鉆井完井新技術(shù)及應(yīng)用實例介紹1課件

1目錄一、鉆井工程存在的四項基本難點二、“十一五”發(fā)展六項配套技術(shù)三、目前探索五項前沿技術(shù)四、現(xiàn)代鉆井工程的應(yīng)用及介紹1目錄一、鉆井工程存在的四項基本難點12儲層保護(hù)仍不盡人意一、現(xiàn)代鉆井工程存在的四項技術(shù)難點深探井周期長，鉆井慢，成本高低滲透油氣藏單井產(chǎn)量低，需降低鉆井成本井漏、井斜等復(fù)雜仍是制約鉆井速度的瓶頸難點一難點二難點三難點四2儲層保護(hù)仍不盡人意一、現(xiàn)代鉆井工程存在的四項技術(shù)難點深探井23年度平均井深(m)鉆井周期（天）平均鉆速(m/h)事故時效探井20085006178.583.068.44%20094972150.623.757.94%開發(fā)井2008431567.116.638.88％2009450981.65.05.36％塔里木盆地探井、開發(fā)井情況難點一

深探井周期長，鉆井慢，成本高塔里木3年度平均井深(m)鉆井周期（天）平均鉆速(m/h)事故時效34井深(m)鉆井周期（天）機械鉆速(m/h)綜合費用（億元）綜合成本（元/米）備注秋參159207041.121.0617966卻勒158584142.710.7312460卻勒461722562.110.615996212?″較長卻勒658201873.420.58588平均5942.5390.252.340.7312235卻勒地區(qū)四口探井成本統(tǒng)計表井名項目難點一

深探井周期長，鉆井慢，成本高卻勒4井深(m)鉆井周期（天）機械鉆速(m/h)綜合費用（億元）45大慶深層鉆井情況時間200720082009平均葡深1井達(dá)深1井井?dāng)?shù)（口）644——井深（米）412639613874398755004650周期（天）221150195206639285難點一

深探井周期長，鉆井慢，成本高大慶5大慶深層鉆井情況時間200720082009平均葡深1井達(dá)56井號井深(m)周期（月）機械鉆速(m/h)難點呼西143009.561.38表層巨厚礫石層大段強水敏泥巖多套異常高壓地層傾角大65～75°泥巖硬、致密、可鉆性差高壓鹽水侵安4341029.051.62呼2463418.771.23呼00138109.952.02呼002380010.681.17西4458817.601.22獨深1313517.911.22西552009.272.87艾3431022.221.08準(zhǔn)噶爾盆地南緣部分探井難點一

深探井周期長，鉆井慢，成本高準(zhǔn)噶爾6井號井深(m)周期（月）機械鉆速(m/h)難67準(zhǔn)南地質(zhì)情況及鉆井難點7準(zhǔn)南地質(zhì)情況及鉆井難點78準(zhǔn)南地質(zhì)情況及鉆井難點古牧地構(gòu)造霍爾果斯構(gòu)造8準(zhǔn)南地質(zhì)情況及鉆井難點古牧地構(gòu)造霍爾果斯構(gòu)造89準(zhǔn)南鉆井難點地層破碎引起垮塌

地層水敏性強導(dǎo)致地層垮塌復(fù)雜的地層條件使阻卡頻繁發(fā)生

地層傾角大使防斜困難

異常高壓給鉆井液與固井帶來困難

漏失嚴(yán)重

復(fù)雜地層條件使施工工期長9準(zhǔn)南鉆井難點地層破碎引起垮塌910傳統(tǒng)井身結(jié)構(gòu)方案10傳統(tǒng)井身結(jié)構(gòu)方案1011新型井身結(jié)構(gòu)不增大開眼尺寸、也不縮小完井套管尺寸，可多下一層套管；盡量不用或少用隨鉆擴眼；改進(jìn)鉆井工藝技術(shù)和井眼質(zhì)量，以有利于小環(huán)空套管下入；國內(nèi)外有實踐成功的例子可供借鑒。11新型井身結(jié)構(gòu)不增大開眼尺寸、也不縮小完井套管尺寸，可多下1112慢成本高井深：4500米以上厚鹽膏層：大于300m地層垮塌：強水敏頁巖井漏：大于1000m3大井眼長：井身結(jié)構(gòu)5層地層硬：可鉆性差、研磨性強多套異常高壓地層傾角大：30～70°原因分析難點一

深探井周期長，鉆井慢，成本高原因分析12慢成本高井深：4500米以上厚鹽膏層：大于300m地層垮1213

到2009年底中油股份公司擁有的儲量共有145.4119億噸，其中大慶有56億噸、遼河21億噸、新疆17億噸，其中低滲、特低滲透油氣藏達(dá)30%。在剩余待探明的石油天然氣資源中，60%是低滲、特低滲透資源。其中鄂爾多斯90%，準(zhǔn)噶爾58%，吉林100%。

2009年股份公司已探明未動用儲量35.39億噸，除掉國外合作3億噸，核銷2億噸，風(fēng)險特大的3億噸，表外0.6億噸，落實25.9億噸?？晒╅_發(fā)的9.1億噸，暫時無效益的有16.5億噸（指內(nèi)部投資收益率低于8.4%）。

開發(fā)鉆井的目標(biāo)是低滲、特低滲透油氣藏難點二低滲透油氣藏單井產(chǎn)量低，需降低鉆井成本主要原因是低、特低滲透油氣藏。13到2009年底中油股份公司擁有的儲量共有145.4111314低滲透、特低滲透油藏投資比較正常產(chǎn)能建設(shè)鉆井 55％地面 45％低滲透產(chǎn)能建設(shè)70％－80％20％－30％難點二低滲透油氣藏單井產(chǎn)量低，需降低鉆井成本投資14低滲透、特低滲透油藏投資比較難點二低滲透油氣藏單井產(chǎn)量1415提高單井產(chǎn)量降低$/t降低鉆井成本動用更多的低滲透儲量豐度低，必須多打井難點二低滲透油氣藏單井產(chǎn)量低，需降低鉆井成本15提高單井產(chǎn)量降低$/t降低鉆井成本動用更多的低滲透儲量豐1516四川、川東地區(qū)井漏特征難點三井漏、井斜復(fù)雜仍是制約鉆井速度的瓶頸四川井漏井漏普遍：38口井中有34口井發(fā)生漏失，約占90％量大惡性：5000－10000m3的有3口，占8％平均6049m3/口；大于1萬m3的有5口，占16％，平均24199m3。失返不能建立循環(huán)33層段多層漏失：沙溪廟、須家河、嘉五－嘉四、飛仙關(guān)組損失巨大：兩年中，報廢3口井（東安1井、羅家5井、云安21）損失5000余萬元。16四川、川東地區(qū)井漏特征難點三井漏、井斜復(fù)雜仍是制約鉆井1617漏失量(m3)井?dāng)?shù)(口)占總井?dāng)?shù)占總漏失量平均每井漏失量(m3)主要井號(不漏)410%<10001642%3%3701000~50001026%14%2374羅家6、黃龍3、金珠15000~1000038%3%6049渡2、黃龍1、鷹1＞10000514%77%3505024199溫泉1、黃龍3、羅家2、3、東安1難點三井漏、井斜等復(fù)雜仍是制約鉆井速度的瓶頸四川井漏17漏失量(m3)井?dāng)?shù)(口)占總占總漏失量平均每井漏失量(m1718難點三井漏、井斜等復(fù)雜仍是制約鉆井速度的瓶頸青海因井漏報廢的井：獅12，南2，南7，均漏失5000m3以上大慶海拉爾，玉門青西，新疆準(zhǔn)南普遍存在較嚴(yán)重的井漏問題井漏井漏18難點三井漏、井斜等復(fù)雜仍是制約鉆井速度的瓶頸青海因井漏1819

山前構(gòu)造帶普遍地層傾角在30~70°。由井斜吊打引起的鉆速下降數(shù)量在50%以上。由糾斜等工藝措施造成井身質(zhì)量變差，套管磨損嚴(yán)重。防斜打快工具有一定適應(yīng)性，有些效果不好。難點三井漏、井斜等復(fù)雜仍是制約鉆井速度的瓶頸井斜19山前構(gòu)造帶普遍地層傾角在30~70°。難點三井漏、井1920僅在試驗井和區(qū)塊實施保護(hù)油氣層。實施欠平衡鉆井技術(shù)僅300口井。表皮系數(shù)較大的井相當(dāng)普遍。難點四

