水平井鉆井工程設(shè)計

1、主要內(nèi)容主要內(nèi)容 水平井技術(shù)是水平井技術(shù)是2020世紀世紀8080年代國際石油界迅速發(fā)展年代國際石油界迅速發(fā)展并日臻完善的一項綜合性配套技術(shù)，并日臻完善的一項綜合性配套技術(shù)，它包括水平井油它包括水平井油藏工程和優(yōu)化設(shè)計技術(shù)，水平井井眼軌道控制技術(shù)，藏工程和優(yōu)化設(shè)計技術(shù)，水平井井眼軌道控制技術(shù)，水平井鉆井液與油層保護技術(shù)，水平井測井技術(shù)和水水平井鉆井液與油層保護技術(shù)，水平井測井技術(shù)和水平井完井技術(shù)等一系列重要技術(shù)環(huán)節(jié)，平井完井技術(shù)等一系列重要技術(shù)環(huán)節(jié)，綜合了多種學(xué)綜合了多種學(xué)科的一些先進技術(shù)成果。水平井技術(shù)被譽為石油工業(yè)科的一些先進技術(shù)成果。水平井技術(shù)被譽為石油工業(yè)發(fā)展過程中的一項重大突破。發(fā)展

2、過程中的一項重大突破。 主要內(nèi)容主要內(nèi)容水平井的水平井的定義定義 水平井是最大井斜角保持在水平井是最大井斜角保持在9090左右（一般不小于左右（一般不小于8686），并在目的），并在目的層中維持一定長度的水平井段的特殊層中維持一定長度的水平井段的特殊井。井。 水平井鉆井技術(shù)是常規(guī)定向井鉆井技術(shù)的延伸和發(fā)展水平井鉆井技術(shù)是常規(guī)定向井鉆井技術(shù)的延伸和發(fā)展 水平井水平井的分類的分類 長半徑（又稱小曲率水平井）長半徑（又稱小曲率水平井）造斜率造斜率K K6 6/30m/30m （曲率關(guān)徑（曲率關(guān)徑R R286.5m 286.5m ）中半徑（又稱中曲率水平井）中半徑（又稱中曲率水平井）造斜率造斜率K=(

3、6K=(62020)/30m)/30m （曲率半徑（曲率半徑R=286.5R=286.586m 86m ）短半徑（又稱大曲率水平井）短半徑（又稱大曲率水平井） 造斜率造斜率K=(3K=(31010)/m)/m （曲率半徑（曲率半徑R=19.1R=19.15.73m 5.73m ）分類分類依據(jù)依據(jù)曲率半徑曲率半徑 水平井的水平井的技術(shù)特點技術(shù)特點 以中半徑以中半徑水平井水平井為例為例 使用的井下工具接近于常規(guī)工具使用的井下工具接近于常規(guī)工具 進入油層前的無效井段較短進入油層前的無效井段較短 造斜段多用井下動力鉆具鉆井，可控性好造斜段多用井下動力鉆具鉆井，可控性好 離構(gòu)造控制點較近離構(gòu)造控制點較近

4、 可用常規(guī)的套管及完井方法可用常規(guī)的套管及完井方法 井下扭矩及阻力較小井下扭矩及阻力較小 較高及較穩(wěn)定的造斜率較高及較穩(wěn)定的造斜率 水平井的水平井的技術(shù)特點技術(shù)特點 以中半徑以中半徑水平井水平井為例為例 穿透油層段長穿透油層段長 （可達（可達10001000m m）井眼控制井段較短井眼控制井段較短 井眼尺寸不受限制井眼尺寸不受限制 可以測井和取心可以測井和取心 可實現(xiàn)選擇性完井方法可實現(xiàn)選擇性完井方法 要求使用要求使用MWDMWD（或或LWDLWD） 要求使用加重鉆桿要求使用加重鉆桿 水平井的水平井的使用范圍使用范圍 超稠油和稠油油藏超稠油和稠油油藏 薄油層薄油層油藏油藏 以垂直裂縫為主的油藏

