，是指井身上任一點(diǎn)至井口所在水平面的距離。其測(cè)量單位為米。水平位移〔DisplacementorClosuredistance〕：即井眼軸線(xiàn)某點(diǎn)在水平面上的投影至井口的距離，也稱(chēng)閉合距。其測(cè)量單位為米。三、定向井井眼軌跡根本概念造斜點(diǎn)(Kickoffpoint):在定向井中開(kāi)始定向造斜的位置叫造斜點(diǎn)。通常以開(kāi)始定向造斜的井深來(lái)表示，其測(cè)量單位為米。造斜率：造斜率表示了造斜工具的造斜能力，其值等于用該造斜工具所鉆出的井段的井眼曲率。增〔降〕斜率：指的是增〔降〕斜井段的井斜變化率。其井斜變化為正值時(shí)為增斜率，負(fù)值為降斜率。三、定向井井眼軌跡根本概念三、定向井井眼軌跡根本概念直井段:井斜角為0度：OA段造斜點(diǎn)：開(kāi)始定向造斜的位置:A點(diǎn)增斜段：井斜角隨井深增加的井段：AB段穩(wěn)斜段：井斜不變的井段：BC段降斜段：井斜角隨井深增加而減小的井段：CD段OABCDE目標(biāo)點(diǎn)〔Target〕：設(shè)計(jì)規(guī)定的，必須鉆達(dá)的地層位置，稱(chēng)為目標(biāo)點(diǎn)，也就是靶點(diǎn)，通常是以地面井口為坐標(biāo)原點(diǎn)的空間坐標(biāo)系的坐標(biāo)值來(lái)表示；靶區(qū)半徑：允許實(shí)鉆井眼軌跡偏離設(shè)計(jì)目標(biāo)點(diǎn)的水平距離，稱(chēng)為靶區(qū)半徑；靶心距：在靶區(qū)平面上，實(shí)鉆井眼軸線(xiàn)與目標(biāo)點(diǎn)之間的距離，稱(chēng)為靶心距。三、定向井井眼軌跡根本概念四、定向井軌跡設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)條件：一般要給定的有：目標(biāo)點(diǎn)垂深、水平位移、設(shè)計(jì)方位等；給定進(jìn)入目標(biāo)的要求(例如：目標(biāo)點(diǎn)或目標(biāo)段的井斜角)；設(shè)計(jì)內(nèi)容：根據(jù)設(shè)計(jì)條件，設(shè)計(jì)出適宜的軌道。軌道設(shè)計(jì)的關(guān)鍵：造斜點(diǎn)選擇，增斜率和降斜率的選擇〔需要經(jīng)驗(yàn)〕；軌道關(guān)鍵參數(shù)的求得〔需要先進(jìn)的計(jì)算公式〕。〔一〕主要內(nèi)容：〔二〕井眼軌道的類(lèi)型井眼軌道的類(lèi)型二維井眼軌道三維井眼軌道設(shè)計(jì)井眼軸線(xiàn)僅在設(shè)計(jì)方位線(xiàn)所在鉛垂平面上變化的井眼軌道。二維井眼軌道由垂直井段、增斜井段、穩(wěn)斜井段和降斜井段組合而成。在設(shè)計(jì)井眼軸線(xiàn)上，既有井斜角變化又有方位角變化的井眼軌道。三維井眼軌道設(shè)計(jì)用于繞障井和現(xiàn)場(chǎng)待鉆修正井眼軌道設(shè)計(jì)。二維井眼軌道四、定向井軌跡設(shè)計(jì)〔三〕設(shè)計(jì)井眼軌道的原那么四、定向井軌跡設(shè)計(jì)〔四〕井眼軌道設(shè)計(jì)中有關(guān)因素的選擇造斜點(diǎn)的選擇原那么造斜點(diǎn)的選擇在比較穩(wěn)定的地層，防止在巖石破碎帶、漏失地層；2〕地層可鉆性均勻，不應(yīng)有硬夾層；3〕要滿(mǎn)足采油工藝要求；4)垂深大、水平位移小的井，造斜點(diǎn)應(yīng)深，以簡(jiǎn)化井身結(jié)構(gòu)、加快鉆速；5)垂深小、水平位移大的井，造斜點(diǎn)應(yīng)淺，以減少定向施工的工作量；6)在井眼方位漂移地區(qū)，應(yīng)使斜井段避開(kāi)方位漂移大的地層。四、定向井軌跡設(shè)計(jì)

