國內(nèi)外水平井技術(shù)綜述

國內(nèi)外水平井鉆井技術(shù)發(fā)展概況內(nèi)容引言一、國內(nèi)外水平井技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀二、國內(nèi)外水平井鉆井井下工具的發(fā)展三、國內(nèi)外水平井隨鉆測量鉆井儀器的發(fā)展四、水平井鉆井液和油氣藏保護(hù)技術(shù)五、國內(nèi)外水平井鉆井技術(shù)的發(fā)展趨勢高效、低成本更加注重QHSE更有利于保護(hù)油氣層自動化、可視化、智能化鉆井技術(shù)進(jìn)步趨勢80年代90年代21世紀(jì)前5年TSP鉆頭PDC鉆頭水平井導(dǎo)向泥漿馬達(dá)MWD小井眼大位移井多分支井旋轉(zhuǎn)閉環(huán)導(dǎo)向連續(xù)管鉆井可膨脹管頂部驅(qū)動系統(tǒng)LWD地質(zhì)導(dǎo)向自動垂直鉆井欠平衡鉆井套管鉆井智能完井超深水鉆井技術(shù)計算機技術(shù)衛(wèi)星通訊互聯(lián)網(wǎng)我國目前位置可視化世界鉆井技術(shù)發(fā)展趨勢國際上鉆井技術(shù)的發(fā)展趨勢已經(jīng)由傳統(tǒng)的建立油氣通道發(fā)展到采用鉆井手段來實現(xiàn)勘探開發(fā)地質(zhì)目的，提高單井產(chǎn)量和最終采收率。水平井、大位移井、多分支井、魚骨井技術(shù)由于進(jìn)一步提高了油藏暴露面積，有利于提高采收率、降低噸油開采成本而得到推廣應(yīng)用。國外在多分支井和魚骨井基礎(chǔ)上還提出了最大儲層有效進(jìn)尺（MRC）的概念，即利用鉆井手段提高儲層段的進(jìn)尺，大幅度提高單井產(chǎn)量。隨著水平井、多分支井、大位移井等特殊井技術(shù)的不斷進(jìn)步，現(xiàn)在油（氣）井的概念已不單單是地下和地面油氣的通道地下和地面油氣的通道連接各不同油藏或不同流動單元最大限度增大井和油藏接觸程度增大油藏直接連通能力內(nèi)容引言一、國內(nèi)外水平井技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀二、國內(nèi)外水平井鉆井井下工具的發(fā)展三、國內(nèi)外水平井隨鉆測量鉆井儀器的發(fā)展四、水平井鉆井液和油氣藏保護(hù)技術(shù)五、國內(nèi)外水平井鉆井技術(shù)的發(fā)展趨勢水平井鉆井技術(shù)現(xiàn)狀

水平井鉆井技術(shù)是近三十年來發(fā)展最快，推廣應(yīng)用最廣的一項鉆井技術(shù)，到目前為止已在世界上不同類型油氣藏中得到廣泛的應(yīng)用。18%37%45%

目前美國和加拿大等國平均每年鉆水平井2000多口，占鉆井總數(shù)的10%以上，成本是直井的1.2～2倍，產(chǎn)量是直井的3～8倍。據(jù)國外13家石油公司在世界多個地區(qū)的統(tǒng)計資料，水平井對直井的日產(chǎn)量增長比率平均為5倍，在北海達(dá)6～20倍到2005年底全球已完鉆水平井超過30000口，遍布美國、加拿大、前蘇聯(lián)等70余個國家一、國內(nèi)外水平井技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀“八五”“九五”“十五”“十一五”魚骨狀分支井常規(guī)水平井側(cè)鉆水平井階梯式水平井分支水平井大位移井分段壓裂水平井水平井應(yīng)用類型不斷擴大水平井已廣泛應(yīng)用于各種油藏類型水平井應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大國外水平井技術(shù)指標(biāo)水平井最長水平段：6118m；水平井最大垂深：6062m；水平井最大單井進(jìn)尺10172m；雙側(cè)向水平井總水平段長度達(dá)到4550.1m

（該井垂深1389.9m）；M16井，井深9557m，水平位移8938m，鉆井周期

81.7d，是目前同類水平井速度最快的一口。Z-12，井深11680m，61d完鉆。叢式井口數(shù)最多的，海上平臺為96口，人工島為170口。中石油提出2008年實現(xiàn)水平井1000~1200口806