5、以垂直裂縫為主的油藏 底水和氣頂活躍的油藏底水和氣頂活躍的油藏 低滲油藏低滲油藏 主要內(nèi)容主要內(nèi)容一、鉆井工程設(shè)計一、鉆井工程設(shè)計書中書中包括的內(nèi)容包括的內(nèi)容 二、要介紹的設(shè)計內(nèi)容二、要介紹的設(shè)計內(nèi)容一、鉆井工程設(shè)計一、鉆井工程設(shè)計書中書中包括的內(nèi)容包括的內(nèi)容1 1、設(shè)計依據(jù)與要求、設(shè)計依據(jù)與要求 2 2、井身結(jié)構(gòu)設(shè)計、井身結(jié)構(gòu)設(shè)計3 3、井身質(zhì)量要求、井身質(zhì)量要求 4 4、鉆具組合設(shè)計、鉆具組合設(shè)計5 5、鉆井參數(shù)設(shè)計、鉆井參數(shù)設(shè)計 6 6、水平井井身軌跡設(shè)計、水平井井身軌跡設(shè)計7 7、防止油氣層損害要求、防止油氣層損害要求 8 8、鉆井液設(shè)計、鉆井液設(shè)計9 9、油氣井控制要求、油氣井控制要

6、求 10 10、固井與完井工藝設(shè)計、固井與完井工藝設(shè)計1111、各次開鉆或分井段（包括取心）施工重點要求、各次開鉆或分井段（包括取心）施工重點要求1212、測井工藝技術(shù)要求、測井工藝技術(shù)要求1313、完井井口裝置設(shè)計、完井井口裝置設(shè)計1414、安全環(huán)保要求、安全環(huán)保要求1515、周期計劃、周期計劃1616、鉆井費用預(yù)算、鉆井費用預(yù)算 二、要介紹的設(shè)計內(nèi)容二、要介紹的設(shè)計內(nèi)容 中曲率半徑水平井的井身結(jié)構(gòu)設(shè)計，井中曲率半徑水平井的井身結(jié)構(gòu)設(shè)計，井眼軌跡設(shè)計與控制技術(shù)要求，鉆具組合設(shè)計、眼軌跡設(shè)計與控制技術(shù)要求，鉆具組合設(shè)計、鉆井液與完井液設(shè)計，鉆井液與完井液設(shè)計，鉆井參數(shù)設(shè)計，完井鉆井參數(shù)設(shè)計，完

7、井工藝設(shè)計等內(nèi)容工藝設(shè)計等內(nèi)容。 井井身身結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計計總的原則是：以經(jīng)濟效益為中心，以實現(xiàn)安全、快速鉆井為目的的原總的原則是：以經(jīng)濟效益為中心，以實現(xiàn)安全、快速鉆井為目的的原則。具體要求如下：則。具體要求如下： 以完鉆井井史、測井、測試、試油和試漏等資料建立的地層孔隙以完鉆井井史、測井、測試、試油和試漏等資料建立的地層孔隙壓力剖面和破裂壓力剖面為基礎(chǔ)，以完鉆井井身結(jié)構(gòu)資料為依據(jù)。壓力剖面和破裂壓力剖面為基礎(chǔ)，以完鉆井井身結(jié)構(gòu)資料為依據(jù)。 井身結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)采油工程提出的完井方式和油層套管尺寸、強井身結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)采油工程提出的完井方式和油層套管尺寸、強度等要求進行設(shè)計。度等要求進行設(shè)計。 井身

8、結(jié)構(gòu)設(shè)計通過多方案對比，從技術(shù)經(jīng)濟指標，如鉆井速度、井身結(jié)構(gòu)設(shè)計通過多方案對比，從技術(shù)經(jīng)濟指標，如鉆井速度、鉆井成本、油層保護和鉆井風(fēng)險性等方面定性或定量分析進行對比，鉆井成本、油層保護和鉆井風(fēng)險性等方面定性或定量分析進行對比，提出推薦方案。提出推薦方案。井井身身結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計計遼河油田主要的井身結(jié)構(gòu)類型遼河油田主要的井身結(jié)構(gòu)類型 339.7339.7mm mm （或或273.05273.05mmmm）水泥返高水泥返高444.5444.5mmmm（或或346.0346.0mmmm）139.7139.7mmmm（調(diào)長光管調(diào)長光管+ +篩管）篩管）215.9215.9mmmm適用適用區(qū)塊區(qū)塊：歡歡

