第1講油氣井工程理論與方法

1、1 現(xiàn)代油氣井工程現(xiàn)代油氣井工程 理論與方法理論與方法 主講人：王瑞和主講人：王瑞和2本課程的教學目的：本課程的教學目的： 引導研究生了解、掌握現(xiàn)代油氣井（主要是鉆井、完井及測試等工藝）技術的最新發(fā)展、技術原理和方法； 了解今后本學科有關研究領域的發(fā)展方向，明確所需的相關知識，為論文研究工作打好基礎； 引導研究生樹立系統(tǒng)工程思想，啟發(fā)學生的創(chuàng)造性思維。3教學方式：教學方式： 課堂講課 +調研、寫報告+研討考核形式：考核形式： 閉卷考試+研討報告 研討題目：現(xiàn)代油氣井工程技術發(fā)展（之一）參考書目參考書目：鉆井工藝技術基礎，石油大學出版社 鉆井工程理論與技術，石油大學出版社 有關現(xiàn)代石油工程技術、

2、鉆井技術的教材、雜志和專著-。4 緒論 （Introduction） 大位移鉆井技術（Extendedreach Well Drilling） 欠平衡鉆井技術（Under Balance Drilling） 小井眼鉆井技術（Slimhole Drilling） 深井、超深井鉆井技術（Deep Well Drilling） 超高壓射流鉆井技術（Super-high Pressure Jet Drilling） 多分支井（分支井、多底井、側鉆井及徑向水平井）鉆井技術（Multibranch Well Drilling） 連續(xù)管鉆井技術（Coiled Tubing Drilling） 套管鉆井技術

3、（Casing Drilling） 閉環(huán)鉆井技術（ Closed Loop Steering Drilling） 課程主要內容課程主要內容5緒論部分：介紹現(xiàn)代油氣井工程的定義、內容及特點；緒論部分：介紹現(xiàn)代油氣井工程的定義、內容及特點；現(xiàn)代油氣井工程的發(fā)展過程、現(xiàn)狀及今后的發(fā)展趨勢，現(xiàn)代油氣井工程的發(fā)展過程、現(xiàn)狀及今后的發(fā)展趨勢，面臨的主要任務。面臨的主要任務。技術部分：介紹各種現(xiàn)代鉆井技術概念、發(fā)展狀況、技術部分：介紹各種現(xiàn)代鉆井技術概念、發(fā)展狀況、理論及工藝技術特點，技術關鍵、配套設備等。理論及工藝技術特點，技術關鍵、配套設備等。6（一）油氣井工程的內涵（一）油氣井工程的內涵 傳統(tǒng)的鉆井工

4、程是指通過一定的方式破碎巖石，從地面向地下形成物質（油氣）流通通道的工藝過程。 油氣井工程是包括鉆井、完井、測試及測井等各項技術工藝過程、內容的統(tǒng)稱（國家重點學科定義）。 兩者的差別：油氣井工程在傳統(tǒng)的鉆井工程基礎上增加了完井、測井及測試等內容，但鉆井工程仍是其最主體。 實質上，可以將油氣井工程的范圍定義在井筒的建立及運行、維持上。第一講、緒論第一講、緒論7 21世紀人類面臨的四大問題：人口（控制）、資源（開發(fā)）、環(huán)境（保護）、災害（預防）-。 后三大問題都與本領域有關，最直接的是資源問題。 資源的開發(fā)利用是關系國計民生的最迫切的問題，尤其是我國以石油與天然氣為代表的能源貧乏，已與當前飛速發(fā)展