最大井斜角：直井在規(guī)定井斜角內(nèi)；常規(guī)定向井和水平井井斜角小于15°時(shí)，方位不穩(wěn)定，因此，最大井斜角應(yīng)大于15°，一般15°－45°。井眼曲率：過(guò)小，造斜井段過(guò)長(zhǎng)，增加軌跡控制工作量； 過(guò)大，造成鉆具偏磨、摩阻過(guò)大、鍵槽、其它井下作業(yè)〔如測(cè)井、固井、射孔、采油等〕的困難，因此，應(yīng)根據(jù)具體情況，適中選擇井眼曲率，應(yīng)控制其最大值5-12°/100m，最大不超過(guò)16°/100m。井眼軌跡類(lèi)型的選擇：設(shè)計(jì)井眼軌跡時(shí)，一般選擇簡(jiǎn)單的二維軌跡。二維軌跡由垂直井段、造斜井段、穩(wěn)斜井段組合而成，最常用的有四種類(lèi)型?！菜摹尘圮壍涝O(shè)計(jì)中有關(guān)因素的選擇四、定向井軌跡設(shè)計(jì)四、定向井軌跡設(shè)計(jì)〔五〕、井身剖面類(lèi)型的選擇1、常規(guī)二維剖面二維定向井剖面指設(shè)計(jì)井眼軸線(xiàn)僅在設(shè)計(jì)方位線(xiàn)所在鉛垂平面上變化的定向井剖面。四、定向井軌跡設(shè)計(jì)〔五〕、井身剖面類(lèi)型的選擇2、直-增-穩(wěn)三段制剖面最常用和最簡(jiǎn)單的井身剖面。特點(diǎn)：造斜點(diǎn)較淺〔可減少最大井斜角〕使用范圍：靶點(diǎn)較淺、水平位移較大時(shí)常采用。因造斜段完成后井斜角和方位角變化不大，軌跡容易控制，一般井斜角為15-55°。長(zhǎng)慶油田叢式井施工主要采用三段制剖面四、定向井軌跡設(shè)計(jì)〔五〕、井身剖面類(lèi)型的選擇應(yīng)用范圍：常用于靶點(diǎn)較深，水平位移較小的定向井、多目標(biāo)井等。特點(diǎn)：難度較三段制剖面大，主要原因是有降斜段。降斜段會(huì)增大扭矩、摩阻〔如小水平位移深定向井采用三段制剖面軌跡難控制〕。3、直-增-穩(wěn)-降-穩(wěn)五段制剖面四、定向井軌跡設(shè)計(jì)〔五〕、井身剖面類(lèi)型的選擇4、三維定向井剖面三維定向井剖面指在設(shè)計(jì)的井身剖面上既有井斜角的變化又有方位角的變化。常用于在地面井口位置與設(shè)計(jì)目標(biāo)點(diǎn)之間的鉛垂平面內(nèi)，存在井眼難以通過(guò)的障礙物〔如：已鉆的井眼、鹽丘等〕，設(shè)計(jì)井需要繞過(guò)障礙鉆達(dá)目標(biāo)點(diǎn)。如：三維繞障設(shè)計(jì)、糾偏三維設(shè)計(jì)等五、定向鉆井的實(shí)現(xiàn)方法井眼軌跡控制的實(shí)質(zhì)，就是不斷地控制井眼前進(jìn)的方向，設(shè)法使實(shí)鉆的井眼軌跡盡可能符合設(shè)計(jì)的井眼軌道。井眼方向的控制可通過(guò)調(diào)整造斜工具的造斜率和裝置角來(lái)實(shí)現(xiàn)。造斜率的調(diào)整目前主要通過(guò)更換鉆具組合來(lái)實(shí)現(xiàn)，較先進(jìn)的方法是可變徑穩(wěn)定器和可調(diào)彎角的動(dòng)力鉆具，最先進(jìn)的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)。鉆桿鉆鋌等鉆具帶彎外殼的井下馬達(dá)鉆頭〔一〕定向根本原理在常規(guī)鉆進(jìn)過(guò)程中，上部鉆具和井下馬達(dá)一起旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)。當(dāng)需要定向時(shí)，調(diào)整彎外殼或彎接頭到一定的角度〔通過(guò)調(diào)整工具面來(lái)實(shí)現(xiàn)〕，鎖定轉(zhuǎn)盤(pán)使井下馬達(dá)及鉆頭始終保持一定的角度，通過(guò)井下馬達(dá)驅(qū)動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，從而保持鉆頭沿特定方向鉆進(jìn)。五、定向鉆井的實(shí)現(xiàn)方法〔二〕、造斜工具造斜鉆具用于從直井段沿一定方位鉆出斜井段。常用的造斜鉆具組合：彎接頭+井下動(dòng)力鉆具、各種彎外殼井下動(dòng)力鉆具〔包括導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)〕。所有的造斜鉆具都可作為增斜鉆具使用。目前，由于彎接頭+井下動(dòng)力鉆具定向效率不高，大多數(shù)定向井采用帶彎外殼井下動(dòng)力鉆具定向。五、定向鉆井的實(shí)現(xiàn)方法30'40'50'70'60'90'80'2000'年代斜向器彎接頭井下馬達(dá)彎外殼馬達(dá)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向滑動(dòng)導(dǎo)向革命性進(jìn)步造斜工具從最初的斜向器開(kāi)展到現(xiàn)在的最先進(jìn)的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向，大大減少了定向的工作量。目前，被廣泛采用的是彎外殼馬達(dá)造斜工具?！捕?、造斜工具五、定向鉆井的實(shí)現(xiàn)方法〔三〕常用的造斜工具井下馬達(dá)單彎、雙彎、鉸鏈馬達(dá)、加長(zhǎng)馬達(dá)、非磁性馬達(dá)等。