9、2-11-132-11-13塊、塊、茨茨631631塊等塊等稀油區(qū)塊稀油區(qū)塊 井井身身結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計計遼河油田主要的井身結(jié)構(gòu)類型遼河油田主要的井身結(jié)構(gòu)類型 339.7339.7mm mm （或或273.05273.05mmmm）水泥返高水泥返高444.5444.5mmmm（或或346.0346.0mmmm）177.8177.8mmmm（調(diào)長光管調(diào)長光管+ +篩管）篩管）241.3241.3mmmm適用適用區(qū)塊區(qū)塊：錦錦1616塊、塊、錦錦2727塊、塊、錦錦612612塊、塊、歡歡127127塊、塊、洼洼6060塊等塊等稠油區(qū)塊稠油區(qū)塊 井井身身結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計計遼河油田主要的井身結(jié)構(gòu)類型遼河油

10、田主要的井身結(jié)構(gòu)類型 適用適用區(qū)塊區(qū)塊：冷冷4141塊、塊、冷冷4242塊、塊、冷冷4343塊、塊、高高2 2區(qū)、區(qū)、高高3 3區(qū)、區(qū)、洼洼3838塊、塊、新海新海2727塊、塊、杜杜8484塊、塊、杜杜3232塊、塊、杜杜813813塊塊 339.7mm水泥返高水泥返高444.5mm244.5mm311.1mm215.9mm177.8mm懸掛器位置：技套鞋以上懸掛器位置：技套鞋以上50m井井身身結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)設(shè)設(shè)計計遼河油田主要的井身結(jié)構(gòu)類型遼河油田主要的井身結(jié)構(gòu)類型 適用適用區(qū)塊區(qū)塊：小小2222塊、塊、沈沈625625塊、塊、齊齊131131塊、塊、歐歐3131塊、塊、茨茨1313塊塊等等 3

11、39.7mm（或或273.05 mm）水泥返高水泥返高444.5mm（或或346.0 mm）177.8mm241.3mm152.4mm127mm懸掛器位置：技套鞋以上懸掛器位置：技套鞋以上50m井井眼眼軌軌跡跡設(shè)設(shè)計計 井眼軌跡設(shè)計是軌跡控制的基礎(chǔ)和依據(jù)井眼軌跡設(shè)計是軌跡控制的基礎(chǔ)和依據(jù)，是鉆井工程設(shè)計的重要內(nèi)容。是鉆井工程設(shè)計的重要內(nèi)容。 井眼軌跡設(shè)計井眼軌跡設(shè)計包括軌跡類型選擇、曲率優(yōu)包括軌跡類型選擇、曲率優(yōu)選、穩(wěn)斜段長度優(yōu)選、穩(wěn)斜角優(yōu)選等。選、穩(wěn)斜段長度優(yōu)選、穩(wěn)斜角優(yōu)選等。 井井眼眼軌軌跡跡設(shè)設(shè)計計 常常 用用 井井 身身 剖剖 面面 從理論上講，水平井的井身剖面從理論上講，水平井的井身

12、剖面可根據(jù)實際需要而設(shè)計成多種類型，可根據(jù)實際需要而設(shè)計成多種類型，但實際上應(yīng)用最多、最有代表性的但實際上應(yīng)用最多、最有代表性的有有3 3種類型。種類型。 井井眼眼軌軌跡跡設(shè)設(shè)計計 常常 用用 井井 身身 剖剖 面面 單弧剖面單弧剖面 又稱又稱“直直增增水水平平”剖面，它由直剖面，它由直井段、增斜段和水井段、增斜段和水平段組成，其突出平段組成，其突出特點是用一種造斜特點是用一種造斜率使井身由率使井身由0 0造至造至最大井斜角最大井斜角H H。這這種剖面適用于目的種剖面適用于目的層頂界與工具造斜層頂界與工具造斜率都十分確定條件率都十分確定條件下的水平井。下的水平井。 井井眼眼軌軌跡跡設(shè)設(shè)計計 常