5、的經濟不相適應-，我們必須向深部地層、海洋、沙漠進軍，必須充分開發(fā)國際市場- （二）現(xiàn)代油氣井工程的重要性（二）現(xiàn)代油氣井工程的重要性8單位：億噸v全球石油剩余資源分布石油待發(fā)現(xiàn)資源石油待發(fā)現(xiàn)資源主要分布在中東、前蘇聯(lián)、北美地區(qū)主要分布在中東、前蘇聯(lián)、北美地區(qū)中南美中南美北美北美亞太亞太前蘇聯(lián)前蘇聯(lián)非洲非洲歐洲歐洲中東中東北京北京8%18%65%31%4%17%10%13%7%11%4%4%6%2%剩余可采儲量剩余可采儲量待發(fā)現(xiàn)資源量待發(fā)現(xiàn)資源量7% 占世界百分比占世界百分比93493414114164641051052192193503507575588588北美中、南美中東歐洲前蘇聯(lián)非洲亞

6、太64643313311411416464105105219219350350757558858825725726269349341411416464105105219219350350757510710726269349341411416464105105219219350350103103107107262693493414114164641051052192195252105105全球石油資源總量豐富，但分布非常不均全球石油資源總量豐富，但分布非常不均920002000年年USGSUSGS關于世界常規(guī)可采石油資源評價結果關于世界常規(guī)可采石油資源評價結果( (億噸億噸) )10資料來源：資

7、料來源：SPE/Holditch 4/27/2001世界油氣勘探開發(fā)趨勢世界油氣勘探開發(fā)趨勢112 22.52.53 33.63.64.14.11.651.651.731.731.81.82 21.81.80 00.50.51 11.51.52 22.52.53 33.53.54 44.54.520002000 20052005 20102010 20152015 20202020需求需求產量產量2000-2020中國石油缺口120 01 12 23 34 45 519901990199319931996199619991999200220022005200520082008201120112

8、01420142017201720202020產量、進口量（億噸）產量、進口量（億噸）0 01 12 23 34 45 51990199019931993199619961999199920022002200520052008200820112011201420142017201720202020產量、進口量（億噸）產量、進口量（億噸）0 01 12 23 34 45 51990199019931993199619961999199920022002200520052008200820112011201420142017201720202020產量、進口量（億噸）產量、進口量（億噸）國內自給部

9、分國內自給部分國外份額油國外份額油俄管道油俄管道油哈管道油哈管道油進口進口需求曲線需求曲線平衡途徑未來未來2020年我國石油供需平衡途徑年我國石油供需平衡途徑13 鉆探是人類開發(fā)自然資源的最重要的手段。 就石油、天然氣資源開發(fā)而言，油氣井工程貫穿于整個勘探、開發(fā)的全過程，是技術密集、資金密集、勞動力密集的行業(yè)領域。 在石油工業(yè)的總投資中，大約40%以上的費用投入到鉆井、完井工程中（探井占總勘探費用的5080%，開發(fā)井占開發(fā)費用的30（海上）-80%（陸地）14為勘探開發(fā)過程中的重要環(huán)節(jié)，其費用占勘探開發(fā)投資的50%以上，鉆井速度的高低、鉆井質量的優(yōu)劣在很大程度上影響著勘探開發(fā)的整體效益?？碧酵?/p>

10、資開發(fā)投資勘探開發(fā)總投資鉆完井費用占59.9%鉆完井費用占48.8%鉆完井費用占51.5%來自中國石油天然氣集團公司來自中國石油天然氣集團公司2002年鉆完井占勘探開發(fā)投資的年鉆完井占勘探開發(fā)投資的具體比例如下：具體比例如下：15鉆井成本 元/米161、鉆井技術發(fā)展回顧鉆井技術發(fā)展回顧 近近20年來，石油鉆井技術發(fā)生了巨大的變化，具體表現(xiàn)在：年來，石油鉆井技術發(fā)生了巨大的變化，具體表現(xiàn)在：（1）在鉆井手段上，由機械動力鉆井進入到信息化和智能化鉆井；）在鉆井手段上，由機械動力鉆井進入到信息化和智能化鉆井；（2）在鉆井類別上，由單一鉆直井和定向井發(fā)展到能鉆水平井、）在鉆井類別上，由單一鉆直井和定向