其中單彎螺桿鉆具應(yīng)用最多單彎螺桿鉆具的設(shè)計(jì)是根據(jù)彎接頭配接普通直馬達(dá)鉆具組合用于造斜的根本原理，按照動(dòng)力鉆具在水平井中的工作要求，在現(xiàn)有直螺桿鉆具結(jié)構(gòu)根底上改制而成的。它可以獲得較高的造斜率，為到達(dá)更好的穩(wěn)定效果，使用中通常配以上下兩個(gè)穩(wěn)定器。五、定向鉆井的實(shí)現(xiàn)方法常規(guī)單彎螺桿圖〔三〕常用的造斜工具五、定向鉆井的實(shí)現(xiàn)方法〔四〕常用的測(cè)斜工具測(cè)斜儀器的主要測(cè)斜參數(shù)有井斜角、方位角、造斜工具的工具面。磁性單點(diǎn)照相測(cè)斜儀：磁性單點(diǎn)測(cè)斜儀由電池筒、計(jì)時(shí)器、照像機(jī)和羅盤(pán)四局部組成，通過(guò)拍攝，在膠片上能同時(shí)記錄井眼某一深度的井斜、方位和工具面角。磁性多點(diǎn)照相測(cè)斜儀：在設(shè)定的時(shí)間間隔內(nèi)，在井下定時(shí)照相，記錄不同時(shí)間和井深的井斜、方位數(shù)值。五、定向鉆井的實(shí)現(xiàn)方法電子單多點(diǎn)測(cè)斜儀：探管安裝有三個(gè)相互垂直的重力加速度計(jì)分別測(cè)Gx、Gy、Gz三個(gè)矢量，而三個(gè)相互垂直的磁通門(mén)那么是分別測(cè)量Bx、By、Bz三個(gè)矢量，通過(guò)矢量合成及有關(guān)的計(jì)算，從而得到每一個(gè)測(cè)點(diǎn)的所需參數(shù)。隨鉆測(cè)量?jī)x：有線(xiàn)隨鉆測(cè)斜儀、無(wú)線(xiàn)隨鉆測(cè)斜儀可實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)井下井斜、方位、工具面等參數(shù)的變化情況。陀螺測(cè)斜儀：是一種不受磁干擾的測(cè)量?jī)x器，適用于有磁干擾或磁屏蔽環(huán)境條件下的井眼測(cè)量。一般的磁干擾物有井下套管、鉆桿、鄰井管柱和其它鐵礦物質(zhì)。〔四〕常用的測(cè)斜工具五、定向鉆井的實(shí)現(xiàn)方法無(wú)線(xiàn)隨鉆鉆具常用組合有線(xiàn)隨鉆鉆具常用組合采用單芯鎧裝電纜傳輸數(shù)據(jù)五、定向鉆井的實(shí)現(xiàn)方法MWD由井下儀器和地面設(shè)備兩大局部組成。井下儀器包括探管、鋰電池短節(jié)、MWD控制器、脈沖發(fā)生器驅(qū)動(dòng)器、脈沖發(fā)生器等；地面設(shè)備包括控制箱MSI、編程電源、深度顯示器、司鉆閱讀器、壓力傳感器、泵傳感器等。無(wú)線(xiàn)隨鉆測(cè)量?jī)x五、定向鉆井的實(shí)現(xiàn)方法無(wú)線(xiàn)隨鉆MWD圖片五、定向鉆井的實(shí)現(xiàn)方法有線(xiàn)隨鉆、無(wú)線(xiàn)隨鉆施工效果比照儀器類(lèi)型有線(xiàn)無(wú)線(xiàn)信號(hào)傳輸方式電纜泥漿或地層介質(zhì)優(yōu)點(diǎn)費(fèi)用低、數(shù)據(jù)傳輸快、信號(hào)受鉆井操作影響小、對(duì)鉆井液沒(méi)有特殊要求。操作簡(jiǎn)單、占用有效鉆機(jī)時(shí)間少、施工安全、效率高。缺點(diǎn)施工工藝復(fù)雜、占用有效鉆機(jī)時(shí)間過(guò)多、井下安全得不到有效保障、施工效率低下。數(shù)據(jù)傳輸速度較SST慢，信號(hào)受鉆井操作及介質(zhì)的影響較大，成本高。應(yīng)用情況國(guó)外已經(jīng)淘汰，我國(guó)在淺定向井、水平井中還在使用。國(guó)外是必須使用的儀器，國(guó)內(nèi)在定向井、水平井和大位移井的施工中廣泛使用。五、定向鉆井的實(shí)現(xiàn)方法水平井根底知識(shí)53%16%33%〔1〕套管側(cè)鉆水平井：〔3〕薄層水平井：〔4〕階梯水平井：〔5〕多目標(biāo)水平井：〔6〕分支水平井表層套管篩管或裸眼完井導(dǎo)管水平井的應(yīng)用范圍a、開(kāi)發(fā)薄油層或低滲透油藏，可提高單井產(chǎn)量水平井可較直井和常規(guī)定向井大大增加泄油面積，從而顯著提高薄油層和低滲透油藏的產(chǎn)能，使其具有開(kāi)采價(jià)值或增加經(jīng)濟(jì)效益。b、開(kāi)發(fā)以垂直裂縫為主的油藏水平井鉆遇垂直裂縫的時(shí)機(jī)要遠(yuǎn)大于直井，可以獲得更高的產(chǎn)能和采收率，例如：Rospo-Mare油藏。c、開(kāi)發(fā)底水或氣頂活潑的油藏水平井可以延緩水錐、氣錐的推進(jìn)速度，延長(zhǎng)油井壽命，提高采收率；d、開(kāi)發(fā)常規(guī)稠油油藏水平井可以增加稠油油藏的產(chǎn)液量，從而保持井筒及井口油流溫度，有利于稠油的開(kāi)采；e、水平井勘探用一口水平井可鉆穿多層陡峭的產(chǎn)層，相當(dāng)于多口直井的勘探效果。側(cè)鉆水平井g、平注平采“平注平采〞有利于水線(xiàn)的均勻推進(jìn)，有利于提高采收率。h、保護(hù)環(huán)境一口水平井可以替代多口直井，大量減少鉆井過(guò)程中的排污量，有利于保護(hù)環(huán)境。叢式水平井階梯式水平井北部沙漠〔一〕水平井的概念