13、常 用用 井井 身身 剖剖 面面 雙弧剖面雙弧剖面 又稱又稱“直直增增穩(wěn)穩(wěn)增增水平水平”剖面，由直剖面，由直井段、第一增斜段、穩(wěn)井段、第一增斜段、穩(wěn)斜段、第二增斜段和水斜段、第二增斜段和水平段組成，突出特點是平段組成，突出特點是在兩段增斜段之間設(shè)計在兩段增斜段之間設(shè)計了一段較短的穩(wěn)斜調(diào)整了一段較短的穩(wěn)斜調(diào)整段，以調(diào)整由于工具造段，以調(diào)整由于工具造斜率的誤差。這種剖面斜率的誤差。這種剖面適用于目的層頂界確定適用于目的層頂界確定而工具造斜率不十分確而工具造斜率不十分確定的情況，是中、長曲定的情況，是中、長曲率半徑水平井比較普遍率半徑水平井比較普遍采用的一種剖面設(shè)計。采用的一種剖面設(shè)計。 井井眼眼軌

14、軌跡跡設(shè)設(shè)計計 常常 用用 井井 身身 剖剖 面面 三三弧剖面弧剖面 又稱又稱“直直增增穩(wěn)穩(wěn)增增穩(wěn)穩(wěn)增增水平水平”剖剖面，突出特點是在三個面，突出特點是在三個增斜段之間相繼設(shè)計了增斜段之間相繼設(shè)計了兩個穩(wěn)斜段，第一穩(wěn)斜兩個穩(wěn)斜段，第一穩(wěn)斜段用于調(diào)整由于工具造段用于調(diào)整由于工具造斜率的誤差造成的軌道斜率的誤差造成的軌道偏差，第二穩(wěn)斜段則用偏差，第二穩(wěn)斜段則用于探油頂。適用于目的于探油頂。適用于目的層頂界和工具造斜率都層頂界和工具造斜率都有一定誤差的情況，尤有一定誤差的情況，尤其適用于薄油層水平井其適用于薄油層水平井剖面設(shè)計。剖面設(shè)計。 井井眼眼軌軌跡跡設(shè)設(shè)計計 井眼曲率優(yōu)化設(shè)計井眼曲率優(yōu)化設(shè)計

15、根據(jù)地層膠結(jié)程度及以往鉆井經(jīng)驗來選根據(jù)地層膠結(jié)程度及以往鉆井經(jīng)驗來選擇合適的造斜率，以實現(xiàn)降低鉆井施工難擇合適的造斜率，以實現(xiàn)降低鉆井施工難度及鉆井成本的目的；對于井深比較大、度及鉆井成本的目的；對于井深比較大、靶前位移比較大的水平井，盡量選擇較小靶前位移比較大的水平井，盡量選擇較小的造斜率。在遼河油田，正常情況下的井的造斜率。在遼河油田，正常情況下的井眼曲率一般為眼曲率一般為6 67 7/30/30m m。 井井眼眼軌軌跡跡設(shè)設(shè)計計 靶前位移、穩(wěn)斜段長度的優(yōu)選靶前位移、穩(wěn)斜段長度的優(yōu)選 靶前位移、穩(wěn)斜段長度是軌跡設(shè)計計算靶前位移、穩(wěn)斜段長度是軌跡設(shè)計計算中的優(yōu)選項，需要綜合考慮。當水平井靶中

16、的優(yōu)選項，需要綜合考慮。當水平井靶體位置確定后，靶前位移直接決定了井口體位置確定后，靶前位移直接決定了井口位置，它不僅決定了所鉆井的井深，而且位置，它不僅決定了所鉆井的井深，而且與鉆前工作量有重要關(guān)系。穩(wěn)斜段長度將與鉆前工作量有重要關(guān)系。穩(wěn)斜段長度將影響井眼曲率的選擇、對軌道調(diào)整的效果、影響井眼曲率的選擇、對軌道調(diào)整的效果、鉆井速度等。目前遼河油田的靶前位移一鉆井速度等。目前遼河油田的靶前位移一般在般在240240300300m m之間。之間。 井井眼眼軌軌跡跡設(shè)設(shè)計計 水平段升降極限值水平段升降極限值條件：條件：初始井斜初始井斜角為角為9090，結(jié)束井，結(jié)束井斜角為斜角為9090。 當增斜段