儲層保護(hù)仍不盡人意2009年統(tǒng)計20僅在試驗井和區(qū)塊實施保護(hù)油氣層。難點四儲層保護(hù)仍不盡人2021難點四

儲層保護(hù)仍不盡人意表皮系數(shù)油量（桶/天）損失金額（$25/桶)05100+5312-$4950+10225-$7125表皮系數(shù)對產(chǎn)量的影響國外統(tǒng)計21難點四儲層保護(hù)仍不盡人意表皮系數(shù)油量損失金額02122原因分析

對儲層性質(zhì)分析不夠（五敏分析）針對性不夠。一套鉆井液應(yīng)對多套壓力系統(tǒng)，造成較大壓差。鉆井液特性不是以滿足保護(hù)油氣層需要。完鉆時間長，儲層浸泡時間過久。固井不完善，造成進(jìn)一步傷害。難點四

儲層保護(hù)仍不盡人意22原因分析對儲層性質(zhì)分析不夠（五敏分析）針對2223解決難點的技術(shù)氣體鉆井技術(shù)欠平衡鉆井技術(shù)（壓力預(yù)監(jiān)測）優(yōu)選參數(shù)鉆井技術(shù)噴射鉆井技術(shù)優(yōu)選鉆頭（牙輪、PDC）技術(shù)優(yōu)質(zhì)鉆井液技術(shù)井下動力鉆具+優(yōu)質(zhì)鉆頭復(fù)合鉆進(jìn)技術(shù)防斜打快技術(shù)小井眼鉆井技術(shù)優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)技術(shù)套管鉆井技術(shù)強化設(shè)備（大泵、頂驅(qū)）提高鉆速的技術(shù)23解決難點的技術(shù)氣體鉆井技術(shù)井下動力鉆具+優(yōu)質(zhì)鉆頭復(fù)合鉆進(jìn)2324降低成本、提高單井產(chǎn)量的技術(shù)保護(hù)油氣層技術(shù)水平井、側(cè)鉆水平井技術(shù)徑向水平井技術(shù)分枝井、多底井技術(shù)、魚刺骨井技術(shù)氣體鉆井技術(shù)欠平衡鉆井技術(shù)小井眼技術(shù)大位移鉆井技術(shù)定向井、叢式井鉆井技術(shù)解決難點的技術(shù)24降低成本、提高單井產(chǎn)量的技術(shù)保護(hù)油氣層技術(shù)欠平衡鉆井技術(shù)2425防止復(fù)雜事故技術(shù)氣體鉆井技術(shù)波紋管堵漏技術(shù)袋式堵漏技術(shù)化學(xué)、物理堵漏技術(shù)（橋接材料）強行鉆進(jìn)技術(shù)（有進(jìn)無出）膨脹套管技術(shù)判斷漏層性質(zhì)、位置、壓力技術(shù)防斜打快技術(shù)防斜優(yōu)化鉆具組合及工具穩(wěn)定井壁技術(shù)（三個壓力剖面）強抑制性鉆井液技術(shù)（體系、處理劑）解決難點的技術(shù)25防止復(fù)雜事故技術(shù)氣體鉆井技術(shù)判斷漏層性質(zhì)、位置、壓力技術(shù)2526氣體鉆儲層技術(shù)欠平衡鉆井技術(shù)優(yōu)質(zhì)鉆井液、完井液技術(shù)低密高強水泥固井技術(shù)深穿透射孔技術(shù)儲層特性分析、診斷技術(shù)保護(hù)儲層的技術(shù)解決難點的技術(shù)保護(hù)儲層26氣體鉆儲層技術(shù)保護(hù)儲層的技術(shù)解決難點的技術(shù)保護(hù)儲層2627二、著重發(fā)展推廣應(yīng)用六項配套技術(shù)（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)（二）氣體鉆井完井配套技術(shù)（三）小井眼鉆井完井配套技術(shù)（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)（五）大位移鉆井完井配套技術(shù)（六）保護(hù)油層鉆井完井配套技術(shù)27二、著重發(fā)展推廣應(yīng)用六項配套技術(shù)（一）欠平衡鉆井配套技2728欠平衡鉆井的基本概念第一，井筒環(huán)空中循環(huán)介質(zhì)的當(dāng)量循環(huán)密度一定要低于所鉆地（儲）層的孔隙壓力當(dāng)量密度，這個差值即為欠壓值。第二，地層流體一定要有控制地流入井筒，并把它循環(huán)到地面再分離出來。通俗稱欠平衡鉆井技術(shù)為“邊噴邊鉆”，關(guān)鍵是在鉆井過程中使地層流體連續(xù)進(jìn)入井筒，因此欠平衡鉆井技術(shù)的實質(zhì)就是二次井控技術(shù)。因此它是不同于常規(guī)鉆井的存在一定技術(shù)風(fēng)險的新型技術(shù)。二、著重發(fā)展推廣應(yīng)用六項配套技術(shù)28欠平衡鉆井的基本概念二、著重發(fā)展推廣應(yīng)用2829欠平衡鉆井系列分為：

①氣體鉆井，包括空氣、天然氣和氮氣鉆井，密度適用范圍0～0.02克/立方厘米；②霧化鉆井，密度適用范圍0.02～0.07克/立方厘米；③泡沫鉆井液鉆井，包括穩(wěn)定和不穩(wěn)定泡沫鉆井，密度適用范圍O.07～0.60克/立方厘米；④充氣鉆井液鉆井，包括通過立管注氣和井下注氣兩種方式。井下注氣技術(shù)是通過寄生管、同心管、鉆柱和連續(xù)油管等在鉆進(jìn)的同時往井下的鉆井液中注空氣、天然氣、氮氣。其密度適用范圍為0.7～O.9克/立方厘米，是應(yīng)用廣泛的一種欠平衡鉆井方法；（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)29欠平衡鉆井系列分為：（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)2930欠平衡鉆井在勘探開發(fā)中的作用主要體現(xiàn)在：（1）在油氣勘探上，欠平衡鉆井技術(shù)可以提高低壓、復(fù)雜巖性、水敏性、裂縫性等類儲層油氣的發(fā)現(xiàn)和保護(hù)，因此，對于油氣勘探來說它是一種油氣層識別技術(shù);（2）在油氣開發(fā)上，欠平衡鉆井技術(shù)可以通過有效地保護(hù)儲層，提高單井產(chǎn)量，降低開發(fā)綜合成本。因此，對于油氣開發(fā)來說它是一種油氣層保護(hù)技術(shù);（3）在工程上，欠平衡鉆井技術(shù)可以解決低壓地層漏失問題，提高機械鉆速、減少壓差卡鉆。因此，對于鉆井工程來講，它是二次井控技術(shù)、保護(hù)油氣層鉆井技術(shù)、防漏技術(shù)和提高機械鉆速的方法。（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)30欠平衡鉆井在勘探開發(fā)中的作用主要體現(xiàn)在：（一）欠平衡鉆井3031（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)CNPC欠平衡鉆井施工截止2009年，中石油共完成欠平衡超過1200口，其中2000年～2002年完成欠平衡井47口，2002-2005年完成411口,2005至2009年完成781口，占中石油所鉆欠平衡井總數(shù)的65%。年度欠平衡鉆井比例2005810.09%2006800.12%20071550.22%20082250.21%20092400.16%合計47口美國、加拿大欠平衡鉆井?dāng)?shù)量占鉆井總數(shù)量的20%。31（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)CNPC欠平衡鉆井施工截止2003132對于欠壓實的地層；鉆井“產(chǎn)出”的儲層流體有油、氣、水等，甚至含CO2或H2S；膨脹地層鹽巖蠕動、泥巖膨脹縮徑易導(dǎo)致卡鉆；由于設(shè)備、工藝的局限性使設(shè)計實施困難等的井都要考慮是否實施或使用欠平衡鉆井（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)功能

肇深11井中途鉆桿測試點火現(xiàn)場欠平衡鉆井的局限性32（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)功能肇深11井中途鉆桿測試3233（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)欠平衡鉆井主要裝備

氮或壓縮氣供應(yīng)裝置、容

積小且壓力大的注液泵、液-氣混合管匯、節(jié)流管匯、制氮泵車、壓風(fēng)機組、采油分離系統(tǒng)和自動燃燒氣體系統(tǒng)，以下是國外目前比較先進(jìn)的專用裝備。