11、井發(fā)展到能鉆水平井、分支水平井、多分支井；分支水平井、多分支井；（3）在鉆井任務上，由過去為油氣從地下采出到地面建造一個油）在鉆井任務上，由過去為油氣從地下采出到地面建造一個油流通道發(fā)展到成為提高油田可采儲量和采收率的一種重要手流通道發(fā)展到成為提高油田可采儲量和采收率的一種重要手段；段； 為難開采油氣藏（低滲、裂縫、薄油層、高含水、不均質、為難開采油氣藏（低滲、裂縫、薄油層、高含水、不均質、段塊段塊等）提供有效開發(fā)手段。這是一個巨大變化，是一等）提供有效開發(fā)手段。這是一個巨大變化，是一個質的變化。個質的變化。（三）、現(xiàn)代油氣井工程的發(fā)展歷史（三）、現(xiàn)代油氣井工程的發(fā)展歷史17 石油工業(yè)是國際上

12、比較年輕的一門工業(yè)，石油勘石油工業(yè)是國際上比較年輕的一門工業(yè)，石油勘探和開發(fā)的歷史只有探和開發(fā)的歷史只有100多年歷史，石油鉆井技術的發(fā)多年歷史，石油鉆井技術的發(fā)展歷史也只有展歷史也只有100年左右歷史。現(xiàn)代鉆井技術是在旋轉年左右歷史?，F(xiàn)代鉆井技術是在旋轉鉆井基礎上發(fā)展起來的，旋轉鉆井是在鉆井基礎上發(fā)展起來的，旋轉鉆井是在20世紀初問世的，世紀初問世的，其發(fā)展過程大體分為三個階段：其發(fā)展過程大體分為三個階段：18旋轉鉆井旋轉鉆井發(fā)展階段發(fā)展階段（1）初期階段（萌芽階段）初期階段（萌芽階段） 19001920年年 20年年（2）發(fā)展階段（經驗鉆井階段）發(fā)展階段（經驗鉆井階段）19201950年年

13、 30年年（3）科學鉆井階段）科學鉆井階段 1950現(xiàn)代現(xiàn)代 50年年前期階段前期階段 （19501980） 30年年 后期階段后期階段 （1980現(xiàn)代）現(xiàn)代） 20年年19 科學化鉆井前期階段（30年）噴射鉆井技術噴射鉆井技術 叢式鉆井技術叢式鉆井技術優(yōu)選參數(shù)鉆井技術優(yōu)選參數(shù)鉆井技術 高效鉆頭技術高效鉆頭技術平衡壓力鉆井技術平衡壓力鉆井技術 井控技術井控技術保護油氣層技術保護油氣層技術 洗井液技術洗井液技術深井鉆井技術深井鉆井技術屬于單屬于單項技術項技術20 科學化鉆井后期階段（20余年） 井下信息實時檢測井下信息實時檢測 傳輸、處理、分析傳輸、處理、分析（1）地質參數(shù)地質參數(shù)鉆井參數(shù)鉆井參

14、數(shù)井眼參數(shù)井眼參數(shù)使用使用MWD、LWD、SWD、DDS、 GST、FEWD等隨鉆測量技術等隨鉆測量技術開發(fā)了井下導向和井下閉環(huán)鉆井系統(tǒng)開發(fā)了井下導向和井下閉環(huán)鉆井系統(tǒng)（2）發(fā)展了新的鉆井技術發(fā)展了新的鉆井技術水平鉆井技術及大位移井鉆井技術水平鉆井技術及大位移井鉆井技術多分支井鉆井技術多分支井鉆井技術欠平衡鉆井技術欠平衡鉆井技術小井眼鉆井技術小井眼鉆井技術連續(xù)油管鉆井技術連續(xù)油管鉆井技術（3）復雜結構井21 具體按技術進步劃分的發(fā)展時期具體按技術進步劃分的發(fā)展時期 22 50(60年代中期)常規(guī)轉盤鉆井技術的主導期“三合一”鉆頭的出現(xiàn) “三合一”：滑動、密封、鑲齒， 大幅度提高了機械鉆速 并促