17、造斜率為當增斜段造斜率為7.57.5/30/30m m時，降斜段造斜率時，降斜段造斜率3 3/30/30m m，升降極限為升降極限為6 6：100100。 A A B B6 6100100井井眼眼軌軌跡跡控控制制技技術(shù)術(shù)要要求求 水平井鉆井配套技術(shù)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)水平井鉆井配套技術(shù)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)！ 實鉆軌跡實鉆軌跡理論軌跡理論軌跡 目的目的準確地鉆入靶窗準確地鉆入靶窗 水平井段符合精度控制水平井段符合精度控制 保證鉆井成功率保證鉆井成功率、油層鉆遇率。、油層鉆遇率。 影響井眼軌跡的主要因素影響井眼軌跡的主要因素：鉆井參數(shù)、鉆井參數(shù)、底部鉆具組合（底部鉆具組合（BHABHA）、）、已鉆井眼幾何形狀已鉆

18、井眼幾何形狀和待鉆地層特點和待鉆地層特點等。等。 井井眼眼軌軌跡跡控控制制技技術(shù)術(shù)要要求求 井眼軌跡控制應(yīng)從井眼軌跡控制應(yīng)從哪哪幾方面入手幾方面入手？ 井身結(jié)構(gòu)井身結(jié)構(gòu) 地質(zhì)因素地質(zhì)因素 BHABHA結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu) 井眼軌跡監(jiān)測井眼軌跡監(jiān)測 著陸控制技術(shù)要點著陸控制技術(shù)要點 井井眼眼軌軌跡跡控控制制技技術(shù)術(shù)要要求求 穩(wěn)斜探頂穩(wěn)斜探頂 矢量進靶矢量進靶 動態(tài)控制動態(tài)控制 略高勿低略高勿低 先高后底先高后底 寸高必爭寸高必爭 早扭方位早扭方位 著陸控制是指從直井段末端的造斜點著陸控制是指從直井段末端的造斜點（KOPKOP）開始鉆至油層內(nèi)的靶窗這一過程開始鉆至油層內(nèi)的靶窗這一過程 水平水平控制技術(shù)要點控制

19、技術(shù)要點 井井眼眼軌軌跡跡控控制制技技術(shù)術(shù)要要求求 動態(tài)監(jiān)控動態(tài)監(jiān)控 留有余地留有余地 少扭方位少扭方位 鉆具穩(wěn)平鉆具穩(wěn)平 上下調(diào)整上下調(diào)整 多開轉(zhuǎn)盤多開轉(zhuǎn)盤 注意短起注意短起 水平控制是著陸進靶后在給定靶體內(nèi)鉆水平控制是著陸進靶后在給定靶體內(nèi)鉆出整個水平段的過程出整個水平段的過程 井井眼眼軌軌跡跡控控制制技技術(shù)術(shù)要要求求 地質(zhì)誤差地質(zhì)誤差工具造斜能力誤差工具造斜能力誤差軌道預(yù)測誤差軌道預(yù)測誤差 會造成脫靶失控會造成脫靶失控 給水平井尤其是薄油給水平井尤其是薄油層水平井的軌道控制層水平井的軌道控制帶來較大難度帶來較大難度 “應(yīng)變法應(yīng)變法”“導(dǎo)眼法導(dǎo)眼法”井井眼眼軌軌跡跡控控制制技技術(shù)術(shù)要要求求

20、 “ “導(dǎo)眼法導(dǎo)眼法”：在水平井著陸控制過程中（距預(yù)定：在水平井著陸控制過程中（距預(yù)定油頂層面有一定高度），先以一定的井斜角直接穩(wěn)油頂層面有一定高度），先以一定的井斜角直接穩(wěn)斜鉆入油層，探得油頂和油底深度之后，然后回填斜鉆入油層，探得油頂和油底深度之后，然后回填井眼至一定高度，再以單圓弧方式進入著陸點。井眼至一定高度，再以單圓弧方式進入著陸點。 應(yīng)用在對油頂垂深無把握，又缺少相應(yīng)的標準層應(yīng)用在對油頂垂深無把握，又缺少相應(yīng)的標準層可供參考的情況下，采用鉆導(dǎo)眼的方案直接消除地可供參考的情況下，采用鉆導(dǎo)眼的方案直接消除地質(zhì)誤差，確切掌握油頂和油底的實際垂深。質(zhì)誤差，確切掌握油頂和油底的實際垂深。 井