33（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)欠平衡鉆井主要裝備

33341、氣體鉆井2、充氣鉆井3、低密度鉆井液鉆井4、平衡固井技術(shù)（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)99%-100%96%-99%55%-99%<55%欠平衡鉆井技術(shù)空氣/天然氣霧化泡沫充氣34技術(shù)（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)99%-100%96%34352007—2009年CNPC欠平衡鉆井特點時間井?dāng)?shù)特點200520072009155225240從單純探井向開發(fā)井發(fā)展（發(fā)現(xiàn)增產(chǎn)）從單純儲層向全井發(fā)展從單純低密度泥漿向多元介質(zhì)發(fā)展（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)352007—2009年CNPC欠平衡鉆井特點時間井?dāng)?shù)特35362009年使用欠平衡鉆井技術(shù)普遍提高機械鉆速提高鉆速油田井?dāng)?shù)效果長慶28提高9.28~9.65倍青海13均創(chuàng)同類井深最高記錄四川52均創(chuàng)同類井深最高記錄遼河47提高1.26倍大慶23提高3~5倍伊朗8提高3~5倍（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)362009年使用欠平衡鉆井技術(shù)普遍提高機械鉆速提高鉆速油田3637（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)使用充氣鉆井液欠平衡鉆水平井在加拿大阿爾伯達(dá)的Camrose油藏，用充氣鉆井液鉆成了一口水平井，水平段長548.64m。該油藏屬低壓油藏，原來鉆井中出現(xiàn)過嚴(yán)重井漏。考慮到鉆井液混合物井下著火的問題，測試確定了安全混合物的組成是85%空氣、9%鉆井液和6%碳?xì)浠衔?，為了安全考慮，最后將空氣的體積分?jǐn)?shù)降為70%。但是，為了滿足欠平衡條件，需要95%的體積空氣。后來考慮到安全因素，進(jìn)一步作了測試，結(jié)果是將空氣的體積數(shù)改為空氣與氮氣按60:40混合，按這種比例混合的氣體與鉆井液及井下的碳?xì)浠衔锝M成的混合物不會在井下著火。該水平井完鉆后經(jīng)測試，其產(chǎn)量是該地區(qū)直井產(chǎn)量的2.5至6倍，鉆井中實際氮氣的用量與預(yù)計的用量，有較大的降低，從而節(jié)約了鉆井費用。37（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)使用充氣鉆井液欠平衡鉆水平井3738（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)使用泡沫鉆井液進(jìn)行欠平衡鉆井在美國得克薩斯州西南有個開采20年的老氣田，儲層壓力降到11.6MPa,井深4267m，壓力系數(shù)為0.272，這樣低的壓力，用常規(guī)鉆井方式（普通鉆井液鉆井）和修井技術(shù)實際上是不可行的。因為水和鉆井液會損害地層和淹沒氣井。

所以在原來油井附近又鉆了一口補充井，用穩(wěn)定泡沫作為鉆井液鉆生產(chǎn)地層，泡沫鉆井液明顯地降低了地層損害。在裸眼完井后還未進(jìn)行酸化壓裂，這口井的產(chǎn)氣量就達(dá)到70800m3/d。38（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)使用泡沫鉆井液進(jìn)行欠平衡鉆井3839（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)用霧鉆井液進(jìn)行欠平衡鉆井2006年美國埃克森公司在得克薩斯州瑪薩里納瑞克油田鉆了24口井。24口井中，采用兩種鉆井液體系鉆進(jìn)，一種為常規(guī)鉆井液鉆井，另一種為輕質(zhì)鉆井液鉆井。其中21口井采用常規(guī)鉆井液鉆井（19口為普通鉆井液，2口為加重鹽水鉆井液），3口采用輕質(zhì)鉆井液鉆井（2口為霧化，1口為輕質(zhì)鹽水）。據(jù)白堊系地層完井的10井統(tǒng)計，其中用普通鉆井液完井6口，開采24個月，占總開采量的18%，平均每井每月占總開采量的0.1%；而用霧化鉆井2口，開采23個月，占總開采量的69%，平均每井每月占總開采量的1.5%，比前者增加15倍。39（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)用霧鉆井液進(jìn)行欠平衡鉆井3940二、著重發(fā)展推廣應(yīng)用六項配套技術(shù)（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)（二）氣體鉆井完井配套技術(shù)（三）小井眼鉆井完井配套技術(shù)（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)（五）大位移鉆井完井配套技術(shù)（六）保護(hù)油層鉆井完井配套技術(shù)（二）氣體鉆井完井配套技術(shù)40二、著重發(fā)展推廣應(yīng)用六項配套技術(shù)（一）欠平衡鉆井配套技4041氣體鉆井技術(shù)

空氣鉆井技術(shù)天然氣鉆井技術(shù)

氮氣鉆井技術(shù)尾氣鉆井技術(shù)（二）氣體鉆井技術(shù)霧化鉆井技術(shù)

泡沫鉆井技術(shù)

充氣鉆井技術(shù)4141氣體鉆井技術(shù)空氣鉆井技術(shù)（二）氣體鉆井技術(shù)霧化鉆井技4142氣體鉆井主要功能功能

大幅提高鉆井速度大幅節(jié)約鉆頭數(shù)量保護(hù)油氣層大幅度降低成本（二）氣體鉆井技術(shù)4242氣體鉆井主要功能功能大幅提高鉆井速度（二）氣體4243用空氣/霧在老井中進(jìn)行欠平衡開窗側(cè)鉆在美國一油田，使用空氣/霧在下套管的SwanLake-IST直井中進(jìn)行欠平衡開窗側(cè)鉆，側(cè)鉆這口井的主要目的旨在減少原有井所鉆地層的損害，并隨鉆發(fā)現(xiàn)產(chǎn)層，設(shè)計總井深為3076m。原有直井采用常規(guī)法鉆成，并已進(jìn)行了中途測試，測得的綜合產(chǎn)氣量為235×103m3/d。由于在直井段的套管被擠扁，如繼續(xù)鉆井需要較高的空氣注入量，這與設(shè)計是不相符的，鑒于這個問題，未鉆到設(shè)計井深就完鉆了。

盡管如此，該井使用空氣進(jìn)行欠平衡側(cè)鉆，經(jīng)對側(cè)鉆井段的裸眼流動測試，測得的產(chǎn)氣量是原直井段綜合產(chǎn)氣量的10倍，效果顯著，這也表明空氣欠平衡側(cè)鉆明顯地降低了地層損害。（二）氣體鉆井技術(shù)43用空氣/霧在老井中進(jìn)行欠平衡開窗側(cè)鉆（二）氣體鉆井技術(shù)4344

新疆（二）氣體鉆井技術(shù)新疆SN4003井使用充氮氣泥漿實現(xiàn)不壓井作業(yè)，中途測試獲12萬m3/d天然氣（鄰井基003，基005同一儲層為7000m3/d，3000m3/d）在11口空氣霧化鉆井中平均鉆速是鄰井的4.4~5.8倍44新疆（二）氣體鉆井技術(shù)新疆SN4003井使用充4445玉門油田窿9井使用空氣提高鉆速4~11倍玉門為提高逆掩推覆體鉆井速度摸索出一套新的思路鉆速（二）氣體鉆井技術(shù)45玉門油田窿9井使用空氣提高鉆速4~11倍玉門為提高4546玉門窿9井氣體鉆井現(xiàn)場試驗玉門（二）氣體鉆井技術(shù)空氣鉆井霧化鉆井泡沫回收泡沫鉆井46玉門窿9井氣體鉆井現(xiàn)場試驗玉門（二）氣體鉆井技術(shù)4647玉門（二）氣體鉆井技術(shù)總進(jìn)尺：1820m，共用鉆頭54只，平均單只鉆頭進(jìn)尺：33.7m,鉆速0.5m/h采用空氣泡沫鉆井,鉆頭磨損少，使用周期延長窿9井氣體鉆井與常規(guī)鉆井鉆頭使用情況對比窿9井鉆頭型號HJ617窿9井鉆頭型號HJ617空氣鉆井常規(guī)鉆井進(jìn)尺252m，新度80%還可繼續(xù)使用47玉門（二）氣體鉆井技術(shù)總進(jìn)尺：1820m，共用鉆4748（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)（二）氣體鉆井完井配套技術(shù)（三）小井眼鉆井完井配套技術(shù)（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)（五）大位移鉆井完井配套技術(shù)（六）保護(hù)油層鉆井完井配套技術(shù)（三）小井眼鉆井完井配套技術(shù)二、著重發(fā)展推廣應(yīng)用六項配套技術(shù)48（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)（三）小井眼鉆井完井配套技術(shù)4849油氣井小井眼概念（三）小井眼鉆井完井配套技術(shù)概念