15、進了噴射鉆井和優(yōu)化鉆井技術的出現(xiàn)。 這些技術的開發(fā)和應用，標志著傳統(tǒng)的轉盤鉆井技術已發(fā)展到其頂峰。23 60年代(中后期) 標志性鉆井技術：噴射鉆井、最優(yōu)化鉆井。 相繼開發(fā)出螺桿鉆具和照相式單、多點測斜儀，替代了原有的渦輪鉆具和氟氫酸測斜儀；再加上井眼軌道設計方法和下部鉆具組合受力與比變形分析方法的發(fā)展，為70年代定向井叢式井鉆井技術的廣泛應用打下了良好的基礎。 從此，井下動力鉆具鉆井的比重迅速上升，轉盤鉆井的比重逐步下降。24 70年代代表性技術： 定向井、叢式井技術 計算機技術的引入和無線隨鉆測量技術的開發(fā)，是鉆井技術發(fā)展的里程碑： 。 計算機作為一種高效計算工具，推動了鉆井數(shù)學建模與定量

16、分析，加速了科學鉆井的發(fā)展；計算機作為接收、處理、存儲信息的工具，又成為鉆井控制系統(tǒng)的廣義控制器。 遙測遙傳技術引入鉆井開發(fā)了無線隨鉆測量系統(tǒng)MWD，1979年首先開發(fā)出無線隨鉆測斜儀，以后向工程和地質兩大類參數(shù)的多參數(shù)方向發(fā)展。 25 人造聚晶金剛石復合片鉆頭(PDC鉆頭，Ballaset鉆頭)的開發(fā)成功是新材料引入鉆井的結果，這種無軸承刮削式新型鉆頭較之牙輪鉆頭延長了使用壽命和提高了機械鉆速。 計算機技術，無線隨鉆測量系統(tǒng)和聚晶金剛石復合片鉆頭三項新技術的出現(xiàn)，除了進一步提高了定向井叢式井和深井的鉆井效率外，更重要的是為80年代開發(fā)水平井鉆井技術創(chuàng)造了條件。2680年代 代表性技術：水平鉆

17、井、小井眼鉆井技術 導向螺桿鉆具(彎外殼馬達)替代了直螺桿鉆具和彎接頭，直螺桿鉆具的使用量大幅度下降。 導向螺桿鉆具和無線隨鉆測量系統(tǒng)兩項技術的應用，成功地實現(xiàn)了水平井鉆井的幾何導向。 在無線隨鉆測斜系統(tǒng)的基礎上，1989年開發(fā)成功第一代隨鉆地層評價儀(LWD)，可以測自然伽馬和普通電阻率兩個地質參數(shù)，使水平井鉆井技術由幾何導向發(fā)展到地質導向，進一步保證了水平井“少井高產”優(yōu)點的發(fā)揮。27 90年代：鉆井技術的重大進展欠平衡、多分支井、大位移井為代表。 在水平井鉆井技術基礎上發(fā)展了大位移井和多分枝水平井鉆井技術，以及小井眼和欠平衡鉆井技術。 為提高大位移井的井眼軌道控制效率，開發(fā)成功遙控可變徑

18、穩(wěn)定器(“十五”期間的重點攻關項目之一)。這個機電液一體化的井下工具開發(fā)成功，標志著遙控技術引入了鉆井工程，意味著將有不同功能的多種井下遙控工具將開發(fā)出來。 無線隨鉆測量技術向近鉆頭測量發(fā)展，開發(fā)成功測傳馬達(Instrumented Motor)，為地質導向鉆井提供了更好的手段。28 21世紀 技術的發(fā)展都有繼承性，從過去50年鉆井技術的發(fā)展，可以看到：以最優(yōu)化理論和控制論作指導，把計算機、三遙(遙測、遙傳、遙控)高技術和鉆井各工序的實際相結合，開發(fā)出多種鉆井自動及智能控制系統(tǒng)，實現(xiàn)鉆井優(yōu)質高效，這就是21世紀鉆井技術發(fā)展的主導趨勢。第一階段 自動化鉆井(開環(huán)遙控) 信息技術（MWD) +控