21、井眼眼軌軌跡跡控控制制技技術(shù)術(shù)要要求求 導(dǎo)眼法是把單弧法剖面設(shè)計改造成導(dǎo)眼法是把單弧法剖面設(shè)計改造成“增增- -穩(wěn)穩(wěn)- -增增”的剖面設(shè)計實施方案，穩(wěn)斜角一般不太大，而且要的剖面設(shè)計實施方案，穩(wěn)斜角一般不太大，而且要在探知油中、油頂后回填一部分井段。在探知油中、油頂后回填一部分井段。 I I、和導(dǎo)眼法相同，應(yīng)變法也是以穩(wěn)斜井段來探和導(dǎo)眼法相同，應(yīng)變法也是以穩(wěn)斜井段來探知油頂垂深，但不同之處在于應(yīng)變法是在探知油頂知油頂垂深，但不同之處在于應(yīng)變法是在探知油頂后即不再穩(wěn)斜鉆進，而是以設(shè)計好的造斜率增斜著后即不再穩(wěn)斜鉆進，而是以設(shè)計好的造斜率增斜著陸進靶。陸進靶。 II II、和導(dǎo)眼法不同，應(yīng)變法的穩(wěn)

22、斜角相對較大，和導(dǎo)眼法不同，應(yīng)變法的穩(wěn)斜角相對較大，一般在一般在8080左右，井段不需回填。）左右，井段不需回填。）防碰掃描設(shè)計考慮的因素防碰掃描設(shè)計考慮的因素井井眼眼軌軌跡跡控控制制技技術(shù)術(shù)要要求求 鉆鉆具具組組合合設(shè)設(shè)計計 鉆具組合設(shè)計是鉆井作業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ)鉆具組合設(shè)計是鉆井作業(yè)的物質(zhì)基礎(chǔ) 鉆具組合設(shè)計要考慮的幾個基本問題鉆具組合設(shè)計要考慮的幾個基本問題 造造斜斜率率原原則則 井井底底溫溫度度 鉆鉆頭頭選選型型鉆鉆頭頭水水眼眼壓壓降降足足夠夠的的強強度度 安安裝裝震震擊擊器器 鉆鉆機機提提升升能能力力 摩摩阻阻和和扭扭矩矩分分析析 鉆鉆具具組組合合設(shè)設(shè)計計 常見的鉆具組合：這些鉆具組合不僅在

23、理論分析常見的鉆具組合：這些鉆具組合不僅在理論分析和計算方面是可行的，而且在水平井鉆井實踐中得和計算方面是可行的，而且在水平井鉆井實踐中得到了廣泛的應(yīng)用和充分的驗證。到了廣泛的應(yīng)用和充分的驗證。 311.1mm311.1mm井眼動力鉆具造斜組合井眼動力鉆具造斜組合215.9mm215.9mm井眼動力鉆具造斜組合井眼動力鉆具造斜組合 215.9mm215.9mm井眼水平段動力鉆具組合井眼水平段動力鉆具組合 152.4mm152.4mm井眼動力鉆具造斜組合井眼動力鉆具造斜組合 152.4mm152.4mm井眼水平段動力鉆具組合井眼水平段動力鉆具組合 鉆鉆井井液液與與完完井井液液設(shè)設(shè)計計 水平井鉆井