新井70~90%以上井深使用7〞（177.8mm）以下鉆頭鉆成（Amoco）老井中在深井（4500m以上）和超深井（6000m以上）加深完井的小于6〞（152.4mm）的井眼部分（Elf）老井側(cè)鉆井中小于6〞完井的井眼部分。49油氣井小井眼概念（三）小井眼鉆井完井配套技術(shù)概念4950小井眼鉆井完井特點特點（三）小井眼鉆井完井配套技術(shù)適合特殊探井全井取芯作業(yè)適合低產(chǎn)井、低滲透油藏可降低總成本15%以上，最高可降75%50小井眼鉆井完井特點特點（三）小井眼鉆井完井配套技術(shù)5051小井眼是以降低成本為主要目的的鉆井方式用途全井小井眼——降低全井成本、提高鉆速側(cè)鉆小井眼——利用老井、降低成本老井加深小井眼——利用老井，降低勘探成本小井眼水平井——提高產(chǎn)量，降低噸油成本小井眼分支井——提高產(chǎn)量，降低噸油成本（三）小井眼鉆井完井配套技術(shù)51小井眼是以降低成本為主要目的的鉆井方式用途全井小井5152小井眼是以降低成本為主要目的的鉆井方式效益巖石破碎量： 減少30~40%鉆井液使用量：減少50%以上套管用量： 減少35%以上水泥用量： 減少20%以上鉆井速度： 不減或有提高（三）小井眼鉆井完井配套技術(shù)52小井眼是以降低成本為主要目的的鉆井方式效益巖石破碎5253側(cè)鉆小井眼

遼河油田十年來,完成側(cè)鉆小井眼井1357口,2002年完成7〞、51/2〞共221口側(cè)鉆井，累計增油620萬噸，直接創(chuàng)效10億元，間接創(chuàng)效24.94億元。在側(cè)鉆井中發(fā)展了側(cè)鉆水平井、分支井、徑向水平井等一系列鉆井完井技術(shù)。（三）小井眼鉆井完井配套技術(shù)53側(cè)鉆小井眼遼河油田十年來,完成側(cè)鉆小井眼井1355354油田小井眼比大井眼明顯提高機械鉆速（三）小井眼鉆井完井配套技術(shù)大港大港千米橋潛山小井眼與常規(guī)井眼鉆井綜合指標(biāo)對比井號進(jìn)入奧陶系井深m奧陶系以上鉆井天數(shù)d機械鉆速m/h完鉆井深m全井平均機械鉆速m/h鉆井周期d設(shè)計成本萬元板深84116.111702.264409.092.28208.561835.5板深44516.001322.444799.382.50181.882427.3板深7014599.501642.364935.742.42234.832126.3板深64024.00774.074400.004.23124.001761.1常規(guī)井眼平均4313.90135.752.624636.052.86187.321630.0板深7024463.48645.954810.004.79115.671343.9板深7034196.00538.664600.003.99103.701272.4千12-184190.10635.184396.434.4099.1001127.0千16-244306.42973.674650.004.53109.261419.3小井眼平均4289.0069.255.874614.004.43107.001290.6小/常規(guī)％——-49％+124％——+54.90％-42.88％－20.82％54油田小井眼比大井眼明顯提高機械鉆速（三）小井眼鉆井完井配5455長慶欠平衡小井眼井試驗井身結(jié)構(gòu)：9?″+7″6″+4″介質(zhì)：天然氣+泡沫鉆至井底排量：60-80m3/min周期：從平均58天降到23天成本：控制在500萬/口以內(nèi)91/2″鉆頭7″套管6″鉆頭4″套管3400（三）小井眼鉆井完井配套技術(shù)長慶55長慶欠平衡小井眼井試驗井身結(jié)構(gòu)：9?″+7″91/5556鉆機井身結(jié)構(gòu)電測鉆井液保護(hù)儲層快速鉆進(jìn)小井眼成本大于20％（三）小井眼鉆井完井配套技術(shù)降低成本56鉆機井身結(jié)構(gòu)電測鉆井液保護(hù)儲層快速鉆進(jìn)小井眼成本（三）小5657以長慶蘇里格小井眼試驗井為例：快速鉆進(jìn)使用天然氣鉆井6〞井眼,周期從58天降到23天保護(hù)儲層用欠平衡打開儲層鉆機使用小鉆機，減小井場，2000m鉆機鉆3400m鉆井液少用或不用，設(shè)備今后剝離，三部鉆機配一套井身結(jié)構(gòu)7〞＋4〞，或7〞＋31/2〞用低密度、高強度水泥固井電測減少1/5—1/4，使用隨鉆存儲式測量（三）小井眼鉆井完井配套技術(shù)長慶57以長慶蘇里格小井眼試驗井為例：快速鉆進(jìn)使用天然氣鉆井6〞5758二、著重發(fā)展推廣應(yīng)用六項配套技術(shù)（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)（二）氣體鉆井完井配套技術(shù)（三）小井眼鉆井完井配套技術(shù)（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)（五）大位移鉆井完井配套技術(shù)（六）保護(hù)油層鉆井完井配套技術(shù)（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)58二、著重發(fā)展推廣應(yīng)用六項配套技術(shù)（一）欠平衡鉆井配套技5859鹽丘定向鉆井技術(shù)在勘探、開發(fā)中的功用海上或陸地叢式井工程救險井因事故復(fù)雜進(jìn)行側(cè)鉆多目標(biāo)勘探與開發(fā)控制斷層鉆探水平井進(jìn)行開發(fā)地面條件限制大位移定向井側(cè)鉆分支井59鹽丘定向鉆井技術(shù)在勘探、開發(fā)中的功用海上或陸地叢式井工程59ConventionallongDirectionalMediumRadiusShortRadiusPayZone2-6degrees/100ft2,800-1,000ft.radius20-75degrees/100ft300-125ft.radius1,000-3,000ft400-700ft1,000-2,000ft1.5-3degrees/ft20-40ft.radius（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)ConventionallongDirectionalM6061（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)水平井分類61（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)水平井分類6162類別造斜率(0/30m)曲率半徑(m)水平段長(m)長半徑2～6<6900～300700～1700>300;≮150中半徑8～306～

20200～60500～1000>200;≮150短半徑150～30030～

15010～6250～270>50,≮30超短半徑0.330～60（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)水平井分類62類別造斜率曲率半徑(m)水平段長(m)長半徑2～69006263為什么鉆水平井？1.水氣錐2.成巖性差或出沙地層3.低壓4.低滲透率5.天然裂縫6.薄油層7.稠油8.以上任意組合（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)63為什么鉆水平井？（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)6364（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)生產(chǎn)井注水井64（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)生產(chǎn)井注水井6465（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)65（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)65水平井鉆井可能遇到的技術(shù)問題水力學(xué)套管磨損套管居中注水泥鉆桿壽命井壁穩(wěn)定鉆具彎曲油層工程套管漂浮井眼清潔井涌井漏鉆具摩阻井身軌跡設(shè)備選擇水平井鉆井可能遇到的技術(shù)問題水力學(xué)套管磨損套管居中注水泥鉆桿6667（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)隨鉆測量技術(shù)（MWD）鉆頭可控馬達(dá)鉆機裝備的發(fā)展（頂驅(qū)）隨鉆測井（LWD）完井工藝技術(shù)三維地震多分支井、軟管鉆井、欠平衡鉆井技術(shù)等。水平井迅速發(fā)展的技術(shù)原因67（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)隨鉆測量技術(shù)（MWD）水平6768（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)直井水平井氣水錐對比68（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)直井水平井氣水錐對比6869CNPC水平井施工截止2009年，中石油共完成水平井超過3500口，其中2000年～2002年完成水平井47口，2002-2005年完成414口,2005至2009年完成3029口，占中石油所鉆水平井總數(shù)的77%。（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)至2009年世界共鉆水平井20430口，美國鉆了8998口。年度水平井2005201200652220078062008100520095052010預(yù)計70069CNPC水平井施工截止2009年，中石油共完成水平井超過6970井號井型完井日期投產(chǎn)日期平均日產(chǎn)油t平均含水%LN1-8定向井2002.11.102002.12.88.0582.05LN3-8定向井2002.10.122002.11.2012.4361.11L102-P1水平井2002.10.182002.11.28121.7812.13L102-P5水平井2002.12.32002.12.23877.3冀東水平井與鄰井常規(guī)井產(chǎn)量對比

產(chǎn)量是鄰井的8.8615.1倍，含水量也大大低鄰井，而鉆井成本只有鄰井常規(guī)井的1.7倍。冀東（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)70井號井型完井日期投產(chǎn)日期平均日產(chǎn)油平均含水LN1-8定向7071大慶（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)大慶應(yīng)用水平井在特低滲油層增產(chǎn)井名初產(chǎn)油(噸)穩(wěn)定產(chǎn)油(噸)是直井倍數(shù)樹平1井14104茂平1井4017.45肇55-平46井80458-10倍州62-平61井20124-5倍71大慶（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)大慶應(yīng)用水平井在特7172（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)徑向井井下轉(zhuǎn)向器72（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)徑向井井下轉(zhuǎn)向器7273主井眼和分支井都是裸眼1主井筒注水泥分支井為裸眼2主井筒注水泥分支井下套管3主井筒和分支井都注水泥4水泥封固主井筒和分支井,各層壓力分隔5井下分叉裝置6預(yù)制成型接合點6S1997年國外提出的標(biāo)準(zhǔn)。（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)技術(shù)概況：TAML分級73主井眼和分支井都是裸眼1主井筒注水泥2主井筒注水泥3主井7374（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)技術(shù)概況：TAML分級