19、制技術（遙控工具）自動化鉆井技術 第二階段 智能化鉆井（閉環(huán)自控） 信息技術 +自動控制技術+人工智能智能化鉆井技術 29 （四）、現(xiàn)代油氣井工程技術的發(fā)展特征（四）、現(xiàn)代油氣井工程技術的發(fā)展特征 最顯著的特征： 體現(xiàn)了現(xiàn)代科學技術的特征 鉆井技術、測井技術、錄井技術等都與計算機、信息、自動化等現(xiàn)代技術密切相關； 體現(xiàn)了系統(tǒng)工程的特征 體現(xiàn)了系統(tǒng)工程思想，不在單純?yōu)殂@井進尺、單純追求建井過程，而是越來越深入地結合到油氣勘探、開發(fā)的大系統(tǒng)中，作為系統(tǒng)中的一個重要環(huán)節(jié)來對待，不在孤立。隨時與地質、物探、油藏、采油等工程緊密結合，并為后續(xù)生產、作業(yè)留有余地，如考慮酸化、壓裂、油藏其他改造措施。 30

20、 其突出的技術特點有：其突出的技術特點有： 體現(xiàn)了技術集成的特點體現(xiàn)了技術集成的特點 鉆井技術正和其他工程技術如錄井技術、測井技術集為一體，形成油氣井工程技術，以有效地解決地下的地質不確定性，準確發(fā)現(xiàn)和打開油氣層，提高單井產量，降低噸油成本。 體現(xiàn)了向自動化、信息化和智能化發(fā)展的特點體現(xiàn)了向自動化、信息化和智能化發(fā)展的特點 鉆井技術正迅速向自動化、信息化發(fā)展。鉆井的新工具、新裝備、新儀器不斷出現(xiàn)。31向信息化、智能化方向發(fā)展趨勢向信息化、智能化方向發(fā)展趨勢向綜合化、集成化方向發(fā)展趨勢向綜合化、集成化方向發(fā)展趨勢水平井水平井分支井分支井欠平衡壓力鉆井欠平衡壓力鉆井小井眼鉆井小井眼鉆井連續(xù)油管鉆井

21、連續(xù)油管鉆井 綜合化綜合化 集成化集成化（根據(jù)油藏類型）（根據(jù)油藏類型）分支水平井分支水平井側鉆水平井側鉆水平井欠平衡分支水平井欠平衡分支水平井欠平衡側鉆水平井欠平衡側鉆水平井連續(xù)油管、小井眼分支水平井連續(xù)油管、小井眼分支水平井連續(xù)油管、小井眼欠平衡鉆井連續(xù)油管、小井眼欠平衡鉆井繼續(xù)向提高油田采收率方向發(fā)展繼續(xù)向提高油田采收率方向發(fā)展 向少井高產、不堵塞、不污染油層方向發(fā)展向少井高產、不堵塞、不污染油層方向發(fā)展。繼續(xù)向難開采油氣藏方向發(fā)展繼續(xù)向難開采油氣藏方向發(fā)展 提高難開采油氣層的采收率提高難開采油氣層的采收率32 向信息化和智能化方向發(fā)展向信息化和智能化方向發(fā)展（1）信息化方向）信息化方向

22、 MWD （隨鉆測量）（隨鉆測量） LWD （隨鉆測（隨鉆測井）井）井斜角方位角地層電阻率地層電阻率體積密度體積密度中子空隙度中子空隙度自然伽馬自然伽馬實時獲得所鉆地層巖性實時獲得所鉆地層巖性及所含流體狀況及所含流體狀況33 SWD （隨鉆地震）（隨鉆地震） FEWD （隨鉆地層評價）（隨鉆地層評價） GST （地質導向技術）（地質導向技術）確定鉆頭前方待鉆地層巖石類型、確定鉆頭前方待鉆地層巖石類型、巖石空隙度、空隙壓力與其它聲學巖石空隙度、空隙壓力與其它聲學敏感的巖石參數(shù)敏感的巖石參數(shù)a. 與與MWD、LWD結合使用，組成了一個集結合使用，組成了一個集 成的鉆井信息系統(tǒng)（成的鉆井信息系統(tǒng)（I