中石油2007年水平井完井806口（完井?dāng)?shù)的7.5%），日產(chǎn)超過百噸的井達(dá)到33口；中石化歷年完成的水平井?dāng)?shù)截止2007年底，集團公司共完成水平井1227口，其中“十五”以來完成水平井1042口。“八五”攻關(guān)試驗鉆井：37口“九五”快速發(fā)展鉆井：148口“十五”擴大應(yīng)用鉆井：498口“十一五”創(chuàng)新發(fā)展中石化2007年完成397口，占完井口數(shù)的9.37%中石化的水平井鉆井技術(shù)以勝利油田為典型代表2007年勝利油區(qū)共完鉆各類水平井217口裸眼防砂完井56.62％完井方式井?dāng)?shù)百分比固井射孔完井7936.98篩管完井135.94裸眼完井10.46裸眼防砂完井12456.62固井射孔完井36.98％打孔篩管完井5.94％各種篩管完井的比例已經(jīng)達(dá)到62.56％埕北21-平1井：中石化水平位移最大的井，完鉆井深4837.40m，水平位移3167.34m，垂深2637.36m。國內(nèi)第一口四級完井分支水平井樁1-支平1井開發(fā)樁1塊水上飄油藏，同層雙分支水平井增大泄油面積。已累計采油13548t。第一口魚骨狀分支水平井埕北26B-支平1井，水平段總進(jìn)尺918.68m，共用一趟鉆60h完成，日產(chǎn)原油103t，為鄰井的3倍多。金平1井于2008年5月1日順利完鉆，完鉆井深2128m，井斜87.5°，方位177.8°，垂深583.9m，位移1636.43m，水平段長1356.55m，位垂比達(dá)到了2.803。金平1井是勝利油田第一口位垂比大于2的大位移水平井，創(chuàng)勝利油田水平井垂深最淺、水平段最長、位垂比最大三項技術(shù)指標(biāo)以及中國石化集團公司位垂比最大、水平段最長兩項指標(biāo)，同時創(chuàng)造的國內(nèi)陸上油田位垂比最大的紀(jì)錄，體現(xiàn)了勝利油田鉆井技術(shù)的綜合實力。證實了勝利油田具備了鉆探水平位移達(dá)4000m～5000m、位垂比大于2的大位移井的能力。國內(nèi)水平井技術(shù)推廣在勘探開發(fā)方面取得的效果

（1）油氣田整體開采效果顯著塔里木哈得4油田成組薄油層(單層厚度小于1m)的開采難度大，采用雙階梯水平井開發(fā)，儲層鉆遇率超過80%。該油田共鉆水平井83口(占開發(fā)井的89%)，實現(xiàn)了注采平衡，使油田可采地質(zhì)儲量增至1.1022×108t，原油產(chǎn)能達(dá)到200×104t/a，穩(wěn)產(chǎn)3a就新增產(chǎn)值51.58億元，凈現(xiàn)值達(dá)7.62億元。臨盤油田面積1367km2，石油地質(zhì)儲量2.5×108t，開采數(shù)十年后主力斷塊開發(fā)層系早已進(jìn)入高含水期，由于一般的油田挖潛措施效果很差;采用水平井注采配套，51口水平開發(fā)井(占開發(fā)井3%)的產(chǎn)油量占該油田原油產(chǎn)量的7%，原油產(chǎn)能上升到11×104t/a，累計增產(chǎn)原油58.3×104t，增加可采地質(zhì)儲量117×104t，而水平井鉆井成本僅是直井的1.2～2.0倍，而獲得的油氣產(chǎn)量是直井的3.0～9.3倍，整體效果明顯。

國內(nèi)水平井技術(shù)推廣在勘探開發(fā)方面取得的效果

（2）治理邊底水效果明顯采用水平井開采能有效解決底水錐進(jìn)、邊水舌進(jìn)的問題，提高開采效益。水平井開采還有助于降低地層壓力損失幅度和地層壓力下降速度，能有效進(jìn)行分層增能驅(qū)油，尤其適宜于作調(diào)整井開采“水上漂”的薄油層。辛151斷塊改用水平井開采后，平均單井原油產(chǎn)量達(dá)到90t/d，采收率提高到60%以上。孤島中1區(qū)塊館陶組具正韻律地質(zhì)特征，原開發(fā)直井含水90%以上，邊底水的推進(jìn)使油藏上部的剩余油難以有效采出，改用10多口水平井開采，單井原油產(chǎn)量超過25t/d，成為治理邊底水的典范。國內(nèi)水平井技術(shù)推廣在勘探開發(fā)方面取得的效果

（3）提高薄油層產(chǎn)出能力國內(nèi)的薄油層分布也較廣泛，因單層厚度很薄，有效儲層就更薄了，致使油氣資源可觀而不可采，壓裂作業(yè)也難以進(jìn)行。而水平井開采由于具有供給范圍和泄流面積大、油氣產(chǎn)出阻力小的特點，可實現(xiàn)成組薄油層的高效開采。營32-平2井是一口同一薄層內(nèi)的4分支水平井，原油產(chǎn)量20t/d，為鄰近直井產(chǎn)量的4倍以上。塔里木哈得4油田成組薄油層(單層厚度小于1m)，主要采用雙臺階水平井開采，原油產(chǎn)能200×104t/a。國內(nèi)水平井技術(shù)推廣在勘探開發(fā)方面取得的效果