1級完井：主井眼和分支井眼都是裸眼。

2級完井：主井眼下套管并注水泥，分支井裸眼或只放篩管而不注水泥。

3級完井：主井眼和分支井眼都下套管，主井眼注水泥而分支井眼不注水泥。

4級完井：主井眼和分支井眼都在連結(jié)處下套管并注水泥。

5級完井：主井眼和分支井眼都下套管固井，連接處具有力學(xué)完整性、水力完整性和再進(jìn)入能力，能現(xiàn)完全的層間分隔。

6級完井：結(jié)合點處的壓力由密封裝置隔絕，主、分支井眼可全通徑進(jìn)入。

6S級完井：使用井下分流器或者地下井口裝置，基本上是1個地下雙套管頭井口，把1個大直徑主井眼分成2個等徑小尺寸的分支井筒。74（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)技術(shù)概況：TAML分級7475分支井

前蘇聯(lián)

至90年 126口分支井美國至99年底 3884口分支井中國 2009年遼河、華北、大港、大慶油田完成分支井37口,分支數(shù)最多：遼河靜52-H1Z井20分支.（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)另煤層氣開發(fā)中2009年實施羽狀分支井21口

全世界至99年底 5779口分支井75分支井前蘇聯(lián) 至90年 126口分支井美國7576分支井

前蘇聯(lián)

至90年 126口分支井美國至99年底 3884口分支井中國 2009年遼河、華北、大港、大慶油田完成分支井37口,分支數(shù)最多：遼河靜52-H1Z井20分支.（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)另煤層氣開發(fā)中2009年實施羽狀分支井21口

全世界至99年底 5779口分支井76分支井前蘇聯(lián) 至90年 126口分支井美國7677AustinChalk北海地區(qū)（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)噸油成本分析77AustinChalk北海地區(qū)（四）水平井、分支井鉆7778分支井的應(yīng)用范圍分支井是提高油氣采收率的一條有效技術(shù)途徑。理論上講分支井可以用于任何類型的油氣藏，但對以下的情況具有經(jīng)濟技術(shù)優(yōu)勢：

（1）用多個分支水平井眼替代設(shè)計水平位移較大的水平井；（2）地面為環(huán)境敏感地區(qū)，不允許建多個井場；（3）重油或稠油油藏、層狀油層體系、斷塊或孤立油藏、衰竭油藏、低滲油藏、天然裂縫油藏和存在一個或多個垂向不滲透隔層的油藏。（4）老井側(cè)鉆；（5）井槽數(shù)受限的海上平臺；78分支井的應(yīng)用范圍分支井是提高油氣采收率的一條有7879分支井的應(yīng)用歷程近幾年分支井技術(shù)日益成熟，成為油氣田開發(fā)的一種重要的先進(jìn)技術(shù)，得到越來越廣泛的應(yīng)用。分支井最早為側(cè)鉆井，而開始打側(cè)鉆井的目的是重新使新的生產(chǎn)井底生產(chǎn)，而原來的井底不生產(chǎn)。后來，人們開始期望側(cè)鉆井和原來的井底都可生產(chǎn)，并且開始鉆多個側(cè)鉆井，這便是現(xiàn)在意義上的分支井。目前分支井的鉆井在某種情況下還存在風(fēng)險高、成本高的問題。在技術(shù)上最大的障礙是主井筒與分支井筒之間的連結(jié)與密封問題。

如果某些問題得以解決，分支井技術(shù)將是繼水平井之后的又一重要的提高和改善油田開發(fā)效果及原油采收率的先進(jìn)技術(shù)。79分支井的應(yīng)用歷程近幾年分支井技術(shù)日益成熟7980準(zhǔn)南鉆井難點地層破碎引起垮塌

地層水敏性強導(dǎo)致地層垮塌復(fù)雜的地層條件使阻卡頻繁發(fā)生

地層傾角大使防斜困難

異常高壓給鉆井液與固井帶來困難

漏失嚴(yán)重

復(fù)雜地層條件使施工工期長80準(zhǔn)南鉆井難點地層破碎引起垮塌8081傳統(tǒng)井身結(jié)構(gòu)方案81傳統(tǒng)井身結(jié)構(gòu)方案8182慢成本高井深：4500米以上厚鹽膏層：大于300m地層垮塌：強水敏頁巖井漏：大于1000m3大井眼長：井身結(jié)構(gòu)5層地層硬：可鉆性差、研磨性強多套異常高壓地層傾角大：30～70°原因分析難點一

深探井周期長，鉆井慢，成本高原因分析82慢成本高井深：4500米以上厚鹽膏層：大于300m地層垮8283僅在試驗井和區(qū)塊實施保護(hù)油氣層。實施欠平衡鉆井技術(shù)僅300口井。表皮系數(shù)較大的井相當(dāng)普遍。難點四

儲層保護(hù)仍不盡人意2009年統(tǒng)計83僅在試驗井和區(qū)塊實施保護(hù)油氣層。難點四儲層保護(hù)仍不盡人8384二、著重發(fā)展推廣應(yīng)用六項配套技術(shù)（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)（二）氣體鉆井完井配套技術(shù)（三）小井眼鉆井完井配套技術(shù)（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)（五）大位移鉆井完井配套技術(shù)（六）保護(hù)油層鉆井完井配套技術(shù)84二、著重發(fā)展推廣應(yīng)用六項配套技術(shù)（一）欠平衡鉆井配套技8485鉆機井身結(jié)構(gòu)電測鉆井液保護(hù)儲層快速鉆進(jìn)小井眼成本大于20％（三）小井眼鉆井完井配套技術(shù)降低成本85鉆機井身結(jié)構(gòu)電測鉆井液保護(hù)儲層快速鉆進(jìn)小井眼成本（三）小8586為什么鉆水平井？1.水氣錐2.成巖性差或出沙地層3.低壓4.低滲透率5.天然裂縫6.薄油層7.稠油8.以上任意組合（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)86為什么鉆水平井？（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)8687（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)生產(chǎn)井注水井87（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)生產(chǎn)井注水井8788目錄一、鉆井工程存在的四項基本難點二、“十一五”發(fā)展六項配套技術(shù)三、目前探索五項前沿技術(shù)四、現(xiàn)代鉆井工程的應(yīng)用及介紹1目錄一、鉆井工程存在的四項基本難點8889儲層保護(hù)仍不盡人意一、現(xiàn)代鉆井工程存在的四項技術(shù)難點深探井周期長，鉆井慢，成本高低滲透油氣藏單井產(chǎn)量低，需降低鉆井成本井漏、井斜等復(fù)雜仍是制約鉆井速度的瓶頸難點一難點二難點三難點四2儲層保護(hù)仍不盡人意一、現(xiàn)代鉆井工程存在的四項技術(shù)難點深探井8990年度平均井深(m)鉆井周期（天）平均鉆速(m/h)事故時效探井20085006178.583.068.44%20094972150.623.757.94%開發(fā)井2008431567.116.638.88％2009450981.65.05.36％塔里木盆地探井、開發(fā)井情況難點一

深探井周期長，鉆井慢，成本高塔里木3年度平均井深(m)鉆井周期（天）平均鉆速(m/h)事故時效9091井深(m)鉆井周期（天）機械鉆速(m/h)綜合費用（億元）綜合成本（元/米）備注秋參159207041.121.0617966卻勒158584142.710.7312460卻勒461722562.110.615996212?″較長卻勒658201873.420.58588平均5942.5390.252.340.7312235卻勒地區(qū)四口探井成本統(tǒng)計表井名項目難點一

深探井周期長，鉆井慢，成本高卻勒4井深(m)鉆井周期（天）機械鉆速(m/h)綜合費用（億元）9192大慶深層鉆井情況時間200720082009平均葡深1井達(dá)深1井井?dāng)?shù)（口）644——井深（米）412639613874398755004650周期（天）221150195206639285難點一

深探井周期長，鉆井慢，成本高大慶5大慶深層鉆井情況時間200720082009平均葡深1井達(dá)9293井號井深(m)周期（月）機械鉆速(m/h)難點呼西143009.561.38表層巨厚礫石層大段強水敏泥巖多套異常高壓地層傾角大65～75°泥巖硬、致密、可鉆性差高壓鹽水侵安4341029.051.62呼2463418.771.23呼00138109.952.02呼002380010.681.17西4458817.601.22獨深1313517.911.22西552009.272.87艾3431022.221.08準(zhǔn)噶爾盆地南緣部分探井難點一