水平井，是指一種井斜角大于或等于86°，并保持這種角度鉆完一定長(zhǎng)度水平段的定向井〔延伸的長(zhǎng)度一般大于油層厚度的六倍〕。靶前位移水平段水平井的靶：垂深水平位移二、水平井定義及分類(lèi)北部沙漠〔二〕水平井開(kāi)發(fā)油氣藏的優(yōu)點(diǎn)：水平井可以增加儲(chǔ)層裸露面積，橫穿多個(gè)裂縫，也能有效地開(kāi)發(fā)死油區(qū)，不僅能增加單井產(chǎn)量而且能增加可采儲(chǔ)量；水平井改變了滲流機(jī)理，減小了油氣滲流阻力；在注水開(kāi)發(fā)中有利于均勻推進(jìn)，注水見(jiàn)效早，效果好；水平井可以在地表復(fù)雜的情況下完成油氣田的開(kāi)發(fā)。二、水平井定義及分類(lèi)北部沙漠按曲率半徑分：

長(zhǎng)半徑水平井：主要用于常規(guī)工具鉆大位移井的施工。

中半徑水平井：需要使用較大度數(shù)彎殼螺桿鉆具鉆彎曲井段。

短半徑水平井：須采用專(zhuān)門(mén)的柔性鉆具系統(tǒng)或鉸接式馬達(dá)系統(tǒng)鉆進(jìn)，由于井眼曲率半徑小，完井和測(cè)井均受到限制，水平位移也不可能鉆的很長(zhǎng)。

二、水平井定義及分類(lèi)〔三〕水平井的分類(lèi)階梯式水平井三維水平井連通水平井成對(duì)水平井“拱”型水平井多靶點(diǎn)水平井分枝水平井ABABBAH0.7側(cè)鉆井水平井常規(guī)水平井水平井類(lèi)型二、水平井定義及分類(lèi)三、水平井根本參數(shù)、剖面及軌跡控制井深：又稱(chēng)斜深或測(cè)深，指井口至測(cè)點(diǎn)的井眼長(zhǎng)度；垂深：指軌跡上某點(diǎn)至井口水平面的垂直距離；井斜角：井眼軸線(xiàn)上某測(cè)點(diǎn)的井眼方向線(xiàn)〔切線(xiàn)〕和重力線(xiàn)之間的夾角稱(chēng)為井斜角；方位角：某測(cè)點(diǎn)處井眼方向線(xiàn)投影到水平面上〔井眼方位線(xiàn)〕與正北方向的夾角〔順時(shí)針向〕，即方位角；水平位移：指軌跡上某點(diǎn)至井口所在鉛垂線(xiàn)的距離。三、水平井根本參數(shù)、剖面及軌跡控制井斜變化率：?jiǎn)挝痪蝺?nèi)，井斜角的變化值；方位變化率:單位井段內(nèi)，井斜角的變化值；全角變化率：?jiǎn)挝痪蝺?nèi)，井眼前進(jìn)的方向在三維空間內(nèi)的角度變化?！惨卜Q(chēng)“狗腿嚴(yán)重度〞、“井眼曲率〞〕磁偏角：在某一地區(qū)內(nèi)，其磁北極方向線(xiàn)與地理北極方向線(xiàn)之間的夾角。靶區(qū)：根據(jù)地質(zhì)和鉆井工藝的要求,規(guī)定井眼軌跡穿行的區(qū)域范圍。井身剖面類(lèi)型KAFSEHO1R1R2CBIhNO2O3R3KAFTSEHJO1O2R1R2CBIIhNKADS2OR1BS1C水平井多為長(zhǎng)曲率半徑和中曲率半徑水平井根據(jù)地質(zhì)目標(biāo)、油層情況、地質(zhì)要求、靶前位移，選擇三增、雙增、單增等不同的剖面類(lèi)型三增剖面雙增剖面單增剖面三、水平井根本參數(shù)、剖面及軌跡控制五段制剖面三、水平井根本參數(shù)、剖面及軌跡控制七段制剖面薄油層或油層不確定時(shí)，推薦采用七段制剖面。三、水平井根本參數(shù)、剖面及軌跡控制造斜點(diǎn)以下定向井段使用MWD+導(dǎo)向鉆具進(jìn)行井眼軌跡監(jiān)測(cè)與控制探油頂段以下井段使用LWD+導(dǎo)向鉆具進(jìn)行井眼軌跡監(jiān)測(cè)控制和地質(zhì)導(dǎo)向三、水平井根本參數(shù)、剖面及軌跡控制Halliburton公司的LWD產(chǎn)品-FEWD系統(tǒng)功能1、隨鉆地質(zhì)參數(shù)：雙向自然咖瑪、電阻率〔4種探測(cè)深度〕、補(bǔ)償中子孔隙度、巖石密度2、定向工程參數(shù)：井斜角、方位角、磁性工具面、高邊工具面角3、井下儀器工況診斷：震動(dòng)傳感器、溫度傳感器