24、工程技術(shù)的重要組成部分，它對井眼水平井鉆井工程技術(shù)的重要組成部分，它對井眼凈化、井壁穩(wěn)定、降低摩阻、防漏堵漏、保護油氣凈化、井壁穩(wěn)定、降低摩阻、防漏堵漏、保護油氣層等有著重要的意義。層等有著重要的意義。 主要包括鉆井液和完井液體系選擇以及密度、流主要包括鉆井液和完井液體系選擇以及密度、流變參數(shù)、濾失量、潤滑性能等主要指標的確定。變參數(shù)、濾失量、潤滑性能等主要指標的確定。 鉆鉆井井液液與與完完井井液液設(shè)設(shè)計計 水平井與鉆井液有關(guān)的特殊問題水平井與鉆井液有關(guān)的特殊問題 攜屑能力降低攜屑能力降低 井眼穩(wěn)定性變差井眼穩(wěn)定性變差 井漏的可能性變大井漏的可能性變大 摩阻增大摩阻增大 鉆鉆井井液液與與完完井

25、井液液設(shè)設(shè)計計 水平井鉆井液的要求水平井鉆井液的要求要考慮保護油層要考慮保護油層 較好的流變性較好的流變性 較好的潤滑性較好的潤滑性 合適的密度合適的密度 較好的抑制性和較小的濾失量較好的抑制性和較小的濾失量 堵漏材料不能影響井下工具和儀器工作堵漏材料不能影響井下工具和儀器工作鉆井液體系易于調(diào)整維護鉆井液體系易于調(diào)整維護 符合環(huán)保要求符合環(huán)保要求 鉆鉆井井液液與與完完井井液液設(shè)設(shè)計計 水平井鉆井液體系簡介水平井鉆井液體系簡介 油基鉆井液體系油基鉆井液體系 水包油鉆井液體系水包油鉆井液體系 陽離子聚合物水基鉆井液體系陽離子聚合物水基鉆井液體系 正電膠鉆井液體系正電膠鉆井液體系 聚乙二醇鉆井液體系

26、聚乙二醇鉆井液體系 生物聚合物鉆井液體系生物聚合物鉆井液體系 鉆鉆井井參參數(shù)數(shù)設(shè)設(shè)計計 鉆井參數(shù)包括鉆壓、轉(zhuǎn)速、排量、壓力等鉆井參數(shù)包括鉆壓、轉(zhuǎn)速、排量、壓力等 鉆井參數(shù)在選擇時應(yīng)注意鉆井參數(shù)在選擇時應(yīng)注意的的事項事項 鉆壓鉆壓 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速 排量排量 壓力壓力 鉆鉆頭頭 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速 螺螺桿桿鉆鉆具具推推薦薦的的鉆鉆壓壓值值 井井眼眼軌軌跡跡控控制制要要求求 鉆鉆頭頭 鉆鉆壓壓 螺螺桿桿鉆鉆具具的的性性能能 工工藝藝需需要要 動動力力鉆鉆具具的的額額定定排排量量 鉆鉆頭頭 循循環(huán)環(huán)系系統(tǒng)統(tǒng)地地面面設(shè)設(shè)備備 破破巖巖和和清清潔潔井井底底要要求求 馬馬達達承承壓壓 MWMWD D的的工工作作壓壓力力 鉆

27、鉆井井參參數(shù)數(shù)設(shè)設(shè)計計 井眼凈化在水平井實施過程中也是一個難題，提高井眼凈化在水平井實施過程中也是一個難題，提高井眼凈化能力的主要措施有：井眼凈化能力的主要措施有：提高返速；提高返速；增增大大鉆具外徑；鉆具外徑；井斜井斜0 04545時使用層流；時使用層流；井斜井斜45459090時使用紊流；時使用紊流；使用層流時提高屈服點和屈服點與塑性粘度的比值；使用層流時提高屈服點和屈服點與塑性粘度的比值；降低膠凝速度；降低膠凝速度；旋轉(zhuǎn)和上下活動鉆桿；旋轉(zhuǎn)和上下活動鉆桿；起、下鉆時劃眼；起、下鉆時劃眼；分段開泵循環(huán)；分段開泵循環(huán)；控制鉆速。控制鉆速。 完完井井工工藝藝設(shè)設(shè)計計 完井是鉆井中的一項工藝技術(shù)