深探井周期長，鉆井慢，成本高準(zhǔn)噶爾6井號井深(m)周期（月）機械鉆速(m/h)難9394準(zhǔn)南地質(zhì)情況及鉆井難點7準(zhǔn)南地質(zhì)情況及鉆井難點9495準(zhǔn)南地質(zhì)情況及鉆井難點古牧地構(gòu)造霍爾果斯構(gòu)造8準(zhǔn)南地質(zhì)情況及鉆井難點古牧地構(gòu)造霍爾果斯構(gòu)造9596準(zhǔn)南鉆井難點地層破碎引起垮塌

地層水敏性強導(dǎo)致地層垮塌復(fù)雜的地層條件使阻卡頻繁發(fā)生

地層傾角大使防斜困難

異常高壓給鉆井液與固井帶來困難

漏失嚴(yán)重

復(fù)雜地層條件使施工工期長9準(zhǔn)南鉆井難點地層破碎引起垮塌9697傳統(tǒng)井身結(jié)構(gòu)方案10傳統(tǒng)井身結(jié)構(gòu)方案9798新型井身結(jié)構(gòu)不增大開眼尺寸、也不縮小完井套管尺寸，可多下一層套管；盡量不用或少用隨鉆擴眼；改進(jìn)鉆井工藝技術(shù)和井眼質(zhì)量，以有利于小環(huán)空套管下入；國內(nèi)外有實踐成功的例子可供借鑒。11新型井身結(jié)構(gòu)不增大開眼尺寸、也不縮小完井套管尺寸，可多下9899慢成本高井深：4500米以上厚鹽膏層：大于300m地層垮塌：強水敏頁巖井漏：大于1000m3大井眼長：井身結(jié)構(gòu)5層地層硬：可鉆性差、研磨性強多套異常高壓地層傾角大：30～70°原因分析難點一

深探井周期長，鉆井慢，成本高原因分析12慢成本高井深：4500米以上厚鹽膏層：大于300m地層垮99100

到2009年底中油股份公司擁有的儲量共有145.4119億噸，其中大慶有56億噸、遼河21億噸、新疆17億噸，其中低滲、特低滲透油氣藏達(dá)30%。在剩余待探明的石油天然氣資源中，60%是低滲、特低滲透資源。其中鄂爾多斯90%，準(zhǔn)噶爾58%，吉林100%。

2009年股份公司已探明未動用儲量35.39億噸，除掉國外合作3億噸，核銷2億噸，風(fēng)險特大的3億噸，表外0.6億噸，落實25.9億噸?？晒╅_發(fā)的9.1億噸，暫時無效益的有16.5億噸（指內(nèi)部投資收益率低于8.4%）。

開發(fā)鉆井的目標(biāo)是低滲、特低滲透油氣藏難點二低滲透油氣藏單井產(chǎn)量低，需降低鉆井成本主要原因是低、特低滲透油氣藏。13到2009年底中油股份公司擁有的儲量共有145.411100101低滲透、特低滲透油藏投資比較正常產(chǎn)能建設(shè)鉆井 55％地面 45％低滲透產(chǎn)能建設(shè)70％－80％20％－30％難點二低滲透油氣藏單井產(chǎn)量低，需降低鉆井成本投資14低滲透、特低滲透油藏投資比較難點二低滲透油氣藏單井產(chǎn)量101102提高單井產(chǎn)量降低$/t降低鉆井成本動用更多的低滲透儲量豐度低，必須多打井難點二低滲透油氣藏單井產(chǎn)量低，需降低鉆井成本15提高單井產(chǎn)量降低$/t降低鉆井成本動用更多的低滲透儲量豐102103四川、川東地區(qū)井漏特征難點三井漏、井斜復(fù)雜仍是制約鉆井速度的瓶頸四川井漏井漏普遍：38口井中有34口井發(fā)生漏失，約占90％量大惡性：5000－10000m3的有3口，占8％平均6049m3/口；大于1萬m3的有5口，占16％，平均24199m3。失返不能建立循環(huán)33層段多層漏失：沙溪廟、須家河、嘉五－嘉四、飛仙關(guān)組損失巨大：兩年中，報廢3口井（東安1井、羅家5井、云安21）損失5000余萬元。16四川、川東地區(qū)井漏特征難點三井漏、井斜復(fù)雜仍是制約鉆井103104漏失量(m3)井?dāng)?shù)(口)占總井?dāng)?shù)占總漏失量平均每井漏失量(m3)主要井號(不漏)410%<10001642%3%3701000~50001026%14%2374羅家6、黃龍3、金珠15000~1000038%3%6049渡2、黃龍1、鷹1＞10000514%77%3505024199溫泉1、黃龍3、羅家2、3、東安1難點三井漏、井斜等復(fù)雜仍是制約鉆井速度的瓶頸四川井漏17漏失量(m3)井?dāng)?shù)(口)占總占總漏失量平均每井漏失量(m104105難點三井漏、井斜等復(fù)雜仍是制約鉆井速度的瓶頸青海因井漏報廢的井：獅12，南2，南7，均漏失5000m3以上大慶海拉爾，玉門青西，新疆準(zhǔn)南普遍存在較嚴(yán)重的井漏問題井漏井漏18難點三井漏、井斜等復(fù)雜仍是制約鉆井速度的瓶頸青海因井漏105106

山前構(gòu)造帶普遍地層傾角在30~70°。由井斜吊打引起的鉆速下降數(shù)量在50%以上。由糾斜等工藝措施造成井身質(zhì)量變差，套管磨損嚴(yán)重。防斜打快工具有一定適應(yīng)性，有些效果不好。難點三井漏、井斜等復(fù)雜仍是制約鉆井速度的瓶頸井斜19山前構(gòu)造帶普遍地層傾角在30~70°。難點三井漏、井106107僅在試驗井和區(qū)塊實施保護(hù)油氣層。實施欠平衡鉆井技術(shù)僅300口井。表皮系數(shù)較大的井相當(dāng)普遍。難點四

儲層保護(hù)仍不盡人意2009年統(tǒng)計20僅在試驗井和區(qū)塊實施保護(hù)油氣層。難點四儲層保護(hù)仍不盡人107108難點四

儲層保護(hù)仍不盡人意表皮系數(shù)油量（桶/天）損失金額（$25/桶)05100+5312-$4950+10225-$7125表皮系數(shù)對產(chǎn)量的影響國外統(tǒng)計21難點四儲層保護(hù)仍不盡人意表皮系數(shù)油量損失金額0108109原因分析

對儲層性質(zhì)分析不夠（五敏分析）針對性不夠。一套鉆井液應(yīng)對多套壓力系統(tǒng)，造成較大壓差。鉆井液特性不是以滿足保護(hù)油氣層需要。完鉆時間長，儲層浸泡時間過久。固井不完善，造成進(jìn)一步傷害。難點四