4、磁參數(shù)：地磁場(chǎng)強(qiáng)度，地磁傾角三、水平井根本參數(shù)、剖面及軌跡控制

儀器系統(tǒng)組成地面系統(tǒng)井下儀器微機(jī)系統(tǒng)軟件++泵沖傳感器司鉆閱讀器壓力傳感器地面接口箱計(jì)算機(jī)井下儀器串電源系統(tǒng)短節(jié)電子控制短節(jié)脈沖發(fā)生器MWD電子測(cè)量短節(jié)打印機(jī)伽瑪接口箱伽瑪測(cè)量短節(jié)電阻率短接電阻率、三、水平井根本參數(shù)、剖面及軌跡控制隨鉆測(cè)量隨鉆測(cè)量井底信息地質(zhì)參數(shù)鉆井工程參數(shù)軌跡空間位置鉆井參數(shù)鉆壓扭矩壓力自然伽瑪電阻率密度聲波傾角井斜方位工具面LWD/FEWDMWDPWT孔隙度三、水平井根本參數(shù)、剖面及軌跡控制完井根底知識(shí)一、完井根本概念〔一〕完井方式選擇的原那么二、水平井完井方式4、針對(duì)初選的幾種完井方法，對(duì)每一種完井方法的完井產(chǎn)能進(jìn)行預(yù)測(cè)；5、根據(jù)每一種完井方法的完井產(chǎn)能預(yù)測(cè)結(jié)果，再進(jìn)行單井動(dòng)態(tài)分析；6、根據(jù)單井動(dòng)態(tài)分析，結(jié)合鉆井、完井投入與生產(chǎn)的收益進(jìn)行經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)，最終優(yōu)選出經(jīng)濟(jì)效益最正確的完井方法。二、水平井完井方式完井方式優(yōu)選流程儲(chǔ)層類(lèi)型裂縫性油氣層孔隙性油氣層是否需要水力壓裂需要不需要鉆過(guò)單一油層鉆過(guò)多油層無(wú)氣頂、底水橫向均質(zhì)無(wú)底水、有氣頂橫向均質(zhì)無(wú)氣頂有底水橫向非均質(zhì)有氣頂、底水橫向非均質(zhì)井眼穩(wěn)定井眼不穩(wěn)滿(mǎn)足分段要求滿(mǎn)足分段要求裸眼完井注水泥尾管射孔完井裸眼封隔器篩管完井帶注水泥的ECP篩管完井篩管完井膠結(jié)牢固膠結(jié)疏松無(wú)氣頂無(wú)底水橫向均質(zhì)有氣頂?shù)姿畽M向非均質(zhì)滿(mǎn)足分段要求裸眼預(yù)充填礫石雙層篩管或?yàn)V砂管或星孔篩管完井套管或尾管射孔管內(nèi)預(yù)充填礫石篩或?yàn)V砂管或星孔篩管完井a(chǎn)bd否是ce否是帶注水泥ECP的裸眼封隔器篩管完井edfgh否是二、水平井完井方式二、水平井完井方式目前水平井主要完井方式有：