23、DIS）b. 獲得井眼方位角、井斜角、鉆壓、扭矩、獲得井眼方位角、井斜角、鉆壓、扭矩、應力狀況、流體壓力、泥漿密度應力狀況、流體壓力、泥漿密度c. 地層空隙度、巖石密度等地層參數(shù)地層空隙度、巖石密度等地層參數(shù)根據(jù)隨鉆定向測量數(shù)據(jù)和隨鉆地質評價測根據(jù)隨鉆定向測量數(shù)據(jù)和隨鉆地質評價測井數(shù)據(jù)，通過人機對話控制井眼軌跡。井數(shù)據(jù)，通過人機對話控制井眼軌跡。使鉆頭始終沿油層鉆進，自動避開地層和使鉆頭始終沿油層鉆進，自動避開地層和地層流體界面。地層流體界面。34 DDS （鉆井動態(tài)數(shù)據(jù)采集）（鉆井動態(tài)數(shù)據(jù)采集）（測得（測得8種參數(shù)、種參數(shù)、12個數(shù)據(jù)）個數(shù)據(jù)）4個橋式應變片組，測得井底鉆壓、扭個橋式應變片組

24、，測得井底鉆壓、扭矩和矩和2個正負方向彎矩個正負方向彎矩測量井眼壓力和環(huán)空壓力測量井眼壓力和環(huán)空壓力測量鉆頭軸向加速度和測量鉆頭軸向加速度和2個方向橫向加個方向橫向加速度速度測量井下旋轉速度測量井下旋轉速度測量井下溫度測量井下溫度35（2）智能化）智能化方方向向 井下導向工具、測試工具和作業(yè)控制日趨智能化。井下導向工具、測試工具和作業(yè)控制日趨智能化。 1990年由數(shù)家大石油公司及相關公司共同合作，歷時年由數(shù)家大石油公司及相關公司共同合作，歷時5年，年，耗資近耗資近1000萬美元，開發(fā)成功的集成鉆井系統(tǒng)（萬美元，開發(fā)成功的集成鉆井系統(tǒng)（IDS）和集）和集成鉆井作業(yè)系統(tǒng)（成鉆井作業(yè)系統(tǒng)（IDO），

25、是鉆井系統(tǒng)及作業(yè)智能化的體），是鉆井系統(tǒng)及作業(yè)智能化的體現(xiàn)?，F(xiàn)。 近年來，地面自動控制井下導向工具和隨鉆地層評價測試近年來，地面自動控制井下導向工具和隨鉆地層評價測試系統(tǒng)（系統(tǒng)（FEWD）開發(fā)成功。）開發(fā)成功。最近幾年正在研發(fā)的最近幾年正在研發(fā)的GST系統(tǒng)，更體現(xiàn)了工具和作業(yè)智能系統(tǒng)，更體現(xiàn)了工具和作業(yè)智能化。化。36目前開發(fā)成功的自動鉆井系統(tǒng)：目前開發(fā)成功的自動鉆井系統(tǒng)： 超深井垂直鉆井系統(tǒng)（超深井垂直鉆井系統(tǒng)（VDS） 德國德國KTB工程工程 自動定向鉆井系統(tǒng)（自動定向鉆井系統(tǒng)（SDD） Baker Hughes公司公司 自動導向鉆井系統(tǒng)（自動導向鉆井系統(tǒng)（AGS） Sleve Bell公