儲層保護(hù)仍不盡人意22原因分析對儲層性質(zhì)分析不夠（五敏分析）針對109110解決難點的技術(shù)氣體鉆井技術(shù)欠平衡鉆井技術(shù)（壓力預(yù)監(jiān)測）優(yōu)選參數(shù)鉆井技術(shù)噴射鉆井技術(shù)優(yōu)選鉆頭（牙輪、PDC）技術(shù)優(yōu)質(zhì)鉆井液技術(shù)井下動力鉆具+優(yōu)質(zhì)鉆頭復(fù)合鉆進(jìn)技術(shù)防斜打快技術(shù)小井眼鉆井技術(shù)優(yōu)化井身結(jié)構(gòu)技術(shù)套管鉆井技術(shù)強化設(shè)備（大泵、頂驅(qū)）提高鉆速的技術(shù)23解決難點的技術(shù)氣體鉆井技術(shù)井下動力鉆具+優(yōu)質(zhì)鉆頭復(fù)合鉆進(jìn)110111降低成本、提高單井產(chǎn)量的技術(shù)保護(hù)油氣層技術(shù)水平井、側(cè)鉆水平井技術(shù)徑向水平井技術(shù)分枝井、多底井技術(shù)、魚刺骨井技術(shù)氣體鉆井技術(shù)欠平衡鉆井技術(shù)小井眼技術(shù)大位移鉆井技術(shù)定向井、叢式井鉆井技術(shù)解決難點的技術(shù)24降低成本、提高單井產(chǎn)量的技術(shù)保護(hù)油氣層技術(shù)欠平衡鉆井技術(shù)111112防止復(fù)雜事故技術(shù)氣體鉆井技術(shù)波紋管堵漏技術(shù)袋式堵漏技術(shù)化學(xué)、物理堵漏技術(shù)（橋接材料）強行鉆進(jìn)技術(shù)（有進(jìn)無出）膨脹套管技術(shù)判斷漏層性質(zhì)、位置、壓力技術(shù)防斜打快技術(shù)防斜優(yōu)化鉆具組合及工具穩(wěn)定井壁技術(shù)（三個壓力剖面）強抑制性鉆井液技術(shù)（體系、處理劑）解決難點的技術(shù)25防止復(fù)雜事故技術(shù)氣體鉆井技術(shù)判斷漏層性質(zhì)、位置、壓力技術(shù)112113氣體鉆儲層技術(shù)欠平衡鉆井技術(shù)優(yōu)質(zhì)鉆井液、完井液技術(shù)低密高強水泥固井技術(shù)深穿透射孔技術(shù)儲層特性分析、診斷技術(shù)保護(hù)儲層的技術(shù)解決難點的技術(shù)保護(hù)儲層26氣體鉆儲層技術(shù)保護(hù)儲層的技術(shù)解決難點的技術(shù)保護(hù)儲層113114二、著重發(fā)展推廣應(yīng)用六項配套技術(shù)（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)（二）氣體鉆井完井配套技術(shù)（三）小井眼鉆井完井配套技術(shù)（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)（五）大位移鉆井完井配套技術(shù)（六）保護(hù)油層鉆井完井配套技術(shù)27二、著重發(fā)展推廣應(yīng)用六項配套技術(shù)（一）欠平衡鉆井配套技114115欠平衡鉆井的基本概念第一，井筒環(huán)空中循環(huán)介質(zhì)的當(dāng)量循環(huán)密度一定要低于所鉆地（儲）層的孔隙壓力當(dāng)量密度，這個差值即為欠壓值。第二，地層流體一定要有控制地流入井筒，并把它循環(huán)到地面再分離出來。通俗稱欠平衡鉆井技術(shù)為“邊噴邊鉆”，關(guān)鍵是在鉆井過程中使地層流體連續(xù)進(jìn)入井筒，因此欠平衡鉆井技術(shù)的實質(zhì)就是二次井控技術(shù)。因此它是不同于常規(guī)鉆井的存在一定技術(shù)風(fēng)險的新型技術(shù)。二、著重發(fā)展推廣應(yīng)用六項配套技術(shù)28欠平衡鉆井的基本概念二、著重發(fā)展推廣應(yīng)用115116欠平衡鉆井系列分為：

①氣體鉆井，包括空氣、天然氣和氮氣鉆井，密度適用范圍0～0.02克/立方厘米；②霧化鉆井，密度適用范圍0.02～0.07克/立方厘米；③泡沫鉆井液鉆井，包括穩(wěn)定和不穩(wěn)定泡沫鉆井，密度適用范圍O.07～0.60克/立方厘米；④充氣鉆井液鉆井，包括通過立管注氣和井下注氣兩種方式。井下注氣技術(shù)是通過寄生管、同心管、鉆柱和連續(xù)油管等在鉆進(jìn)的同時往井下的鉆井液中注空氣、天然氣、氮氣。其密度適用范圍為0.7～O.9克/立方厘米，是應(yīng)用廣泛的一種欠平衡鉆井方法；（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)29欠平衡鉆井系列分為：（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)116117欠平衡鉆井在勘探開發(fā)中的作用主要體現(xiàn)在：（1）在油氣勘探上，欠平衡鉆井技術(shù)可以提高低壓、復(fù)雜巖性、水敏性、裂縫性等類儲層油氣的發(fā)現(xiàn)和保護(hù)，因此，對于油氣勘探來說它是一種油氣層識別技術(shù);（2）在油氣開發(fā)上，欠平衡鉆井技術(shù)可以通過有效地保護(hù)儲層，提高單井產(chǎn)量，降低開發(fā)綜合成本。因此，對于油氣開發(fā)來說它是一種油氣層保護(hù)技術(shù);（3）在工程上，欠平衡鉆井技術(shù)可以解決低壓地層漏失問題，提高機械鉆速、減少壓差卡鉆。因此，對于鉆井工程來講，它是二次井控技術(shù)、保護(hù)油氣層鉆井技術(shù)、防漏技術(shù)和提高機械鉆速的方法。（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)30欠平衡鉆井在勘探開發(fā)中的作用主要體現(xiàn)在：（一）欠平衡鉆井117118（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)CNPC欠平衡鉆井施工截止2009年，中石油共完成欠平衡超過1200口，其中2000年～2002年完成欠平衡井47口，2002-2005年完成411口,2005至2009年完成781口，占中石油所鉆欠平衡井總數(shù)的65%。年度欠平衡鉆井比例2005810.09%2006800.12%20071550.22%20082250.21%20092400.16%合計47口美國、加拿大欠平衡鉆井?dāng)?shù)量占鉆井總數(shù)量的20%。31（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)CNPC欠平衡鉆井施工截止200118119對于欠壓實的地層；鉆井“產(chǎn)出”的儲層流體有油、氣、水等，甚至含CO2或H2S；膨脹地層鹽巖蠕動、泥巖膨脹縮徑易導(dǎo)致卡鉆；由于設(shè)備、工藝的局限性使設(shè)計實施困難等的井都要考慮是否實施或使用欠平衡鉆井（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)功能

肇深11井中途鉆桿測試點火現(xiàn)場欠平衡鉆井的局限性32（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)功能肇深11井中途鉆桿測試119120（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)欠平衡鉆井主要裝備

氮或壓縮氣供應(yīng)裝置、容

積小且壓力大的注液泵、液-氣混合管匯、節(jié)流管匯、制氮泵車、壓風(fēng)機組、采油分離系統(tǒng)和自動燃燒氣體系統(tǒng)，以下是國外目前比較先進(jìn)的專用裝備。

33（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)欠平衡鉆井主要裝備

1201211、氣體鉆井2、充氣鉆井3、低密度鉆井液鉆井4、平衡固井技術(shù)（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)99%-100%96%-99%55%-99%<55%欠平衡鉆井技術(shù)空氣/天然氣霧化泡沫充氣34技術(shù)（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)99%-100%96%1211222007—2009年CNPC欠平衡鉆井特點時間井?dāng)?shù)特點200520072009155225240從單純探井向開發(fā)井發(fā)展（發(fā)現(xiàn)增產(chǎn)）從單純儲層向全井發(fā)展從單純低密度泥漿向多元介質(zhì)發(fā)展（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)352007—2009年CNPC欠平衡鉆井特點時間井?dāng)?shù)特1221232009年使用欠平衡鉆井技術(shù)普遍提高機械鉆速提高鉆速油田井?dāng)?shù)效果長慶28提高9.28~9.65倍青海13均創(chuàng)同類井深最高記錄四川52均創(chuàng)同類井深最高記錄遼河47提高1.26倍大慶23提高3~5倍伊朗8提高3~5倍（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)362009年使用欠平衡鉆井技術(shù)普遍提高機械鉆速提高鉆速油田123124（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)使用充氣鉆井液欠平衡鉆水平井在加拿大阿爾伯達(dá)的Camrose油藏，用充氣鉆井液鉆成了一口水平井，水平段長548.64m。該油藏屬低壓油藏，原來鉆井中出現(xiàn)過嚴(yán)重井漏。考慮到鉆井液混合物井下著火的問題，測試確定了安全混合物的組成是85%空氣、9%鉆井液和6%碳?xì)浠衔铮瑸榱税踩紤]，最后將空氣的體積分?jǐn)?shù)降為70%。但是，為了滿足欠平衡條件，需要95%的體積空氣。后來考慮到安全因素，進(jìn)一步作了測試，結(jié)果是將空氣的體積數(shù)改為空氣與氮氣按60:40混合，按這種比例混合的氣體與鉆井液及井下的碳?xì)浠衔锝M成的混合物不會在井下著火。該水平井完鉆后經(jīng)測試，其產(chǎn)量是該地區(qū)直井產(chǎn)量的2.5至6倍，鉆井中實際氮氣的用量與預(yù)計的用量，有較大的降低，從而節(jié)約了鉆井費用。37（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)使用充氣鉆井液欠平衡鉆水平井124125（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)使用泡沫鉆井液進(jìn)行欠平衡鉆井在美國得克薩斯州西南有個開采20年的老氣田，儲層壓力降到11.6MPa,井深4267m，壓力系數(shù)為0.272，這樣低的壓力，用常規(guī)鉆井方式（普通鉆井液鉆井）和修井技術(shù)實際上是不可行的。因為水和鉆井液會損害地層和淹沒氣井。