射孔完井

裸眼完井

篩管完井

帶管外封隔器的完井

固井射孔完井

礫石充填完井二、水平井完井方式1、射孔完井表層套管油層套管有利于避開(kāi)夾層水、底水、氣頂，可實(shí)施水平段分段射孔、試油、注采和進(jìn)行選擇性增產(chǎn)措施。套管固井射孔完井二、水平井完井方式有利于提高固井質(zhì)量和保護(hù)油氣層，最大限度地降低對(duì)油層的污染，保持油井產(chǎn)能。尾管固井射孔完井二、水平井完井方式裸眼油層2.裸眼完井工藝二、水平井完井方式優(yōu)點(diǎn)：本錢(qián)最低；儲(chǔ)層不受水泥漿污染和損害；油流導(dǎo)流能力最高，產(chǎn)量損失最少；使用裸眼封隔器可以實(shí)施生產(chǎn)控制和分隔層段作業(yè)。缺點(diǎn)：疏松砂巖，井壁可能坍塌；難以防止層段之間竄通和干擾；可選擇性的增產(chǎn)措施有限，如不能進(jìn)行水力壓裂作業(yè)。二、水平井完井方式篩管懸掛器3.篩管完井工藝二、水平井完井方式篩管完井二、水平井完井方式優(yōu)點(diǎn)：相對(duì)中等的本錢(qián)；儲(chǔ)層不受水泥漿污染；依靠管外封隔器實(shí)施層段分隔，可在一定程度上防止層段之間竄通和干擾；可以實(shí)施生產(chǎn)控制、生產(chǎn)檢測(cè)和選擇性增產(chǎn)增注作業(yè)。缺點(diǎn)：管外封隔器分隔層段的有效程度，取決于水平井井眼的規(guī)那么程度、封隔器的坐封和密封件的耐壓、耐溫等因素。完井方法分為三種形式：帶管外封隔器的滑套完井工藝；帶管外封隔器的篩管完井工藝；造斜段注水泥、帶管外封隔器的篩管完井工藝；造斜段注水泥、水泥充填封隔器分段完井工藝。3.帶管外封隔器的完井工藝二、水平井完井方式2.管外封隔器+CMD滑套完井SAB懸掛封隔器滑套管外封隔器滑套引鞋式球座管外封隔器依靠管外封隔器實(shí)現(xiàn)層段的分隔，用滑套溝通井筒和地層。這兩種工具的多重組合，可將地層分隔為多段，實(shí)現(xiàn)選擇性完井。主要用于非均質(zhì)、巖性多變油層及多個(gè)生產(chǎn)層井段。二、水平井完井方式帶管外封隔器的滑套完井技術(shù)套管尾管懸掛器套管外封隔器篩管砂巖泥巖二、水平井完井方式帶管外封隔器的篩管完井分級(jí)箍管外封隔器固井盲板管外封隔器割縫篩管洗井回壓閥泥巖泥巖

完井時(shí)，首先對(duì)造斜段注水泥固井，然后鉆固井盲板，最后下入洗井酸化脹封管柱，對(duì)油層進(jìn)行洗井和酸化，解除油層污染，溝通油流通道，脹封水平段封隔器，實(shí)現(xiàn)水平井造斜段注水泥加篩管完井。造斜段注水泥、帶管外封隔器的篩管完井二、水平井完井方式分級(jí)箍管外封隔器固井盲板管外封隔器套管引鞋造斜段注水泥、帶管外封隔器的套管完井二、水平井完井方式

完井后，對(duì)油層段進(jìn)行選擇性射孔，實(shí)現(xiàn)分層生產(chǎn)，由于油層段套管沒(méi)有水泥環(huán)，射孔參數(shù)需進(jìn)行優(yōu)化，以保護(hù)套管。二、水平井完井方式充填工具光管扶正器礫石繞絲篩管絲堵炮眼將繞絲篩管下至油層段，用充填液循環(huán)將地面選好的礫石攜帶至繞絲篩管與井眼的環(huán)形空間或繞絲篩管與套管的環(huán)形空間，形成一個(gè)礫石充填層，阻擋砂粒流入井筒，起到保護(hù)井壁，防止油層砂粒進(jìn)入井內(nèi)。該完井適于膠結(jié)疏松嚴(yán)重出砂的地層。4.礫石充填防砂完井工藝二、水平井完井方式三、不同完井方式適用條件注：表中篩管包括割縫篩管、復(fù)合濾砂管和星孔濾砂管完井方式適用的地質(zhì)條件裸眼完井（1）巖石堅(jiān)硬致密，井壁穩(wěn)定不坍塌的儲(chǔ)層（2）不要求層段分隔的儲(chǔ)層（3）天然裂縫性碳酸鹽巖或硬質(zhì)砂巖（4）短或極短曲率半徑的水平井篩管完井（1）井壁不穩(wěn)定，有可能發(fā)生坍塌的儲(chǔ)層（2）不要求層段分隔的儲(chǔ)層（3）天然裂縫性碳酸鹽巖或硬質(zhì)砂巖帶ECP的篩管完井（1）要求不用注水泥實(shí)施層段分隔的注水開(kāi)發(fā)儲(chǔ)層（2）要求實(shí)施層段分隔，但不要求水力壓裂的儲(chǔ)層（3）井壁不穩(wěn)定，有可能發(fā)生井眼坍塌的儲(chǔ)層（4）天然裂縫性或橫向非均質(zhì)的碳酸鹽巖或硬質(zhì)砂巖三、不同完井方式適用條件完井方式適用的地質(zhì)條件射孔完井（1）要求實(shí)施高度層段分隔的注水開(kāi)發(fā)儲(chǔ)層（2）要求實(shí)施水力壓裂作業(yè)的儲(chǔ)層（3）裂縫性砂巖儲(chǔ)層裸眼預(yù)充填礫石篩管完井（1）巖性膠結(jié)疏松，出砂嚴(yán)重的中、粗、細(xì)粒砂巖儲(chǔ)層（2）不要求分隔層段的儲(chǔ)層（3）熱采稠油油藏套管預(yù)充填礫石篩管完井（1）巖性膠結(jié)疏松，出砂嚴(yán)重的中、粗、細(xì)粒砂巖儲(chǔ)層（2）裂縫性砂巖儲(chǔ)層（3）熱采稠油油藏提綱井控〔WellControl〕：也叫井涌控制〔KickControl〕或者壓力控制〔PressureControl〕：指采取一定的方法控制住地層孔隙壓力，根本上保持井內(nèi)壓力平衡，保證井內(nèi)施工順利進(jìn)行。井控要點(diǎn)：〔1〕合理的鉆井、壓井液密度，保持壓力平衡〔2〕符合要求的井口防噴器井控根本指導(dǎo)思想一、井控根本概念常規(guī)井控法：〔1〕合理的壓井液密度〔2〕符合要求的井口防噴器井內(nèi)壓力平衡：P井底=P地層根本上保持井內(nèi)壓力平衡：P井底-P地層=ΔPΔP取值對(duì)于油井取：1.5～3.5MPa對(duì)于氣井?。?.0～5.0MPa一、井控根本概念一、井控根本概念人們根據(jù)井口油氣流出的規(guī)模和采取的控制方法之不同，把井控分為三級(jí)，即初級(jí)井控、二級(jí)井控和三級(jí)井控。井控初級(jí)井控二級(jí)井控三級(jí)井控一、井控根本概念一、井控根本概念一、井控根本概念一、井控根本概念長(zhǎng)慶油田搞好井控工作的原那么是：立足于初次井控、搞好二級(jí)井控，杜絕三次井控。確保各種施工順利進(jìn)行。日常井控工作的重點(diǎn)在鉆井隊(duì)、關(guān)鍵在班組、要害在崗位。長(zhǎng)慶油田搞好井控工作的方針是：平安第一、預(yù)防為主，環(huán)保優(yōu)先、綜合治理。長(zhǎng)慶油田搞好井控工作的理念是：以人為本、井噴就是事故、井噴是可防可控的長(zhǎng)慶油田搞好井控工作的重點(diǎn)是天然氣井、超前注水開(kāi)發(fā)區(qū)塊的油井、地層壓力梯度大于0.95MPa/100m和氣油比大于100m3/t井的作業(yè)。二、與井控有關(guān)的概念是指在鉆井過(guò)程中，地層孔隙壓力大于井底壓力，地層孔隙中的流體將侵入井內(nèi)，在循環(huán)過(guò)程中上返，鉆井液池面上有氣泡、油花現(xiàn)象。