26、司公司 旋轉導向鉆井系統(tǒng)（旋轉導向鉆井系統(tǒng)（SRD,Power Drive) Camoco公司公司 （Steerable Rotoary Drilling） （后被（后被Schlumberger合并）合并） 旋轉閉環(huán)鉆井系統(tǒng)（旋轉閉環(huán)鉆井系統(tǒng)（RCLS,Auto Track)Bake Hughes公司公司 （Rotary Closed-loop System）37現(xiàn)代油氣井技術向多技術集成方向發(fā)展現(xiàn)代油氣井技術向多技術集成方向發(fā)展 井下信息實時檢測井下信息實時檢測 傳輸、處理、分析傳輸、處理、分析（1）地質參數(shù)地質參數(shù)鉆井參數(shù)鉆井參數(shù)井眼參數(shù)井眼參數(shù)使用使用MWD、LWD、SWD、DDS、 G

27、ST、FEWD等多種隨鉆測控技術、等多種隨鉆測控技術、研發(fā)井下導向和井下閉環(huán)鉆井研發(fā)井下導向和井下閉環(huán)鉆井系統(tǒng)系統(tǒng)集成新的鉆井工藝技術集成新的鉆井工藝技術形成更特色的技術形成更特色的技術水平鉆井技術水平鉆井技術+多分支井鉆井技多分支井鉆井技術術=水平分支井鉆井技術；水平分支井鉆井技術；深井鉆井技術深井鉆井技術+超高壓鉆井技術；超高壓鉆井技術；小井眼鉆井技術小井眼鉆井技術+連續(xù)管鉆井技連續(xù)管鉆井技術；術；連續(xù)油管鉆井技術連續(xù)油管鉆井技術+欠平衡鉆井欠平衡鉆井技術技術（2）38 現(xiàn)代鉆井技術設計和施工向多專業(yè)結合發(fā)展現(xiàn)代鉆井技術設計和施工向多專業(yè)結合發(fā)展（1）鉆井設計）鉆井設計 鉆井的目的不同、要

28、求不同，帶來了設計思想的變化鉆井的目的不同、要求不同，帶來了設計思想的變化-。以前鉆井的目的是進尺，是工作量以前鉆井的目的是進尺，是工作量-，現(xiàn)在是效益，是產量，現(xiàn)在是效益，是產量，是采收率是采收率-。 過去鉆直井設計，一般由地質師提出所鉆井井下地質剖面，過去鉆直井設計，一般由地質師提出所鉆井井下地質剖面，包括巖性、油氣水層壓力和故障提示，然后由鉆井工程師作鉆井包括巖性、油氣水層壓力和故障提示，然后由鉆井工程師作鉆井工程設計（在國外先由石油公司鉆井部作油井設計，再由乙方施工程設計（在國外先由石油公司鉆井部作油井設計，再由乙方施工單位作施工設計）。鉆定向井設計由地質家提出地質資料和要工單位作施工

29、設計）。鉆定向井設計由地質家提出地質資料和要求，由定向井公司和施工的乙方共同設計。而目前發(fā)展起來的水求，由定向井公司和施工的乙方共同設計。而目前發(fā)展起來的水平井、分支水平井、多分支井、欠平衡壓力鉆井等（稱復雜鉆平井、分支水平井、多分支井、欠平衡壓力鉆井等（稱復雜鉆井），就不能只是鉆井工程師一家完成，或者鉆井和地質兩家完井），就不能只是鉆井工程師一家完成，或者鉆井和地質兩家完成，而是鉆井、地質、測井、采油、油藏工程和成本核算員共同成，而是鉆井、地質、測井、采油、油藏工程和成本核算員共同完成。完成。因為井的設計要涉及整個油田布井方案和油田開發(fā)方案，因為井的設計要涉及整個油田布井方案和油田開發(fā)方案，

30、最終井的設計要達到成本最終井的設計要達到成本/噸油最低，最終采收率最高。噸油最低，最終采收率最高。39 鉆井施工鉆井施工 必須是鉆井、地質、測井、采油、油藏等人員到現(xiàn)場施工，以必須是鉆井、地質、測井、采油、油藏等人員到現(xiàn)場施工，以便確便確 定修改方案。定修改方案。 歸納總結歸納總結 以上人員共同完成以上人員共同完成鉆井工程師根據(jù)地質工程師提供的油層地質資料，提出鉆井工程師根據(jù)地質工程師提供的油層地質資料，提出12類水平類水平井、分支水平井的形狀和剖面的初步設想井、分支水平井的形狀和剖面的初步設想與地質學家共同研究這種井的形狀是否能否達到地質學家的勘探和與地質學家共同研究這種井的形狀是否能否達到