（4）優(yōu)化油氣勘探開發(fā)評價用水平井進(jìn)行油氣藏開發(fā)評價較普遍，而用水平井進(jìn)行油氣藏勘探評價有利于油氣藏勘探新發(fā)現(xiàn)，并抓住時機及時調(diào)整勘探部署，擴大勘探成果;有利于油氣田優(yōu)化開發(fā)井類型，制定科學(xué)的開發(fā)方案，合理部署調(diào)整井，實現(xiàn)注采更精細(xì)配套。遼河油田一口定向井原油產(chǎn)量6m3/d，在該井內(nèi)側(cè)鉆新22PF1和新22PF2雙分支水平井段(雙分支同層反相位)，全井自噴式生產(chǎn)原油產(chǎn)量達(dá)30m3/d，為遼河油田推廣應(yīng)用多分支水平井開采提供了依據(jù)。磨溪氣田為孔隙型云巖低滲氣藏，為提高開采效益，在磨75直井側(cè)鉆水平井磨75H井，水平段長516m，儲層鉆遇率71.97%，射孔井段總長368.5m，初產(chǎn)天然氣5.61×104m3/d。經(jīng)酸化后，天然氣產(chǎn)量上升到17.93×104m3/d，而同一層系同井場的直井天然氣產(chǎn)量卻只有2.78×104m3/d，提高了7-8倍。Texas的Galveston油田所鉆的78口井中共有535個主分支（legs），每口井約6-8個主分支，共約30.5萬米。主支井中最多達(dá)12個分支（lateral）leglateral國外開發(fā)煤層氣的水平井鉆井新技術(shù)主要是空氣鉆井+裸眼完井、羽狀水平井、U型MRC井鉆井技術(shù)、樹狀輻射型TRD鉆井技術(shù)鉆入煤層段500m長；在煤層中累計水平進(jìn)尺達(dá)到10000m，提高產(chǎn)量5～10倍，取得良好的開發(fā)經(jīng)濟效益。

MRC技術(shù)是在水平井、分支井基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種新的鉆井布井模式。MRC技術(shù)(MaximumReservoirContact,油藏最大接觸技術(shù))，是指在一口主井眼(直井、定向井、水平井)中鉆出若干個進(jìn)入油氣藏的分支井眼的技術(shù)，它可以從一個井眼中獲得最大的總水平位移，在相同或不同方向上鉆穿不同深度的多套油氣層(總接觸位移≥5km)油藏最大接觸技術(shù)(MRC)MRC技術(shù)是集井眼軌跡設(shè)計、鉆井液設(shè)計、側(cè)鉆方式、完井方式和采油工藝于一體的新技術(shù)。斯倫貝謝、哈里伯頓、貝克休斯、威德福已經(jīng)研制開發(fā)自己的專利技術(shù)。哈里伯頓公司擁有20余項MRC專利，在世界處于領(lǐng)先地位。MRC技術(shù)適合于碎屑巖、碳酸巖、變質(zhì)巖、巖漿巖儲層，新老油田的低滲透油層、重油油藏、多層薄油層、裂縫性油層、復(fù)雜斷塊油藏以及開發(fā)煤層氣。水錐造成的死油區(qū)、透鏡體油氣藏及高粘度稠油藏、滲透率不同需要水驅(qū)的儲層、有多組天然裂縫的油氣藏、高定向滲透性儲層、致密砂巖油氣藏、自然瀝青油藏均可應(yīng)用MRC技術(shù)。油藏最大接觸技術(shù)(MRC)根據(jù)分支井的數(shù)量、方向及與主井眼的連接方式，分支井可分為:疊加式雙或三水平分支井、反向雙分支井、二維雙水平分支井、二維三水平分支井、二維位移四分支水平井、二維反向四水平分支井、疊加/定向三分支水平井、輻射狀三分支井、輻射狀四分支井、疊加輻射狀四分支井。目前國外的MRC井類型主要為叉型、魚骨型、混合型.油藏最大接觸技術(shù)(MRC)SHYB—220井是沙特阿拉伯國家石油公司Shaybah油田海相沉積儲層的一口多分支井，2002年投產(chǎn)。

Shaybah油田屬于低滲并帶有氣頂?shù)挠筒亍?996年完鉆了一口水平位移為1km的水平井，減少了氣、水錐進(jìn)。在接下的幾年時間，又分別完鉆了水平位移為2km、3km的水平井，更有效地提高了采油指數(shù)，減少了氣、水錐進(jìn)，由此便產(chǎn)生了MRC。采用的技術(shù)有：LWD、MWD、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)、地質(zhì)導(dǎo)向系統(tǒng)、近鉆頭測井儀、holefinder。油藏最大接觸技術(shù)(MRC)世界大位移井前10名序號位移（m）測深（m）作業(yè)公司井號油田地區(qū)1--------11680ExxonMobilZ-12Chayvo俄羅斯庫頁島21073011282ExxonMobilZ-11Chayvo俄羅斯庫頁島31072811278BPM-16ZWytchFarm英國41058511184TotalFinaElfCN-1Ara安哥拉51011410658BPM-11ZWytchFarm英國61008911134ExxonMobilZ-2Chayvo俄羅斯庫頁島7996310995ExxonMobilZ-1Chayvo俄羅斯庫頁島8924310183ExxonMobilZ-4Chayvo俄羅斯庫頁島989379557BPM-14WytchFarm英國1084349275RWEDeaDieksand6Mitteplate德國國內(nèi)大位移井技術(shù)指標(biāo)水平位移：4128.56m水平段長度：602m