最常見(jiàn)的井侵為氣侵和鹽水侵?！惨弧尘帧灿蜌馇帧扯?、與井控有關(guān)的概念〔二〕溢流

當(dāng)井侵發(fā)生后，井口返出的壓井液的量比泵入的壓井液量多，停泵后壓井液自動(dòng)外溢。特點(diǎn)：返出流體不會(huì)到達(dá)轉(zhuǎn)盤(pán)面上。二、與井控有關(guān)的概念〔三〕井涌〔Kick〕國(guó)內(nèi)定義：井涌是溢流的進(jìn)一步發(fā)展，井口返出流體超過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)面，但低于二層平臺(tái)。國(guó)外定義：當(dāng)?shù)貙訅毫Υ笥诰讐毫r(shí)，在其壓差作用下，地層流體進(jìn)入井眼，這種流體流動(dòng)稱(chēng)為井涌二、與井控有關(guān)的概念〔四〕井噴國(guó)內(nèi)定義：井涌進(jìn)一步開(kāi)展，當(dāng)井口返出流體超過(guò)二層平臺(tái)時(shí)稱(chēng)為井噴。國(guó)外定義：井涌失控稱(chēng)為井噴。二、與井控有關(guān)的概念〔五〕井噴失控井噴發(fā)生后，無(wú)法用常規(guī)方法控制井口而出現(xiàn)敞噴的現(xiàn)象稱(chēng)為井噴失控。井噴的原因工程方面人為因素設(shè)備方面人為因素地質(zhì)或其它方面因素起鉆抽吸井口無(wú)人座崗，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)溢流發(fā)現(xiàn)溢流后處理措施不當(dāng)井口不安裝防噴器或封井器井口防噴設(shè)備試壓不合格井身結(jié)構(gòu)不合理對(duì)淺氣層缺乏認(rèn)識(shí)地層壓力掌握不準(zhǔn)空井時(shí)間過(guò)長(zhǎng)相臨注水井不停注或未減壓壓井液混油思想麻痹，違章操作二、與井控有關(guān)的概念三、井噴的危害三、井噴的危害

(二)死傷人員

這類(lèi)事件在四川、華北，勝利、中原等各個(gè)油田都發(fā)生過(guò)，僅四川局的32111鉆井隊(duì)在1966年的一次井噴事故中就死亡6人。2003年12月23日重慶開(kāi)縣羅16H井天然氣(含硫化氫)井噴，死243人，中毒住院2142人，緊急疏散65000人，直接經(jīng)濟(jì)損失6432萬(wàn)元人民幣，教訓(xùn)是慘痛的。