所以在原來油井附近又鉆了一口補充井，用穩(wěn)定泡沫作為鉆井液鉆生產(chǎn)地層，泡沫鉆井液明顯地降低了地層損害。在裸眼完井后還未進(jìn)行酸化壓裂，這口井的產(chǎn)氣量就達(dá)到70800m3/d。38（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)使用泡沫鉆井液進(jìn)行欠平衡鉆井125126（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)用霧鉆井液進(jìn)行欠平衡鉆井2006年美國埃克森公司在得克薩斯州瑪薩里納瑞克油田鉆了24口井。24口井中，采用兩種鉆井液體系鉆進(jìn)，一種為常規(guī)鉆井液鉆井，另一種為輕質(zhì)鉆井液鉆井。其中21口井采用常規(guī)鉆井液鉆井（19口為普通鉆井液，2口為加重鹽水鉆井液），3口采用輕質(zhì)鉆井液鉆井（2口為霧化，1口為輕質(zhì)鹽水）。據(jù)白堊系地層完井的10井統(tǒng)計，其中用普通鉆井液完井6口，開采24個月，占總開采量的18%，平均每井每月占總開采量的0.1%；而用霧化鉆井2口，開采23個月，占總開采量的69%，平均每井每月占總開采量的1.5%，比前者增加15倍。39（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)用霧鉆井液進(jìn)行欠平衡鉆井126127二、著重發(fā)展推廣應(yīng)用六項配套技術(shù)（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)（二）氣體鉆井完井配套技術(shù)（三）小井眼鉆井完井配套技術(shù)（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)（五）大位移鉆井完井配套技術(shù)（六）保護(hù)油層鉆井完井配套技術(shù)（二）氣體鉆井完井配套技術(shù)40二、著重發(fā)展推廣應(yīng)用六項配套技術(shù)（一）欠平衡鉆井配套技127128氣體鉆井技術(shù)

空氣鉆井技術(shù)天然氣鉆井技術(shù)

氮氣鉆井技術(shù)尾氣鉆井技術(shù)（二）氣體鉆井技術(shù)霧化鉆井技術(shù)

泡沫鉆井技術(shù)

充氣鉆井技術(shù)12841氣體鉆井技術(shù)空氣鉆井技術(shù)（二）氣體鉆井技術(shù)霧化鉆井技128129氣體鉆井主要功能功能

大幅提高鉆井速度大幅節(jié)約鉆頭數(shù)量保護(hù)油氣層大幅度降低成本（二）氣體鉆井技術(shù)12942氣體鉆井主要功能功能大幅提高鉆井速度（二）氣體129130用空氣/霧在老井中進(jìn)行欠平衡開窗側(cè)鉆在美國一油田，使用空氣/霧在下套管的SwanLake-IST直井中進(jìn)行欠平衡開窗側(cè)鉆，側(cè)鉆這口井的主要目的旨在減少原有井所鉆地層的損害，并隨鉆發(fā)現(xiàn)產(chǎn)層，設(shè)計總井深為3076m。原有直井采用常規(guī)法鉆成，并已進(jìn)行了中途測試，測得的綜合產(chǎn)氣量為235×103m3/d。由于在直井段的套管被擠扁，如繼續(xù)鉆井需要較高的空氣注入量，這與設(shè)計是不相符的，鑒于這個問題，未鉆到設(shè)計井深就完鉆了。

盡管如此，該井使用空氣進(jìn)行欠平衡側(cè)鉆，經(jīng)對側(cè)鉆井段的裸眼流動測試，測得的產(chǎn)氣量是原直井段綜合產(chǎn)氣量的10倍，效果顯著，這也表明空氣欠平衡側(cè)鉆明顯地降低了地層損害。（二）氣體鉆井技術(shù)43用空氣/霧在老井中進(jìn)行欠平衡開窗側(cè)鉆（二）氣體鉆井技術(shù)130131

新疆（二）氣體鉆井技術(shù)新疆SN4003井使用充氮氣泥漿實現(xiàn)不壓井作業(yè)，中途測試獲12萬m3/d天然氣（鄰井基003，基005同一儲層為7000m3/d，3000m3/d）在11口空氣霧化鉆井中平均鉆速是鄰井的4.4~5.8倍44新疆（二）氣體鉆井技術(shù)新疆SN4003井使用充131132玉門油田窿9井使用空氣提高鉆速4~11倍玉門為提高逆掩推覆體鉆井速度摸索出一套新的思路鉆速（二）氣體鉆井技術(shù)45玉門油田窿9井使用空氣提高鉆速4~11倍玉門為提高132133玉門窿9井氣體鉆井現(xiàn)場試驗玉門（二）氣體鉆井技術(shù)空氣鉆井霧化鉆井泡沫回收泡沫鉆井46玉門窿9井氣體鉆井現(xiàn)場試驗玉門（二）氣體鉆井技術(shù)133134玉門（二）氣體鉆井技術(shù)總進(jìn)尺：1820m，共用鉆頭54只，平均單只鉆頭進(jìn)尺：33.7m,鉆速0.5m/h采用空氣泡沫鉆井,鉆頭磨損少，使用周期延長窿9井氣體鉆井與常規(guī)鉆井鉆頭使用情況對比窿9井鉆頭型號HJ617窿9井鉆頭型號HJ617空氣鉆井常規(guī)鉆井進(jìn)尺252m，新度80%還可繼續(xù)使用47玉門（二）氣體鉆井技術(shù)總進(jìn)尺：1820m，共用鉆134135（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)（二）氣體鉆井完井配套技術(shù)（三）小井眼鉆井完井配套技術(shù)（四）水平井、分支井鉆井技術(shù)（五）大位移鉆井完井配套技術(shù)（六）保護(hù)油層鉆井完井配套技術(shù)（三）小井眼鉆井完井配套技術(shù)二、著重發(fā)展推廣應(yīng)用六項配套技術(shù)48（一）欠平衡鉆井配套技術(shù)（三）小井眼鉆井完井配套技術(shù)135136油氣井小井眼概念（三）小井眼鉆井完井配套技術(shù)概念

新井70~90%以上井深使用7〞（177.8mm）以下鉆頭鉆成（Amoco）老井中在深井（4500m以上）和超深井（6000m以上）加深完井的小于6〞（152.4mm）的井眼部分（Elf）老井側(cè)鉆井中小于6〞完井的井眼部分。49油氣井小井眼概念（三）小井眼鉆井完井配套技術(shù)概念136137小井眼鉆井完井特點特點（三）小井眼鉆井完井配套技術(shù)適合特殊探井全井取芯作業(yè)適合低產(chǎn)井、低滲透油藏可降低總成本15%以上，最高可降75%50小井眼鉆井完井特點特點（三）小井眼鉆井完井配套技術(shù)137138小井眼是以降低成本為主要目的的鉆井方式用途全井小井眼——降低全井成本、提高鉆速側(cè)鉆小井眼——利用老井、降低成本老井加深小井眼——利用老井，降低勘探成本小井眼水平井——提高產(chǎn)量，降低噸油成本小井眼分支井——提高產(chǎn)量，降低噸油成本（三）小井眼鉆井完井配套技術(shù)51小井眼是以降低成本為主要目的的鉆井方式用途全井小井138139小井眼是以降低成本為主要目的的鉆井方式效益巖石破碎量： 減少30~40%鉆井液使用量：減少50%以上套管用量： 減少35%以上水泥用量： 減少20%以上鉆井速度： 不減或有提高（三）小井眼鉆井完井配套技術(shù)52小井眼是以降低成本為主要目的的鉆井方式效益巖石破碎139140側(cè)鉆小井眼

遼河油田十年來,完成側(cè)鉆小井眼井1357口,2002年完成7〞、51/2〞共221口側(cè)鉆井，累計增油620萬噸，直接創(chuàng)效10億元，間接創(chuàng)效24.94億元。在側(cè)鉆井中發(fā)展了側(cè)鉆水平井、分支井、徑向水平井等一系列鉆井完井技術(shù)。（三）小井眼鉆井完井配套技術(shù)53側(cè)鉆小井眼遼河油田十年來,完成側(cè)鉆小井眼井135140141油田小井眼比大井眼明顯提高機械鉆速（三）小井眼鉆井完井配套技術(shù)大港大港千米橋潛山小井眼與常規(guī)井眼鉆井綜合指標(biāo)對比井號進(jìn)入奧陶系井深m奧陶系以上鉆井天數(shù)d機械鉆速m/h完鉆井深m全井平均機械鉆速m/h鉆井周期d設(shè)計成本萬元板深84116.111702.264409.092.28208.561835.5板深44516.001322.444799.382.50181.882427.3板深7014599.501642.364935.742.42234.832126.3板深64024.00