垂深：2845.49m

實測井深：5387m國內(nèi)水平位移最大的井：張海502FH井位垂比：2.73水平段長度：732m完鉆井深：4102m水平位移：3481.72m中石油位垂比最大的井：莊海8Ng-H1井全國陸上位垂比最大的井：金平1井中石油中石化位垂比：2.80完鉆井深：2128m位移：1636.43m垂深：583.9m水平段長1356.55m

廣安0022H1井為國內(nèi)使用鉆井液欠平衡水平井鉆井技術(shù)完成的第一口水平段長超過2000m的欠平衡長水平段水平井。該構(gòu)造為低滲低壓碎屑巖氣藏，常規(guī)鉆完井技術(shù)開發(fā)效益較差。做為主力產(chǎn)層的須六段，埋深1700～2100m左右，壓力系數(shù)為1.1左右，巖性為細(xì)砂巖夾黑色頁巖，為孔隙性氣藏，巖心孔隙度集中在3～6%，平均滲透率0.114md，表現(xiàn)為低孔低滲常溫常壓不含H2S氣層。采用叢式井（水平井）整體“邊鉆邊采”的開發(fā)方式來減少投資、降低單井成本、加快開發(fā)進(jìn)度。四川廣安氣田欠平衡大位移水平井開發(fā)引進(jìn)旋轉(zhuǎn)地質(zhì)導(dǎo)向和全過程欠平衡鉆井技術(shù)等,該井使用的先進(jìn)工具和儀器有：大功率頂驅(qū)、井下套管閥、休斯PDC鉆頭、斯倫貝謝公司PD675X5旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)、GVR6(電阻率、成像測井、伽馬)、ECOSCOPE(伽馬、中子、密度、井徑)、TELESCOPE(MWD)、3M公司的中空玻璃微球等。該井順利完成水平段長2010m，創(chuàng)川渝地區(qū)水平段最長紀(jì)錄。鉆遇孔隙度大于8%的儲層達(dá)到85%。初測產(chǎn)量16×104m3/d，是鄰井廣安002井產(chǎn)量(穩(wěn)定產(chǎn)量1.25×104m3/d)的12.8倍。磨溪氣田低滲氣藏勘探開發(fā)，雷-1氣藏中的磨75H井完井測試天然氣產(chǎn)量17.93×104m3/d，為同井場直井測試天然氣產(chǎn)量的6.4倍。白馬氣田蓬萊鎮(zhèn)組低滲砂巖凝析氣藏，水平井更是成為重要的開發(fā)技術(shù)支撐。應(yīng)用了氣體鉆井的白淺111H井完井測試天然氣產(chǎn)量6.85×104m3/d，為同井場直井的20倍。表明水平井+欠平衡/氣體鉆井是低滲氣藏高效開發(fā)的重要技術(shù)途徑。中海油南海東部海域流花11-1油田(簡稱流花油田)經(jīng)過8年生產(chǎn)后，因綜合含水上升，產(chǎn)量遞減較快，急需采取措施增儲上產(chǎn)。B3ERW4大位移井位垂比4.58(5634.07m/1229.36m)。3井區(qū)4口ERW井已成為流花油田生產(chǎn)的主力，日產(chǎn)油量約占全油田25口井日產(chǎn)總量的46%。半年生產(chǎn)期即可全部回收投資。中海油大位移鉆井技術(shù)該井采用的井下工具有：A962M5630SP高速鉆井馬達(dá)、Ф139.7mmHT55高扭矩鉆桿、可調(diào)變徑穩(wěn)定器、旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具Powerdrive900、降低扭矩和摩阻工具。該井采用的先進(jìn)井下儀器有：高精度陀螺儀、MWD/LWD（ARC提供ECD數(shù)據(jù)、伽馬和多條電阻率曲線；AND提供補償密度、中子孔隙度、光電系數(shù)和超聲波測井）等隨鉆測量傳輸技術(shù)。流花大位移井使用的MWD傳輸字節(jié)可以達(dá)到16bit/s。該井采用的其它工具和設(shè)備有：擴眼器、液壓開窗磨銑工具、摩阻扭矩模擬預(yù)測軟件系統(tǒng)、套管漂浮接箍、高扭矩可旋轉(zhuǎn)尾管懸掛器等。經(jīng)過引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新，使用國外引進(jìn)的儀器和自主研發(fā)的地質(zhì)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)，實現(xiàn)了口口水平井使用地質(zhì)導(dǎo)向鉆井技術(shù)，在油田內(nèi)外、國內(nèi)外推廣應(yīng)用取得了很好的技術(shù)指標(biāo)。中石化集團公司2006～2007年組織推廣，在勝利、江蘇、江漢、華北、華東、東北、塔河等油田現(xiàn)場應(yīng)用100多口井，水平段油層穿透率94.39%。脈沖發(fā)生器電阻率短節(jié)MWD探管自然伽馬探管雙參數(shù)LWD儀器實驗室串接照片正脈沖發(fā)生器智能完井技術(shù)智能完井技術(shù)在過去的五年中，以每年27％的速度增長。