28、，在完井是鉆井中的一項工藝技術(shù)，在一口井中選擇并安裝完井和采油設(shè)備，一口井中選擇并安裝完井和采油設(shè)備，使其達到最佳采油。（僅從鉆井角度使其達到最佳采油。（僅從鉆井角度討論完井問題，重點是順利完成完井討論完井問題，重點是順利完成完井作業(yè)。）作業(yè)。） 完完井井工工藝藝設(shè)設(shè)計計 水平井完井方法歸納為水平井完井方法歸納為7 7種：裸眼完井、篩種：裸眼完井、篩管完井、篩管和封隔器完井、尾管注水泥完井、管完井、篩管和封隔器完井、尾管注水泥完井、封隔器注水泥完井、礫石充填完井、預(yù)充填篩封隔器注水泥完井、礫石充填完井、預(yù)充填篩管完井。管完井。 可分為兩大類：一類是選擇性完井方法，包可分為兩大類：一類是選擇性完

29、井方法，包括注水泥完井和管外封隔器完井；另一類是非括注水泥完井和管外封隔器完井；另一類是非選擇性完井方法，包括裸眼完井、篩管完井、選擇性完井方法，包括裸眼完井、篩管完井、礫石充填完井、預(yù)充填篩管完井。礫石充填完井、預(yù)充填篩管完井。 完完井井工工藝藝設(shè)設(shè)計計 裸眼完井裸眼完井 是最簡單的方法，是最簡單的方法，只能用于不破裂不坍只能用于不破裂不坍塌的碳酸巖地層或致塌的碳酸巖地層或致密地層，一般用于大密地層，一般用于大多數(shù)的短曲率半徑和多數(shù)的短曲率半徑和某些中曲率半徑水平某些中曲率半徑水平井。井。 缺點是：可能因井缺點是：可能因井壁剝落而使井眼堵塞，壁剝落而使井眼堵塞，甚至造成井眼報廢；甚至造成井眼

30、報廢；生產(chǎn)難于控制；廢棄生產(chǎn)難于控制；廢棄部分井段困難。部分井段困難。 完完井井工工藝藝設(shè)設(shè)計計 篩管完井篩管完井 是水平井中使用最是水平井中使用最普遍的完井方法，可普遍的完井方法，可用于長、中、短曲率用于長、中、短曲率半徑水平井的完井，半徑水平井的完井，篩管可分為割縫篩管篩管可分為割縫篩管和打孔篩管。和打孔篩管。 優(yōu)點：成本較低；篩優(yōu)點：成本較低；篩管起著保持油層與井管起著保持油層與井眼之間的流體通道；眼之間的流體通道；合適尺寸的割縫和篩合適尺寸的割縫和篩孔可以控制部分出砂?？卓梢钥刂撇糠殖錾啊?缺點：不可能控制生缺點：不可能控制生產(chǎn)；廢棄部分生產(chǎn)井產(chǎn)；廢棄部分生產(chǎn)井段困難；不能進行生段困難

31、；不能進行生產(chǎn)測井；地層坍塌易產(chǎn)測井；地層坍塌易堵塞縫隙或篩孔。堵塞縫隙或篩孔。完完井井工工藝藝設(shè)設(shè)計計 注水泥完井注水泥完井 包括尾管包括尾管注水泥和注水泥和套管注水套管注水泥兩類泥兩類 特點：在任何油層中都特點：在任何油層中都可以有效地完成封隔；整可以有效地完成封隔；整個生產(chǎn)期間，任何時候都個生產(chǎn)期間，任何時候都可以達到對原生水或氣的可以達到對原生水或氣的封隔；可以達到準確的生封隔；可以達到準確的生產(chǎn)測井；能夠完成選擇性產(chǎn)測井；能夠完成選擇性增產(chǎn)作業(yè)或選擇性生產(chǎn)；增產(chǎn)作業(yè)或選擇性生產(chǎn)；成本較高。成本較高。 完完井井工工藝藝設(shè)設(shè)計計 預(yù)充填礫石篩管的同心管與中心管之間充預(yù)充填礫石篩管的同心管與中心管之間充滿尺寸均勻的礫石充填砂粒。產(chǎn)層液流必須滿尺寸均勻的礫石充填砂粒。產(chǎn)層液流必須通過這些礫石才能進入井內(nèi)，因此，即使地通過這些礫石才能進入井內(nèi)，因此，即使地層發(fā)生坍塌，充填礫石之間也還有