(三)浪費(fèi)油氣資源

無(wú)控制的井噴、不僅噴出了大量的油氣，而且對(duì)油氣藏能量的損失是難以計(jì)算的，可以說(shuō)是對(duì)油氣藏的災(zāi)難性的破壞。僅四川合4井等8口井的統(tǒng)計(jì)，因井噴放空天然氣6.98×lO8m3，為儲(chǔ)量的11％，損失驚人。三、井噴的危害1983年2月,伊朗海岸外的瑙魯滋油田發(fā)生井噴，每天7000桶(111.7萬(wàn)升)原油白白地流入海里；四川長(zhǎng)原大氣田長(zhǎng)1井井噴日噴氣量超過(guò)1千萬(wàn)方,累計(jì)損失天然氣達(dá)4.6億方致使該井所在氣田幾乎失去開(kāi)采價(jià)值。(四)污染環(huán)境噴出的油氣隨風(fēng)飄揚(yáng)，對(duì)周?chē)h(huán)境造成嚴(yán)重的污染，特別是噴出物含有硫化氫的時(shí)候，攪得四鄰不安，人心惶惶，影響極壞。重慶開(kāi)縣12.23井噴事故造成234人死亡，900多人受傷，事發(fā)地方圓5公里內(nèi)的4.1萬(wàn)多名群眾被疏散，近1000名民警、武警和消防官兵投入事發(fā)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行戰(zhàn)斗。初步估計(jì)經(jīng)濟(jì)損失在6000萬(wàn)元，但是由此造成的人員傷亡卻是無(wú)法用金錢(qián)來(lái)衡量的〔無(wú)價(jià)的〕。事故過(guò)后，造成當(dāng)?shù)卮竺娣e飲用水污染。三、井噴的危害

三、井噴的危害四、做好井控工作的對(duì)策五、常用井控設(shè)備五、常用井控設(shè)備井

口

防

噴

器

組

五、常用井控設(shè)備環(huán)形防噴器五、常用井控設(shè)備閘板防噴器五、常用井控設(shè)備控制裝置提綱提高鉆速；縮短鉆井周期；降低鉆井本錢(qián)；提高單井產(chǎn)量；加快勘探開(kāi)發(fā)速度

連續(xù)管鉆井紀(jì)錄最大水平位移2532m，英國(guó)北海連續(xù)管所鉆最深的井4758m測(cè)量深度，阿拉斯加州探井1586m垂直井，法國(guó)最大的井眼尺寸3in；最長(zhǎng)的復(fù)合連續(xù)管鉆井2001年6月20日，哈里伯頓公司使用液壓修井機(jī)配以復(fù)合連續(xù)管和43/4in鉆頭，為BP公司在得克薩斯州Alvin的ChocolateBayou油氣田鉆GWCralg1號(hào)井。該井井斜角為78°，鉆進(jìn)827m，測(cè)量深度到達(dá)1645m，真垂直深度為822m。①

連續(xù)油管作業(yè)機(jī)組成連續(xù)油管〔CT〕是一種連續(xù)的高強(qiáng)度、高韌性的鋼管，纏繞在滾筒上。在連續(xù)油管鉆井作業(yè)中，適合采用外徑大于44.45mm〔13/4in〕連續(xù)油管。1、地面設(shè)備

地面設(shè)備主要包括連續(xù)油管作業(yè)機(jī)及有關(guān)設(shè)備、循環(huán)系統(tǒng)和井控系統(tǒng)。滾筒液壓馬達(dá)使連續(xù)油管保持一定的拉力緊緊地纏繞在滾筒上，或?qū)⑦B續(xù)油管送入井下。滾筒上的勻繞機(jī)構(gòu)和計(jì)數(shù)裝置，可以使連續(xù)油管均勻地纏繞并測(cè)量出管子的長(zhǎng)度。連續(xù)油管注入頭連續(xù)油管注入頭主要用來(lái)為連續(xù)油管下入井內(nèi)提供推力，并控制連續(xù)油管下入速度，承載懸空連續(xù)油管的全部重量。液壓動(dòng)力系統(tǒng)：液壓動(dòng)力系統(tǒng)的功能是，為連續(xù)油管作業(yè)提供液壓控制和操作動(dòng)力。控制臺(tái)：由各種開(kāi)關(guān)和儀表組成，用于監(jiān)測(cè)并操縱連續(xù)油管鉆井作業(yè)用連續(xù)油管鉆機(jī)進(jìn)行鉆井的最大優(yōu)點(diǎn)井控平安，操作簡(jiǎn)便靈活，不接單根，不必壓井就可以進(jìn)行換鉆頭和起下鉆作業(yè)。連續(xù)油管鉆井深度目前已到達(dá)3000m左右，過(guò)油管側(cè)鉆的深度已到達(dá)5000m。目前在美國(guó)Alberta南部地區(qū)，用連續(xù)油管鉆機(jī)鉆井的數(shù)量已占該地區(qū)所有開(kāi)鉆井?dāng)?shù)量的10%以上。北海油田用連續(xù)鉆機(jī)鉆井更為普遍?！惨弧程坠茔@井概述套管鉆井的鉆井方式有兩種，一是采用套管旋轉(zhuǎn)鉆進(jìn)，動(dòng)力源來(lái)自于地面驅(qū)動(dòng)裝置，扭矩通過(guò)套管傳遞到鉆頭，這種方式對(duì)套管及其螺紋連接強(qiáng)度提出了