2005年全球安裝智能井完井系統(tǒng)130多口，智能井市場從2004年的1億美元增加到2005年的2億美元；預(yù)計2010年將達(dá)到6億美元我國在該領(lǐng)域還是空白斯倫貝謝公司在NEintanA-24井智能完井示意圖智能完井是一種能夠采集、傳輸和分析井下產(chǎn)狀、油藏產(chǎn)狀和整體完井管柱生產(chǎn)數(shù)據(jù)資料，且隨之能夠根據(jù)油井生產(chǎn)情況對油層進(jìn)行遙控和提高油井產(chǎn)狀的完井系統(tǒng)。自1986年以來國外許多水平井都使用空氣成功鉆成。用空氣或泡沫鉆水平井能大大地提高機械鉆速，降低鉆時;能解決低壓儲層的井漏問題;并能有效降低鉆井液侵入造成的地層損害。在氣體鉆定向井作業(yè)中，常規(guī)壓力脈沖式MWD就不能傳遞信號了，常用電磁波為傳輸載體的MWD(LWD)隨鉆測量系統(tǒng)。必須使用開發(fā)專用的沖擊氣動控制工具或氣體螺桿。國內(nèi)以四川局為代表開始了氣體鉆水平井的先導(dǎo)試驗。氣體鉆水平井技術(shù)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳與多學(xué)科專家遠(yuǎn)程可視化決策國外大的技術(shù)服務(wù)公司均有自己的水平井鉆井?dāng)?shù)據(jù)采集、遠(yuǎn)傳和遠(yuǎn)程決策系統(tǒng)，支持多學(xué)科專家的遠(yuǎn)程協(xié)作決策；國內(nèi)中海油借助國外力量建立了地質(zhì)油藏鉆井測井錄井等相關(guān)專業(yè)一體化的三維可視化決策系統(tǒng)，勝利油田利用國家十五科技攻關(guān)項目建成了水平井地質(zhì)導(dǎo)向遠(yuǎn)程決策系統(tǒng)，在海洋采油廠、江漢、江蘇等油田等進(jìn)行了推廣應(yīng)用；大慶油田建立起集井場信息遠(yuǎn)程傳輸，后方信息接收處理、網(wǎng)上遠(yuǎn)程監(jiān)控與導(dǎo)向等高度自控的一體化配套體系，成功地實現(xiàn)水平井鉆井現(xiàn)場數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程實時共享。內(nèi)容引言一、國內(nèi)外水平井技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀二、國內(nèi)外水平井鉆井井下工具的發(fā)展三、國內(nèi)外水平井隨鉆測量鉆井儀器的發(fā)展四、水平井鉆井液和油氣藏保護(hù)技術(shù)五、國內(nèi)外水平井鉆井技術(shù)的發(fā)展趨勢國內(nèi)外水平井鉆井井下工具的發(fā)展世界上從事螺桿鉆具研制的知名公司主要是貝克休斯、斯佩里森、國民油井、BlackMax和斯侖貝謝公司等國外井下動力馬達(dá)的發(fā)展取得了長足的進(jìn)步，其主要進(jìn)步包括：大功率的串聯(lián)馬達(dá)及加長馬達(dá)、轉(zhuǎn)彎靈活的鉸接式馬達(dá)以及用于地質(zhì)導(dǎo)向鉆井的儀表化馬達(dá)。串聯(lián)馬達(dá)指的是用桿式連接總成串聯(lián)兩個常規(guī)馬達(dá)動力段所形成的馬達(dá)，其輸出功率和扭矩比常規(guī)馬達(dá)高50%；加長馬達(dá)是指含一個半常規(guī)馬達(dá)動力段的馬達(dá)，其輸出功率和扭矩比常規(guī)馬達(dá)高25%。1、螺桿鉆具馬達(dá)的輸出功率和扭矩比常規(guī)泥漿馬達(dá)高60%；壽命更長，使用次數(shù)更多。國內(nèi)生產(chǎn)的螺桿鉆具輸出功率和扭矩不足，整機一次下井工作壽命在120h左右，和國外的500h左右相差很大，串聯(lián)馬達(dá)螺桿和加長馬達(dá)螺桿鉆具在國內(nèi)基本上是空白，國內(nèi)的大位移井中基本上是采用的是引進(jìn)的螺桿鉆具。新型Sii-Neyrfor?渦輪鉆具的優(yōu)點：可以在超高溫（目前最高溫度233℃）下工作，并能夠承受較大的軸向載荷。所有渦輪鉆具的平均失效間隔(MTBF)是2100h，最長的達(dá)到6000h。很少是因為渦輪鉆具失效而引起的起下鉆。史密斯公司的渦輪鉆具目前在長北氣田長慶油田和殼牌公司的合作中用于鉆長水平段。2、渦輪鉆具3、變徑穩(wěn)定器在世界各地的旋轉(zhuǎn)鉆井中，通過調(diào)節(jié)穩(wěn)定器的直徑來控制井斜已成為大家的共識。通?？勺儚椒€(wěn)定器是依靠調(diào)節(jié)鉆壓來設(shè)置穩(wěn)定器的直徑位置，通過控制流量來鎖定位置，通過觀察排量的變化來判斷穩(wěn)定器的工作狀態(tài)。國外已經(jīng)商業(yè)化應(yīng)用的可遙控變徑穩(wěn)定器有：法國石油研究院和法國國際機械學(xué)院研制的液壓式遙控可變徑穩(wěn)定器Varistab；英國Andergauge