31、地質學家的勘探和開發(fā)要求開發(fā)要求與采油和油藏工程師、地質工程師、鉆井工程師共同研究，確定鉆與采油和油藏工程師、地質工程師、鉆井工程師共同研究，確定鉆井方案是否符合采油和油藏工程要求井方案是否符合采油和油藏工程要求初選完井方法初選完井方法進行產能評價進行產能評價確定油井框架設計確定油井框架設計確定鉆井施工設計確定鉆井施工設計進行油田開發(fā)效益和經濟效益評價進行油田開發(fā)效益和經濟效益評價 設計步驟設計步驟40 向提高油田可采儲量和采收率方向發(fā)展向提高油田可采儲量和采收率方向發(fā)展 傳統(tǒng)的鉆井技術任務，只是建造一個油氣由地下流至地面?zhèn)鹘y(tǒng)的鉆井技術任務，只是建造一個油氣由地下流至地面的通道。為了提高油田可

32、采儲量和采收率，在采油上出現(xiàn)的通道。為了提高油田可采儲量和采收率，在采油上出現(xiàn)二次采二次采油（注水、注氣）、三次采油（注高分子聚合物、生物采油等）油（注水、注氣）、三次采油（注高分子聚合物、生物采油等）。 至至80年代出現(xiàn)水平井鉆井后，年代出現(xiàn)水平井鉆井后，90年代末水平井在美國大面積年代末水平井在美國大面積推廣應用，不僅能提高油井單井產量，而且可提高采收率。推廣應用，不僅能提高油井單井產量，而且可提高采收率。 特別出現(xiàn)了分支水平井和多分支井（側鉆水平井）后，用特別出現(xiàn)了分支水平井和多分支井（側鉆水平井）后，用水平井、分支水平井開發(fā)整裝油田的效果越來越明顯。（以下舉水平井、分支水平井開發(fā)整裝油

33、田的效果越來越明顯。（以下舉例）例）41（1）美國能源部試驗用水平井開發(fā)整裝油田。）美國能源部試驗用水平井開發(fā)整裝油田。1988年為減緩年為減緩ELKHills26R油藏原油產量遞減和延長油藏經濟壽命，從油藏原油產量遞減和延長油藏經濟壽命，從19881995年共鉆了年共鉆了14口水平井，獲得良好經濟效益（這些井在壽命期間扣除成本，純收入口水平井，獲得良好經濟效益（這些井在壽命期間扣除成本，純收入2.37億美元）。成功的控制了產量遞減，該油藏最大可采儲量比原來提高億美元）。成功的控制了產量遞減，該油藏最大可采儲量比原來提高18.5。（2）塔里木油田，井深）塔里木油田，井深32006100m，處于

34、沙漠腹地和邊緣，從，處于沙漠腹地和邊緣，從1994年年開始，用水平井開發(fā)了塔中開始，用水平井開發(fā)了塔中4、塔中、塔中16、哈得、哈得4和沙漠腹地的串珠狀況油和沙漠腹地的串珠狀況油田等田等4個整裝油田。同時在輪南、東河塘和柯克亞地區(qū)一批老油田井網調個整裝油田。同時在輪南、東河塘和柯克亞地區(qū)一批老油田井網調整中，大力推進水平井應用都取得明顯效益。共鉆各類水平井整中，大力推進水平井應用都取得明顯效益。共鉆各類水平井134口，占口，占全油田鉆井總數(shù)全油田鉆井總數(shù)34，日產原油量占全油田日產原油量，日產原油量占全油田日產原油量45.4，單井日產，單井日產量量86噸，平均含水率噸，平均含水率35.7，低于全油田平均含水率，低于全油田平均含水率48.2。水平井已累。水平井已累積生產原油積生產原油1126.0