公司研制的可變徑穩(wěn)定器Andergauge；Halliburton公司研制的可變徑穩(wěn)定器系統(tǒng)HVGS、TRACKS和AGS等。國內(nèi)多家研發(fā)單位也研發(fā)出了變徑穩(wěn)定器，有的已經(jīng)進(jìn)入了現(xiàn)場應(yīng)用，勝利油田引進(jìn)了AGS型變徑穩(wěn)定器在水平井鉆井中得到了成功應(yīng)用。30'40'50'70'60'90'80'2000'年代斜向器井下馬達(dá)彎外殼馬達(dá)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向WLMWDMWDLWD滑動導(dǎo)向革命性進(jìn)步

旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井技術(shù)是20世紀(jì)90年代初期發(fā)展起來的一項鉆井新技術(shù)，代表了鉆井技術(shù)發(fā)展的最高水平。4.旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向技術(shù)的發(fā)展動態(tài)推靠式

PowerDriveSRD靜態(tài)指向式

Geo-pilot

靜態(tài)推靠式

AutoTrakRCLS國外先進(jìn)的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向產(chǎn)品PowerDriveX5在西南油氣分公司磨溪和廣安氣田應(yīng)用了13口井Vortex即將在廣安002-X3-H2井應(yīng)用PowerDriveX5在冀東南堡油田應(yīng)用了6口井,其中3口井正在作業(yè)中PowerDriveX5在大港關(guān)家堡油田以應(yīng)用了2口井,在未來的大位移井中將大規(guī)模應(yīng)用廣安002-H1井利用旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具和地質(zhì)導(dǎo)向技術(shù)提高鉆遇率和鉆井效率國內(nèi)水平段長2010m的欠平衡水平井與設(shè)計相比鉆井周期28d,節(jié)約鉆井周期44%鉆遇率82%自然產(chǎn)能為鄰井的3.7~7.6倍國內(nèi)外有很多家研發(fā)機構(gòu)都在致力于旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向工具的研發(fā).勝利油田鉆井究院承擔(dān)了國家863課題“旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究”，研究開發(fā)了3套旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井井下工具系統(tǒng)樣機。開展了20多次的地面試驗。2006年8月以來，進(jìn)行了3個井次的整個旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向鉆井系統(tǒng)的聯(lián)合現(xiàn)場試驗。勝利油田研發(fā)的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)向系統(tǒng)正在進(jìn)行第4口井的井下試驗。國內(nèi)發(fā)展情況內(nèi)容引言一、國內(nèi)外水平井技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀二、國內(nèi)外水平井鉆井井下工具的發(fā)展三、國內(nèi)外水平井隨鉆測量鉆井儀器的發(fā)展四、水平井鉆井液和油氣藏保護(hù)技術(shù)五、國內(nèi)外水平井鉆井技術(shù)的發(fā)展趨勢隨鉆測量儀（Measurement-While-Drilling簡稱MWD），能實時測量井斜、方位參數(shù)。隨著80年代以來水平井和大位移井的興起，MWD、LWD技術(shù)也取得了很大進(jìn)展，隨鉆測量由最初的隨鉆測量幾何參數(shù)發(fā)展到現(xiàn)在的隨鉆測井和隨鉆測試；目前該領(lǐng)域主要有：隨鉆電測井、隨鉆聲測井、隨鉆核磁共振測井、隨鉆井底壓力測量、隨鉆陀螺測量、隨鉆井下診斷以及隨鉆地層測試等。三、國內(nèi)外水平井隨鉆測量鉆井儀器的發(fā)展隨鉆測量井底信息地質(zhì)參數(shù)鉆井工程參數(shù)軌跡空間位置鉆井參數(shù)鉆壓扭矩壓力方位伽馬電阻率巖性密度聲波傾角井斜角方位角工具面角MWDPWT中子孔隙度LWD振動隨鉆測量（MWD）與隨鉆測井（LWD）近年來隨鉆測量、隨鉆測井(MWD、LWD)技術(shù)處于強勢發(fā)展之中，隨鉆測井系列不斷完善。已研制了適用于各種井眼尺寸的MWD、LWD工具。與前幾年的隨鉆測井相比，現(xiàn)在的隨鉆測井儀器更靠近鉆頭，近鉆頭傳感器離鉆頭只有1～2m的距離?？煽啃愿?，穩(wěn)定性強，可更好地評價油、氣、水層。隨鉆測井為用戶實時提供決策信息，有助于避免井下復(fù)雜情況的發(fā)生，引導(dǎo)井眼沿著最佳軌跡穿過油氣層目前國外的隨鉆測井技術(shù)可以采集20多道參數(shù)，儀器類型比較齊全，基本能滿足各種類型定向鉆井的需要，滿足鉆井現(xiàn)場決策的需要。中石化勝利鉆井院自主開發(fā)了新型MWD、隨鉆自然伽馬和隨鉆感應(yīng)電阻率測量儀，中石油勘探開發(fā)研究院自主開發(fā)了MWD、近鉆頭隨鉆電阻率測量儀等等。國內(nèi)自行開發(fā)的裝備正在逐步完善，并擴大市場份額，已經(jīng)表現(xiàn)出強勁的發(fā)展勢頭。但從測量參數(shù)的數(shù)量和產(chǎn)品可靠性的現(xiàn)狀來看，國產(chǎn)地質(zhì)導(dǎo)向裝備與國外產(chǎn)品相比還存在較大差距。（1）國內(nèi)外隨鉆測量儀器泥漿脈沖MWD的發(fā)展PrecisionDrillingComputalog

公司的惡劣環(huán)境MWD(HELMWD)系統(tǒng)能在180℃，172MPa的井下環(huán)境中穩(wěn)定工作。Halliburton公司的MWD儀器“探路者”MWD系統(tǒng)，采用組合脈沖編碼方案減少了脈沖發(fā)射數(shù)量，數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)到最大化，最大測量深度可達(dá)到8500m。Schlumberger公司的MWD傳輸速率可以達(dá)到16比特每秒。斯倫貝謝的隨鉆測井系統(tǒng)四參數(shù)組合隨鉆測井儀已成為標(biāo)準(zhǔn)隨鉆測井儀器多深度測量VISION系統(tǒng)可獲得全井眼圖象；測量精度和可靠性等同于電纜平臺快測系統(tǒng)?？捎糜跇?gòu)造解釋、地質(zhì)導(dǎo)向、地層評價和井眼故障分析等國內(nèi)隨鉆測量儀器MWD的發(fā)展勝利石油管理局鉆井工藝研究院從1997年開始研究無線隨鉆測量技術(shù)，經(jīng)過幾年的努力，目前已經(jīng)成功地研制出了MWD無線隨鉆測量儀，并有效開展了MWD的推廣應(yīng)用工作，逐漸摸索和總結(jié)出一套MWD現(xiàn)場應(yīng)用的實踐經(jīng)驗，同時成功研制了隨鉆伽馬、隨鉆方位電阻率測量儀，積累了豐富的經(jīng)驗，掌握了井下工具的硬件電路設(shè)計、信號處理方法、信號采集、機械結(jié)構(gòu)設(shè)計及加工工藝等多項關(guān)鍵技術(shù)，對于無線隨鉆測量儀器、雙向通訊系統(tǒng)、地面監(jiān)控系統(tǒng)的研究開發(fā)等方面取得了突破性進(jìn)展。目前，正在開展近鉆頭測量及方位伽馬測井儀、隨鉆中子密度測井儀的研制工作。國內(nèi)隨鉆測量儀器MWD發(fā)展的方向可靠性（無故障工作時間由150h提高到300h）抗高溫（由125℃提高到175℃

）數(shù)據(jù)傳輸速度（由4bps提高到10bps或者更高）數(shù)據(jù)傳輸方式（泥漿脈沖發(fā)展到電磁波、聲波、智能鉆桿）國內(nèi)外隨鉆測量儀器的對比介紹的國外公司的各類儀器來看，國外已經(jīng)致力于開發(fā)適應(yīng)惡劣環(huán)境下（高溫、高壓、劇烈振動，磁干擾等）的MWD儀器，國內(nèi)目前還沒有此類儀器的使用報道。國內(nèi)只有幾家公司、科研院所正處于研究開發(fā)MWD儀器的初級階段，與國外相比，在技術(shù)上仍然存在一定的差距。（2）電磁波隨鉆測量技術(shù)（EMMWD）近年來為適應(yīng)氣體鉆井、泡沫鉆井和控壓鉆井等新技術(shù)快速發(fā)展的需要，電磁波傳輸MWD技術(shù)（ElectromagneticMWDtools）研究與應(yīng)用已有很大進(jìn)展殼牌公司已在北海南部成功將電磁波EMWD用于測量深度4420m的井中，創(chuàng)下新的紀(jì)錄Weatherford公司的EMPLUSE在中國鄂爾多斯盆地大牛地油田DF-1井施工，準(zhǔn)確提供伽馬射線、井斜、方位、井底溫度等信息，使用井深達(dá)到3096m。俄羅斯定向鉆井主要采用的是電磁波隨鉆測量方式，泥漿中技術(shù)也比較成熟，經(jīng)過改造可以用于氣體鉆井中。國內(nèi)中石油新疆和四川購置了這種儀器,在四川已經(jīng)進(jìn)行了4口欠平衡井的測量施工。英國Sondex公司的E-Link電磁波MWD系統(tǒng)已經(jīng)在多個地區(qū)成功進(jìn)行了現(xiàn)場使用。勝利油田已經(jīng)購進(jìn)了這種儀器，準(zhǔn)備在墨西哥項目和鄂爾多斯大牛地項目DP5井充氣欠平衡水平井中使用。這種儀適用的地層電阻率范圍在8～20Ω·m，受限制地層：<1Ω·m或>200Ω·m.高導(dǎo)地層或阻性巖層有可能使信號發(fā)散或受阻，目前使用的井深還比較小，勝利油區(qū)基本上不適合。（3）隨鉆陀螺測試（gMWD）美國科學(xué)鉆井公司將航天精確陀螺定向儀封裝在MWD中研制出隨鉆陀螺測試儀，截止2005年底，gMWD已經(jīng)在美國德克薩斯州油田的多分支井中成功應(yīng)用幾十口井。美國PathFinder能源服務(wù)公司開發(fā)出一種不受磁干擾、名為Gravity的重力MWD系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用了高速泥漿-脈沖遙測技術(shù)傳輸數(shù)據(jù)并可用于28000ft（8534.8m）以深的井。（4）井下隨鉆診斷系統(tǒng)（DWD）美國開發(fā)出了井下隨鉆診斷系統(tǒng)（Diagnostics-While-Drilling簡稱DWD），包括井下溫度、壓力、鉆頭鉆壓、鉆頭扭矩、井斜方位、地層參數(shù)等各種參數(shù)測量儀器；將井下地層和鉆井狀況與地面數(shù)據(jù)實時聯(lián)系起來，指導(dǎo)鉆井作業(yè)。提高鉆速，獲取最大鉆井效果（5）隨鉆核磁共振成像測井(NMR-WD)哈里伯頓Sperry-Sun和Numar聯(lián)合研制出了隨鉆核磁共振成像測井儀器（NuclearMagneticResonanceMWDtool簡稱NMR-MWD），是將核磁共振成像測井儀與MWD串接，在鉆井過程中實時測量。通過現(xiàn)場測試，其硬件設(shè)備和資料處理解釋軟件與電纜磁共振成像測井儀(MRL)兼容。目前已經(jīng)在幾口井成功試驗（6）隨鉆地層測試(FTWD)技術(shù)隨鉆地層測試技術(shù)（formationtestingwhiledrilling簡稱FTWD）是在鉆井過程中對儲層實施實時測量的一種新技術(shù)。其最大好處是節(jié)省鉆井時間，特別適合海上鉆井平臺，降低費用該技術(shù)由斯倫貝謝公司首創(chuàng)。他們將原有的MDT技術(shù)與LWD有機結(jié)合，研制出StethoScope隨鉆地層壓力測試儀器；于2005年1月商業(yè)化服務(wù)截至2006年9月25日，共使用130井次，取得良好效果根據(jù)美國的調(diào)查分析，有60%的人認(rèn)為在未來5～6年隨鉆地層測試將發(fā)揮更大作用（7）隨鉆井底環(huán)空壓力測量（APWD）哈里伯頓公司研制出了隨鉆井底環(huán)空壓力測量儀（AnnularPressureMeasurementWhileDrilling簡稱APWD），在鉆井過程中可以實時測量井底環(huán)空壓力數(shù)據(jù)，通過MWD或EMWD實時將數(shù)據(jù)傳送到地面，指導(dǎo)欠平衡鉆井作業(yè)。斯倫貝謝公司、Weatherford等公司也研制出APWD類似工具內(nèi)容引言一、國內(nèi)外水平井技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀二、國內(nèi)外水平井鉆井井下工具的發(fā)展三、國內(nèi)外水平井隨鉆測量鉆井儀器的發(fā)展四、水平井鉆井液和油氣藏保護(hù)技術(shù)五、國內(nèi)外水平井鉆井技術(shù)的發(fā)展趨勢四、水平井鉆井液和油氣藏保護(hù)技術(shù)為了確保水平井的安全鉆進(jìn)并保護(hù)好油氣層，對水平井的鉆井液提出了特殊要求，即水平井鉆井液必須解決井眼凈化、井壁穩(wěn)定、潤滑防卡、防漏堵漏、保護(hù)油氣層等技術(shù)難題。適合的才是最好的，要根據(jù)地質(zhì)和井眼情況對鉆井液體系進(jìn)行總體優(yōu)化，形成適合不同區(qū)塊的鉆井液體系。四、水平井鉆井液和油氣藏保護(hù)技術(shù)水基鉆井液油基鉆井液油基鉆井液對儲層損害程度低，易穩(wěn)定井壁，能有效地抑制泥頁巖水化膨脹，潤滑性能好，性能穩(wěn)定，但成本高，對環(huán)境有污染，遇到嚴(yán)重井漏時堵漏難度較大，使其廣泛應(yīng)用受到一定程度的限制水基鉆井液流變性易調(diào)整，能滿足和對付鉆井過程中多種因素和多變情況的需求，成本低，對環(huán)境污染程度低，易預(yù)防井漏和封堵漏失層，但其抑制性、潤滑性、保護(hù)儲層等方面均不及油基鉆井液。正電膠聚合物鉆井液生物聚合物鉆井液兩性離子聚磺鉆井液陽離子聚合物鉆井液無土相鉆井液四、水平井鉆井液和油氣藏保護(hù)技術(shù)無土相鉆井液鉆進(jìn)水平井段時為了減少對儲層的損害，在條件許可情況下，應(yīng)盡可能采用無土相鉆井液?？刹扇〖尤肱c儲層孔喉直徑相匹配的酸溶、油溶、水溶和其他等暫堵劑，在近井筒形成滲透率極低的暫堵帶，完井投產(chǎn)前采用解堵液進(jìn)行解堵，恢復(fù)油氣層的滲透率。水